1. RADIOBIOLOGÍA: CONCEPTO, FINALIDAD Y CADENA CAUSAL

La radiobiología estudia los efectos de las radiaciones ionizantes sobre los sistemas vivos y los mecanismos que los producen. Para el Técnico/a Especialista en Radiodiagnóstico (TER/TSID) no es una disciplina separada de la práctica: explica por qué una radiografía, una fluoroscopia o una TC pueden producir daño biológico, por qué ese daño depende de la dosis y de la forma en que se administra, por qué un niño no debe considerarse biológicamente equivalente a un adulto y por qué la protección radiológica es una obligación técnica y no una simple formalidad normativa.

El razonamiento debe seguir siempre una cadena: energía depositada → ionización y excitación → alteración molecular → daño celular → respuesta tisular u orgánica → posible efecto clínico. El paso inicial ocurre en un intervalo físico extremadamente breve; después aparecen fenómenos fisicoquímicos, químicos y biológicos que pueden prolongarse desde fracciones de segundo hasta años. El hecho de que el efecto final pueda tardar no significa que la lesión inicial se produzca tarde: la energía se deposita prácticamente en el momento de la exposición y, a partir de ahí, la célula responde, repara, muere o transmite una alteración a sus descendientes.

La radiación ionizante se caracteriza por poseer energía suficiente para producir ionización, es decir, arrancar electrones de los átomos o moléculas. En radiodiagnóstico la radiación de interés principal son los rayos X, fotones sin masa en reposo ni carga eléctrica. Que un fotón no tenga carga no impide que produzca ionización: la genera de forma indirecta al interaccionar con electrones de la materia y transferirles energía. Los electrones secundarios resultantes recorren una pequeña distancia y provocan nuevas ionizaciones y excitaciones.

Conviene separar tres conceptos. Dosis absorbida expresa la energía depositada por unidad de masa y se mide en gray (Gy). Dosis equivalente introduce el tipo de radiación mediante un factor de ponderación radiológico. Dosis efectiva incorpora además la diferente sensibilidad de órganos y tejidos. El desarrollo dosimétrico completo pertenece al tema 16, pero aquí interesa comprender que dos exposiciones con la misma energía total no tienen por qué producir el mismo efecto si cambia el tipo de radiación, el tejido, el volumen irradiado o la distribución temporal.

La respuesta biológica depende, por tanto, de múltiples variables. Importan la dosis, la tasa de dosis, el fraccionamiento, el tipo y la energía de la radiación, su transferencia lineal de energía, el volumen expuesto, la disponibilidad de oxígeno, la fase del ciclo celular, la capacidad de reparación y las características propias de la persona. Esto explica por qué no existe una regla simple del tipo “misma dosis = mismo daño” aplicable a cualquier situación.

El daño biológico de la radiación tampoco equivale automáticamente a enfermedad. La célula posee mecanismos de reparación del ADN, control del ciclo y apoptosis. Muchas lesiones se corrigen sin consecuencia; otras causan muerte celular; algunas sobreviven con cambios que pueden aumentar la probabilidad de transformación neoplásica. La respuesta final es el resultado de la competición entre daño y reparación, y ese equilibrio depende del contexto biológico.

2. INTERACCIÓN DE LA RADIACIÓN CON LA MATERIA

2.1. Qué puede ocurrir cuando un fotón atraviesa el cuerpo

Un haz de rayos X que entra en el paciente no deposita toda su energía de una sola forma. Parte de los fotones puede atravesar sin interaccionar; otros son absorbidos; otros cambian de dirección y generan radiación dispersa. En el rango de energías utilizado habitualmente en radiodiagnóstico, las interacciones de mayor importancia son el efecto fotoeléctrico y la dispersión Compton. Ambas ionizan, pero sus consecuencias para la imagen, la dosis y la protección son distintas.

2.2. Efecto fotoeléctrico

En el efecto fotoeléctrico, el fotón incidente interacciona con un electrón ligado, preferentemente de una capa interna, y cede toda su energía. El fotón desaparece. Parte de la energía se emplea en vencer la energía de enlace y el resto se transforma en energía cinética del fotoelectrón expulsado. El átomo queda ionizado y con una vacante interna; al reorganizarse su corteza puede emitir radiación característica o electrones Auger.

