La radiación en la medicina: descubrimiento, tipos, usos y protección

Los Rayos X fueron descubiertos en el año 1895 gracias al trabajo del profesor y científico Roentgen.

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El Técnico de Imagen para el Diagnóstico, Fernando Martín de la Cruz, explica en éste artículo qué es la radiación y cómo se descubrió.

Primera radiografía
Primera radiografía. Fuente: Wilhelm Röntgen. Dominio Público Wikimedia Commons

¿Cómo se descubre la radiación?

Los Rayos X fueron descubiertos en el año 1895 gracias al trabajo del profesor y científico Roentgen.

El profesor estaba un día trabajando en su laboratorio con una máquina que usaba un tubo por donde pasaba corriente eléctrica (tubo de Crookes) y con placas fotográficas.

En un momento dado hubo una subida de tensión, y todo su experimento fracasó.

Para poder continuar, el profesor fue a por unas placas de repuesto que tenía guardadas en un cajón cercano, y al explorarlas quedó sorprendido al ver que estas placas tenían impresos los objetos que las tapaban y otros objetos que estaban entre la máquina y el cajón.

Por esta razón pudo deducir que la subida de tensión había creado una luz invisible al ojo humano, hasta el momento desconocida, capaz de atravesar objetos y de impresionar placas fotográficas. A esta luz desconocida la llamó “X” de incógnita y desde entonces empezó de lleno a investigarla.

En los siguientes meses presentó la primera radiografía de la historia: la mano de su mujer, que, aunque como podemos observar no tenia una gran calidad, supuso una auténtica revolución.

De hecho, el descubrimiento de los rayos X es considerado como uno de los descubrimientos mas importantes, por delante de la penicilina o la doble hélice del ADN.

Por este descubrimiento recibiría el Premio Nobel de Física en 1901. Se puede decir que este fue el inicio de la gran revolución en la medicina.

Tan solo un año más tarde, en 1895, Antoine Henri Becquerel, descubre la radiactividad natural al estudiar la fluorescencia de determinados compuestos de uranio.

Unos años más tarde, Marie Curie, investiga con otros compuestos y descubre que el torio emite una radiactividad más intensa que el uranio.

¿Cuándo se empieza a utilizar la radiación en medicina?

En el año 1898 Georg Perthes comienza a utilizar la radiación en el tratamiento de tumores malignos. Se hablaba de radioterapia.

Durante estos años el ejército británico empezó a llevar un equipo de rayos X para diagnosticar a los soldados heridos.

A partir de 1900 empiezan a observarse cierta relación entre la exposición a los rayos X y el cáncer de piel, primer indicio de los efectos perjudiciales de la radiación.

Esta primera referencia de esta observación fue por parte de Von Braun, aunque el mayor estudio fue aportado por el matrimonio Curie, que incluso llegan a verificar que los rayos emitidos de radio son capaces de matar células enfermas.

Un dato curioso y digno de admiración por Curie es que rechazó patentar el proceso de obtención de este elemento, además de que aportó todo el dinero que recibió al ganar el Nobel en ambulancias con rayos X y en hospitales, pues por desgracia comenzó la I Guerra Mundial.

Durante los años 1920 y 1940 las técnicas de radioterapia avanzaron tanto que pudieron focalizar mucho más sobre los tejidos malignos, respetando los tejidos sanos circundantes.

Ya en la década de los 50 se observa que hay una relación entre la exposición de rayos X y el cáncer infantil.

A partir de 1970 comienzan los sistemas avanzados de radiológica, primero con el desarrollo del TAC (Tomografía Axial Computarizada) que se podría decir que es la segunda revolución de la medicina y el diagnóstico médico después de los rayos X, y más adelante con la resonancia magnética y el PET (Tomografía por Emisión de Positrones).

Pero… ¿qué es la radiación?

Muchas veces nos asustamos porque nos tienen que hacer una radiografía. Todo nos suena a radioactividad, centrales nucleares y tendemos a pensar en cáncer… mejor no hablamos si nos tienen que hacer una prueba de medicina nuclear o un TAC.

No tenemos que pensar que radiación es sinónimo de cáncer o enfermedad, pues la radiación es en realidad la emisión, propagación y transferencia de energía, y ésta puede ser en forma de partícula u ondas electromagnéticas.

Sin entrar mucho en física, todo lo que podemos ver gracias a nuestros ojos son ondas. Los colores son diferentes ondas, y los humanos podemos ver sólo un fragmento de todo el espectro electromagnético, es decir, hay luz que no vemos.

Otros animales son capaces de ver en otro rango de ondas y por eso ven mejor por la noche. El calor que nos llega del sol y hace posible la vida es también radiación, al igual que las ondas de nuestros teléfonos móviles y un largo etc.

Los seres vivos convivimos con las radiaciones desde que existimos. Desde que nacemos estamos directamente expuestos a ondas y radiación. La radiación se da en la naturaleza de forma natural, pero los humanos hemos creado dispositivos para recrearla también de forma artificial y usarla a nuestro beneficio.

Símbolo de radiación según legislación española.
Símbolo de radiación según legislación española. Fuente: Mr. Tamagotchi

¿Hay radiación natural y artificial?

Si, existe la radiación natural, y la descubrió Bequerel.

Como decíamos la del sol es un ejemplo, pero no es la único. Muchos elementos presentan radiación, y no sólo los más conocidos como el uranio o el polonio, simplemente un plátano que nos comemos puede contener una variedad del potasio (isótopo K-40) que emite una mínima radiación.

Hay otros alimentos que presentan radiación mínima como las patatas o las nueces.