Desde el punto de vista de la imagen, el fotoeléctrico contribuye al contraste sujeto porque la probabilidad de absorción varía intensamente con la composición del material y con la energía del fotón. Desde el punto de vista biológico, la energía del fotón se deposita localmente y acaba generando ionizaciones. La absorción fotoeléctrica, por tanto, puede ser útil para diferenciar estructuras, pero representa energía transferida al paciente.

2.3. Dispersión Compton

En la interacción Compton, el fotón incidente transfiere solo parte de su energía a un electrón débilmente ligado o prácticamente libre. El electrón sale del átomo como electrón de retroceso y queda un fotón dispersado con menor energía y diferente dirección. El resultado son dos agentes capaces de seguir depositando energía: el electrón secundario y el fotón disperso.

La dispersión Compton tiene enorme relevancia práctica porque degrada el contraste de la imagen y es una fuente principal de radiación dispersa en el entorno del paciente. Por eso el volumen irradiado, la colimación y la geometría importan también para la protección ocupacional. Cuanto mayor sea el volumen de tejido atravesado, mayor oportunidad existe de producir radiación dispersa.

En el intervalo diagnóstico, la probabilidad relativa del Compton depende principalmente de la densidad electrónica del material y disminuye al aumentar la energía del fotón. A diferencia del fotoeléctrico, presenta una dependencia mucho menor del número atómico. Esta diferencia explica por qué tejidos de composición parecida generan poco contraste por Compton y por qué la selección energética del haz modifica la proporción de interacciones.

2.4. Dispersión coherente y producción de pares: dónde encajan

La dispersión coherente o clásica puede producir un cambio de dirección del fotón sin ionización neta y con pérdida energética despreciable. Tiene menor relevancia biológica que las interacciones ionizantes. La producción de pares, por su parte, requiere energías muy superiores a las de la radiología diagnóstica convencional, por lo que no constituye el mecanismo habitual que debes invocar para explicar la imagen radiológica.

En una pregunta de oposición, el orden mental útil es: si se habla de absorción completa del fotón y electrón interno, piensa en fotoeléctrico; si queda un fotón disperso de menor energía, piensa en Compton; si solo cambia la dirección sin ionización apreciable, piensa en coherente.

3. MECANISMOS DE ACCIÓN BIOLÓGICA: ACCIÓN DIRECTA E INDIRECTA

3.1. El ADN como diana crítica

La radiación deposita energía en numerosas moléculas, pero el ADN es la diana crítica para los efectos celulares duraderos. Puede producir alteraciones de bases, roturas de una cadena, roturas de doble cadena, enlaces cruzados ADN-ADN o ADN-proteína y daños agrupados. La importancia de una lesión no depende solo de que exista, sino de si la célula puede repararla correctamente antes de dividirse.

Las roturas de doble cadena son especialmente relevantes porque una reparación errónea puede originar deleciones, translocaciones y otras aberraciones cromosómicas. La célula puede detener el ciclo para reparar, entrar en apoptosis, perder su capacidad reproductiva o continuar dividiéndose con una alteración. En radiobiología se habla con frecuencia de muerte reproductiva o pérdida de la capacidad clonogénica: una célula puede conservar actividad metabólica temporalmente y, sin embargo, haber perdido la capacidad de generar descendencia viable.

3.2. Acción directa

Existe acción directa cuando la radiación ioniza o excita la propia molécula biológica crítica. La energía se deposita en el ADN o muy cerca de él, produciendo una lesión sin que sea necesaria la intervención de radicales generados en otras moléculas. Este mecanismo adquiere mayor peso con radiaciones de alta transferencia lineal de energía (LET), que depositan gran cantidad de energía en trayectorias cortas y producen lesiones densamente agrupadas.

3.3. Acción indirecta y radiólisis del agua

Como la célula contiene una proporción elevada de agua, gran parte de las interacciones de radiaciones de baja LET, como los rayos X, se producen en moléculas de agua. La radiólisis del agua genera especies reactivas, entre ellas radicales libres, capaces de difundir una corta distancia y atacar ADN, proteínas y membranas. Entre los productos de especial relevancia se encuentra el radical hidroxilo, de elevada reactividad.

Esta es la acción indirecta: la radiación no daña inicialmente el ADN, sino que crea especies químicas que terminan dañándolo. Para rayos X y gamma, esta vía tiene gran importancia. La diferencia entre acción directa e indirecta no significa que una exposición use exclusivamente una de ellas; ambas pueden coexistir.

3.4. Oxígeno y fijación del daño

La presencia de oxígeno puede estabilizar o “fijar” determinadas lesiones producidas por radicales, haciéndolas menos reparables. Por eso las células bien oxigenadas suelen ser más sensibles a radiaciones de baja LET que las células hipóxicas. En radioterapia este fenómeno tiene enorme relevancia; en radiodiagnóstico interesa como principio de radiobiología general.

El llamado efecto oxígeno se relaciona con la calidad de la radiación: es más marcado para radiaciones de baja LET y menos importante para radiaciones de alta LET, que producen daño denso con mayor proporción de acción directa. No es necesario memorizar una cifra de “potenciación” para resolver la mayoría de preguntas; sí entender la dirección del efecto.

3.5. LET y eficacia biológica

La transferencia lineal de energía (LET) expresa la energía que una radiación cede al medio por unidad de recorrido. Una alta LET implica ionizaciones densamente agrupadas; una baja LET, ionizaciones más separadas. Esta densidad de ionización condiciona la complejidad del daño y, por tanto, la probabilidad de reparación correcta.

4. RESPUESTA CELULAR Y RADIOSENSIBILIDAD

4.1. Qué puede hacer una célula después de irradiarse

Tras una exposición, la célula puede seguir distintos caminos. Si el daño es leve y se repara de forma correcta, puede recuperar su función. Si el daño es incompatible con la supervivencia, puede morir por apoptosis, necrosis, catástrofe mitótica u otros mecanismos. Si sobrevive con una alteración mal reparada, esa alteración puede fijarse y transmitirse a células descendientes. El resultado depende tanto de la lesión inicial como del control celular posterior.

Una idea muy examinable es que la muerte celular relevante para tejidos proliferativos puede no ser inmediata. La célula irradiada puede parecer viable hasta que intenta dividirse. Esto explica por qué algunas reacciones tisulares presentan latencia: primero se daña la población progenitora y después, cuando las células maduras se agotan y no pueden ser sustituidas, aparece el fallo funcional.

4.2. Ley de Bergonié y Tribondeau

La regla clásica de Bergonié y Tribondeau establece que, en general, la radiosensibilidad es mayor cuanto mayor es la actividad mitótica, cuanto más largo es el futuro proliferativo de la célula y cuanto menor es su grado de diferenciación. Dicho de forma práctica: las células jóvenes, poco diferenciadas y con elevada capacidad de división tienden a ser más radiosensibles que las células maduras, muy especializadas y que apenas se dividen.

Por eso son especialmente sensibles muchas células de la médula ósea hematopoyética, el epitelio intestinal proliferativo, las células germinales y determinados tejidos embrionarios. En cambio, neuronas maduras y células musculares diferenciadas son relativamente radiorresistentes frente a muerte celular inmediata. La regla no es absoluta: existen excepciones biológicas, y la respuesta clínica de un órgano también depende de su arquitectura y de las células que mantienen su función.

Un ejemplo clásico de excepción es el linfocito, una célula diferenciada que puede ser muy radiosensible. Por eso la ley debe usarse como orientación, no como axioma mecánico. En oposición, si las opciones comparan una célula madre hematopoyética con una neurona madura, la primera es claramente más radiosensible.

4.3. Ciclo celular

La sensibilidad varía durante el ciclo celular. De forma general, las células son más sensibles en mitosis y G2 y más resistentes durante la fase S, especialmente en su parte tardía. La explicación está relacionada con el estado del ADN, la capacidad de reparación y el momento en que el daño interfiere con la división. Esta variabilidad contribuye a que una población celular asíncrona no responda de manera uniforme.

4.4. Factores que modifican la radiosensibilidad

El fraccionamiento y la tasa de dosis son especialmente importantes para entender por qué dos exposiciones con la misma dosis total no son necesariamente biológicamente equivalentes. Si una dosis se distribuye en el tiempo, algunas lesiones subletales pueden repararse entre fracciones. Esta observación es central en radioterapia y también explica principios generales de protección.

4.5. Radiosensibilidad embriofetal

El embrión y el feto son organismos en desarrollo, con intensa proliferación y diferenciación, por lo que presentan periodos de especial sensibilidad. El tipo de efecto depende fuertemente de la edad gestacional y de la dosis. En términos generales, la exposición durante las etapas tempranas de organogénesis y desarrollo del sistema nervioso plantea riesgos distintos de los de una exposición fetal tardía. No debe simplificarse el embarazo a una sola cifra o a la idea de que cualquier exposición produce daño.