Otro ejemplo de cuando estamos expuestos a radiación natural es cuando montamos en un avión y subimos a una altura considerable. En este caso nos llega radiación cósmica.

Por ejemplo, los habitantes de La Paz que están a gran altura reciben una media de radiación mucho más alta que los habitantes que se encuentran viviendo a nivel del mar.

También existe radiación artificial, como decíamos al comienzo del artículo, fue Roentgen quien descubrió los rayos X generados con su máquina casi por accidente.

Desde entonces hemos manipulado la radiación para el desarrollo, la ciencia y la medicina, aunque también por desgracia para lo malo.

¿Hay radiación buena y mala?

Se puede decir que tenemos que tener más cuidado con una que con otras.

De modo comparativo, podríamos decir que el fuego es peligroso, pero no es lo mismo una gran hoguera que una cerilla encendida.Todo depende de la intensidad del fuego, de la distancia a la que nos encontramos del mismo y sobre todo del tiempo que estamos bajo sus efectos.

Cuanto mayor es la frecuencia de la radiación electromagnética, mayor es su energía.

Las ondas se pueden clasificar en función de su energía en:

Radiaciones ionizantes: Tienen energía alta y suficiente como para producir la ionización de los átomos de la materia que atraviesan (ej, rayos X, ultravioleta,etc)
Radiaciones no ionizantes: No tienen suficiente energía para romper los enlaces de los átomos y producir la ionización (ej, microondas, ondas de móvil, luz visible).

Las radiaciones que se presentan en forma de partículas con masa están incluidas dentro de las radiaciones ionizantes, pues en todos los casos son capaces de producir la ionización.

Son precisamente las radiaciones ionizantes de las que nos debemos proteger y controlar.

Y si las radiografías y otras pruebas médicas usan radiaciones ionizantes… ¿Por qué las utilizamos?

Porque la información que nos aporta es grandísima para el diagnóstico, y dentro de las radiaciones ionizantes son de las menos fuertes. Es por ello que no debemos abusar, y solo hacernos pruebas de este tipo cuando un médico lo valore.

Tampoco nos tenemos que preocupar si los médicos nos mandan hacernos muchas de este tipo. Siempre aportará más beneficio el hacerte la prueba radio diagnóstica que no hacerla.

El personal técnico seguimos unos principios llamados “ALARA”.

ALARA significa: “As Low As Reasonably Achievable” es decir “tan bajo como sea razonablemente alcanzable”. Este es uno de los principios básicos para establecer cualquier medida de seguridad radiológica.

Para lograr esto hay que cumplir tres criterios básicos: distancia, protección y tiempo, así a mayor distancia, menos radiación. A menor tiempo de exposición, menor irradiación y la creación de una barrera también disminuye la radiación.

También tenemos que tener en cuenta que a día de hoy las técnicas radiográficas han avanzado muchísimo, y ahora somos capaces de obtener mucha más información y sacar radiografías de alta calidad con una mínima radiación en tiempo de milisegundos.

(Roentgen tuvo que dejar a su mujer quieta expuesta a radiación 15 minutos)

¿Qué tipo de técnicas/pruebas usan radiación ionizante?

RADIOGRAFÍA

Es la primera aplicación médica de las radiaciones ionizantes y la más conocida. Sigue siendo la primera elección para el radiodiagnóstico. Cada año se realizan en España millones de radiografías en las casi 26.000 instalaciones de rayos X registradas y por los más de 75.000 profesionales sanitarios dedicados a esta especialidad.

ESCOPIA

Se podría decir que es como los rayos X llevamos a la televisión. Es decir, una radiografía es como una foto, y la escopia es un vídeo donde podemos ver en tiempo real lo que está pasando dentro del cuerpo.

Se utiliza mucho en quirófanos, en estudios digestivos y de cardio. Todos los quirófanos modernos tienen un arco en C para poder hacer escopia.

TAC

También conocida como escáner o tomografía axial computarizada. Permite la obtención de imágenes de cortes transversales del cuerpo humano, cuyo tratamiento informático hace posible la reconstrucción en 3D de órganos, huesos o cualquier estructura anatómica. Es la evolución mas notable de los Rayos X.

RADIOTERAPIA

Se utiliza este tratamiento para destruir las células cancerosas de un tumor sin dañar el tejido sano cercano. Se aplica radiación en zonas muy determinadas.

BRAQUITERAPIA

Es muy similar que la radioterapia, pero en este caso la fuente que emite la radiación está muy cerca del tejido dañado o directamente en contacto.

RADIOCIRUGÍA

Esta técnica emplea principalmente rayos gamma. El paciente recibe desde diferentes ángulos el haz, donde se concentran en el punto donde se quieres producir la destrucción del tumor.

MEDICINA NUCLEAR

Se puede decir que la medicina nuclear es más bien otra especialidad, pues ya existen diferentes técnicas que emplean el principio.

Principalmente consiste en introducir en el organismo isótopos radiactivos (emiten una radiación pequeña durante un corto periodo de tiempo) enlazados a otras sustancias. Estas sustancias pueden ser diferentes, y guardan alguna relación con el órgano o tejido objeto de estudio.

Esta prueba no nos aporta una imagen anatómica de un hueso o un órgano como algunas de las anteriores, pero si nos aporta información funcional de un órgano o tejido, es decir, nos dice cómo está funcionando o qué está consumiendo. Esto hace que esta prueba sea tan importante.

Dentro de esta especialidad encontramos:
• TOMOGRAFÍA POR EMISIÓN DE FOTONES (SPECT)
• TOMOGRAFÍA POR EMISIÓN DE POSITRONES (PET)
• GAMMAGRAFÍA
• TERAPIA METABÓLICA

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