5. RESPUESTA TISULAR, ORGÁNICA Y SISTÉMICA

5.1. Del daño celular al fallo del tejido

Un tejido no es una suma indiferenciada de células. Su respuesta depende de qué población celular sostiene la función, de la velocidad de recambio y de su organización. En tejidos de renovación rápida, como la médula ósea o la mucosa intestinal, el daño de células madre y progenitoras puede hacerse clínicamente evidente en un plazo relativamente corto. En tejidos de recambio lento, las manifestaciones pueden aparecer tras latencias mucho mayores.

Las reacciones tisulares se producen cuando se pierde un número suficiente de células funcionales o progenitoras para alterar el órgano. Existe un umbral práctico: por debajo de determinado nivel de daño la capacidad de reserva y reparación suele impedir que aparezca una lesión clínicamente detectable; una vez superado, la gravedad aumenta con la dosis. Este patrón es distinto del de los efectos estocásticos.

La arquitectura tisular explica, además, el efecto del volumen. En algunos órganos funcionalmente “paralelos”, distintas subunidades pueden compensarse si solo se irradia una fracción; en órganos con organización más “serial”, el daño de un segmento crítico puede comprometer una función extensa. Para el TER/TSID no es necesario convertir esta clasificación radioterápica en un listado exhaustivo, pero sí comprender que la distribución espacial de la dosis importa.

5.2. Sistema hematopoyético

La médula ósea contiene células madre y progenitoras de alta actividad proliferativa, por lo que es muy radiosensible. Una exposición corporal suficientemente elevada puede producir disminución de leucocitos, plaquetas y eritrocitos, con riesgo de infección, hemorragia y anemia. La secuencia temporal depende de la vida media de las células maduras ya existentes en sangre y de la capacidad de recuperación de los progenitores supervivientes.

5.3. Sistema gastrointestinal

El epitelio intestinal se renueva con rapidez a partir de células proliferativas de las criptas. Si se destruye una proporción elevada de estas células, la barrera mucosa se deteriora y aparecen diarrea, pérdidas hidroelectrolíticas, infección y sepsis. La gran radiosensibilidad de este compartimento explica el síndrome gastrointestinal tras exposiciones corporales muy altas.

5.4. Gónadas

Las gónadas son sensibles porque contienen poblaciones germinales en división. En el testículo, las espermatogonias son especialmente radiosensibles; las células endocrinas son relativamente más resistentes. En ovario, la reserva folicular disminuye con la edad y la respuesta depende de la dosis y del número de folículos restantes. La consecuencia puede ser alteración temporal o permanente de la fertilidad, pero no debe confundirse con un efecto hereditario: la esterilidad es un efecto somático en la persona expuesta.

5.5. Cristalino, piel y otros tejidos

El cristalino es un tejido relevante en protección radiológica por su susceptibilidad a opacidades y catarata. La ICRP Publication 118 revisó las reacciones tisulares y propuso para protección un umbral práctico bajo para efectos del cristalino, motivo por el que la normativa moderna presta especial atención a la dosis equivalente ocular del trabajador. Los límites concretos se desarrollan en el tema 16; aquí basta recordar que el cristalino no se comporta como un tejido “radiorresistente” por ser poco proliferativo.

La piel puede presentar eritema, epilación y lesiones más graves tras dosis locales elevadas, especialmente en procedimientos intervencionistas prolongados. Estas reacciones tienen umbral y gravedad dependiente de la dosis. Su prevención exige control de tiempos, geometría, colimación, modos de fluoroscopia y seguimiento de indicadores de dosis, aspectos que se profundizan en protección radiológica operacional.

El sistema nervioso central adulto es relativamente resistente a efectos agudos de dosis moderadas por la baja proliferación neuronal, pero exposiciones masivas de cuerpo entero pueden producir el síndrome neurovascular por daño vascular, edema y alteración sistémica. “Radiorresistente” no significa “invulnerable”.

6. SÍNDROME DE IRRADIACIÓN AGUDA

6.1. Condiciones para que aparezca

El síndrome de irradiación aguda (SIA) o síndrome agudo por radiación aparece tras una exposición suficientemente elevada, generalmente externa, penetrante, de gran parte o de todo el cuerpo y recibida en un intervalo corto. No debe confundirse con una lesión cutánea localizada ni con los efectos de las dosis diagnósticas habituales. Para que exista el cuadro clásico se requiere una situación accidental o excepcional de alta dosis.

La guía clínica del CDC sobre emergencias radiológicas señala que el SIA clásico requiere una dosis corporal grande, habitualmente superior a aproximadamente 0,7 Gy, aunque pueden aparecer síntomas leves desde dosis menores. Esta cifra no es un “límite de seguridad” ni una frontera absoluta: es una referencia clínica para exposición corporal aguda a radiación penetrante. En protección radiológica se trabaja muy por debajo de estos niveles.

6.2. Fases clínicas

El SIA suele describirse mediante cuatro fases. La fase prodrómica puede incluir náuseas, vómitos, anorexia, diarrea, fatiga o cefalea; cuanto mayor es la dosis, en general más precoz e intensa es la sintomatología. Después puede aparecer una fase latente en la que la persona parece mejorar pese a que el daño celular continúa. A continuación se desarrolla la enfermedad manifiesta, cuyo patrón depende del sistema crítico afectado. Finalmente puede producirse recuperación o muerte.

La existencia de una fase latente es una trampa frecuente: ausencia temporal de síntomas no significa ausencia de lesión. La médula ósea o las criptas intestinales pueden estar perdiendo capacidad regenerativa mientras el paciente parece clínicamente estable.

6.3. Síndrome hematopoyético

El síndrome hematopoyético es el cuadro predominante en exposiciones corporales agudas del orden de aproximadamente 0,7 a 10 Gy según la guía clínica del CDC. El daño se centra en las células madre hematopoyéticas. Tras el periodo latente aparece pancitopenia progresiva, con infección por neutropenia, hemorragia por trombocitopenia y anemia. El pronóstico empeora al aumentar la dosis, pero la recuperación es posible si persiste una reserva suficiente de médula y se proporciona soporte clínico adecuado.

6.4. Síndrome gastrointestinal

El síndrome gastrointestinal aparece de forma completa, según la misma referencia clínica, a dosis corporales superiores aproximadamente a 10 Gy, aunque pueden observarse síntomas desde niveles menores. Se destruyen tanto la médula ósea como las células madre de las criptas intestinales. La pérdida de la mucosa produce diarrea intensa, deshidratación, alteraciones electrolíticas e infección sistémica. La supervivencia es muy improbable cuando se establece el síndrome completo.

6.5. Síndrome neurovascular

Con exposiciones corporales extraordinariamente altas, del orden de decenas de Gy, aparece el síndrome cardiovascular/neurovascular. El CDC sitúa el síndrome completo generalmente por encima de aproximadamente 50 Gy, con síntomas posibles desde niveles menores muy altos. Predominan alteraciones neurológicas graves, vómitos, diarrea, confusión, convulsiones, coma y colapso circulatorio, con evolución rápida y sin expectativa de recuperación.

*Rangos orientativos de exposición aguda de cuerpo entero a radiación penetrante, tomados de la guía clínica del CDC para síndrome agudo por radiación. No son límites de dosis ni valores de radiodiagnóstico.

7. EFECTOS BIOLÓGICOS: TISULARES, ESTOCÁSTICOS, SOMÁTICOS Y HEREDITARIOS

7.1. Reacciones tisulares: el antiguo “efecto determinista”

Las reacciones tisulares, históricamente llamadas efectos deterministas o no estocásticos, aparecen cuando el daño celular supera la capacidad funcional del tejido. Se caracterizan por la existencia de un umbral práctico y porque, una vez superado, la gravedad aumenta con la dosis. Eritema, depilación, determinadas alteraciones gonadales, lesión de médula ósea y catarata son ejemplos de este tipo de respuesta, cada uno con su propia relación dosis-tiempo.

El umbral no implica una frontera matemática idéntica para todas las personas. Es un concepto poblacional y depende del endpoint, del tejido, del fraccionamiento y de las características individuales. Por eso la ICRP prefiere hablar de tissue reactions, que describe mejor la biología que la palabra “determinista”. En los exámenes SAS pueden seguir apareciendo ambos términos y debes reconocer su equivalencia conceptual.

7.2. Efectos estocásticos

Los efectos estocásticos se interpretan en protección radiológica como efectos probabilísticos. El principal es la inducción de cáncer; los efectos hereditarios también se integran en la categoría de riesgo estocástico. No se presupone un umbral seguro por debajo del cual el riesgo sea exactamente cero en el modelo de protección. Al aumentar la dosis aumenta la probabilidad de que aparezca el efecto, pero no su gravedad una vez producido.

Esta diferencia es una de las preguntas más rentables de todo el temario: tisular = umbral + gravedad dependiente de dosis; estocástico = probabilidad dependiente de dosis + gravedad independiente de dosis. Si una opción dice que el cáncer inducido por radiación es “más grave” cuanto mayor fue la dosis del paciente, está mezclando probabilidad con severidad.

7.3. Efectos somáticos y hereditarios

La clasificación somático/hereditario responde a una pregunta distinta de la clasificación tisular/estocástico. Un efecto somático afecta a la propia persona irradiada. Puede ser una reacción tisular —por ejemplo, una lesión cutánea— o un efecto estocástico —por ejemplo, un cáncer radioinducido—. No debes identificar “somático” con “determinista”.

Un efecto hereditario deriva de una alteración en células germinales capaz de transmitirse a la descendencia. En radioprotección se considera dentro del marco de efectos estocásticos. La existencia de alteraciones genéticas inducidas por radiación está bien demostrada experimentalmente; la cuantificación directa del riesgo hereditario humano a bajas dosis presenta mayor incertidumbre que la del riesgo carcinogénico. En oposición, normalmente se pregunta la distinción conceptual, no una cifra.

7.4. Efectos tempranos y tardíos

Otra clasificación útil es temprano/tardío. Los efectos tempranos aparecen en días o semanas, sobre todo en tejidos de recambio rápido y tras dosis elevadas. Los tardíos pueden manifestarse meses o años después y dependen de daño vascular, estromal o de células parenquimatosas, además del riesgo de cáncer. Esta clasificación temporal tampoco sustituye a las anteriores: un efecto tardío puede ser tisular o estocástico.

7.5. Modelo lineal sin umbral en protección

Para la gestión del riesgo estocástico a dosis bajas, el sistema de protección radiológica utiliza de forma prudente un modelo en el que el riesgo aumenta con la dosis sin asumir un nivel totalmente libre de riesgo. Este enfoque no significa que pueda demostrarse epidemiológicamente un incremento medible de cáncer tras cada exposición diagnóstica individual. Es una herramienta de protección que justifica evitar exposiciones innecesarias y optimizar las necesarias.

8. RADIOPROTECCIÓN: CONCEPTO, OBJETIVOS Y PRINCIPIOS GENERALES

8.1. Qué pretende la radioprotección

La protección radiológica es el conjunto de principios, criterios y medidas destinados a proteger a las personas y al medio frente a los efectos perjudiciales de las radiaciones ionizantes sin impedir las actividades justificadas que aportan un beneficio. Su objetivo práctico es doble: evitar las reacciones tisulares y reducir la probabilidad de efectos estocásticos a niveles tan bajos como sea razonablemente posible dentro de cada situación de exposición.

En España, el marco general vigente para exposición ocupacional y del público es el Real Decreto 1029/2022, de 20 de diciembre, cuyo texto consolidado disponible en el BOE incorpora las modificaciones publicadas hasta el 4 de diciembre de 2024. Para las exposiciones médicas, el propio reglamento remite al Real Decreto 601/2019, de 18 de octubre, sobre justificación y optimización del uso médico de radiaciones ionizantes.

8.2. Justificación

El principio de justificación exige que una práctica o exposición produzca un beneficio suficiente para compensar el detrimento radiológico que puede causar. En el ámbito médico existe una justificación general de los tipos de procedimiento y una justificación individual: para cada paciente, la prueba debe aportar información o beneficio clínico que haga razonable la exposición, teniendo en cuenta técnicas alternativas sin radiación o con menor exposición cuando puedan responder al mismo objetivo.

El TER/TSID participa en la cultura de justificación detectando duplicidades, comprobando la identidad y la petición, comunicando incidencias y evitando exploraciones que no correspondan al paciente o al protocolo. La responsabilidad clínica de prescripción y justificación se distribuye según las competencias profesionales, pero el técnico nunca debe actuar como un ejecutor ciego ante una incongruencia evidente.

8.3. Optimización

La optimización persigue mantener la exposición tan baja como sea razonablemente posible teniendo en cuenta el objetivo clínico y los factores técnicos, económicos y sociales. En diagnóstico esto no significa “usar la dosis mínima imaginable”, sino obtener una calidad de imagen suficiente para responder a la pregunta clínica con la menor exposición razonable. Reducir dosis hasta inutilizar la imagen puede provocar repetición y aumentar el detrimento.

La optimización se materializa en selección de protocolo, colimación, posicionamiento correcto, control automático de exposición, modulación de corriente en TC, uso de fluoroscopia pulsada cuando proceda, reducción de repeticiones y adaptación al tamaño y edad del paciente. Los niveles de referencia para diagnóstico (NRD) son herramientas de optimización poblacional y local; no son límites de dosis individuales.

8.4. Limitación de dosis

El RD 1029/2022 establece la limitación de dosis para la exposición ocupacional y para los miembros del público en situaciones planificadas. Los límites no se aplican a la exposición médica del paciente. Esta distinción es fundamental: imponer al paciente un límite reglamentario anual como si fuera trabajador expuesto podría impedir una exploración clínicamente necesaria.

La protección se completa con restricciones de dosis como herramienta prospectiva de optimización para fuentes o actividades concretas y con niveles de referencia en determinadas situaciones. Límite, restricción y nivel de referencia son figuras diferentes; no deben usarse como sinónimos.

8.5. Tiempo, distancia y blindaje

Los principios operativos clásicos para reducir exposición externa son tiempo, distancia y blindaje. Menor tiempo junto a la fuente reduce la dosis acumulada; mayor distancia disminuye la intensidad, aproximadamente según la ley del inverso del cuadrado para una fuente puntual; el blindaje atenúa el haz mediante materiales y espesores adecuados al tipo y energía de radiación.

Estos tres recursos no sustituyen a la justificación y optimización: son herramientas para aplicarlas. Un procedimiento innecesario no se vuelve aceptable porque el operador use delantal plomado; una técnica mal colimada no se justifica porque el trabajador esté lejos.

8.6. Fondo natural y percepción del riesgo

La actualización más reciente del UNSCEAR 2024 Report, Volume II, publicada el 12 de febrero de 2026, estima una dosis efectiva media mundial por fuentes naturales de aproximadamente 3,0 mSv/año, con la mayor contribución debida a inhalación de radón, torón y descendientes. La cifra histórica de 2,4 mSv/año correspondía a evaluaciones anteriores y ya no debe presentarse como la estimación mundial actual.

Este dato sirve para contextualizar, no para trivializar una exploración médica. El origen natural de una dosis no la convierte en beneficiosa, y una dosis médica no se justifica porque sea “parecida al fondo”. La justificación depende del beneficio clínico.

9. FUNDAMENTOS DE LA DETECCIÓN DE LAS RADIACIONES

9.1. Detectar es convertir una interacción invisible en una señal

La radiación ionizante no se percibe directamente con los sentidos. Para medirla se necesita un detector que aproveche alguna consecuencia física de su interacción con la materia y la transforme en una señal observable. Esa señal puede ser una carga eléctrica, un pulso, una corriente, luz de centelleo, una alteración química, electrones atrapados en un cristal o una modificación de la conductividad de un semiconductor.

El proceso general es: radiación → interacción en el material sensible → excitación/ionización → señal primaria → amplificación/procesamiento → lectura. Un instrumento de medida incluye el elemento detector y, normalmente, electrónica de acondicionamiento, fuente de alta tensión si es necesaria, contador o integrador, pantalla y sistema de calibración.

9.2. Qué debe caracterizarse en un detector

No existe un detector universalmente mejor. La selección depende de la finalidad. Entre las propiedades relevantes están la eficiencia de detección, la sensibilidad, la respuesta energética, la resolución en energía, el rango de medida, la linealidad, el tiempo muerto, la respuesta temporal, la estabilidad, la dependencia direccional y la capacidad de distinguir tipos de radiación.

La eficiencia expresa qué fracción de la radiación incidente produce una señal registrada. La resolución energética indica la capacidad para diferenciar radiaciones de energías próximas y es crucial en espectrometría. El tiempo muerto es el intervalo tras un evento durante el cual el sistema puede no registrar correctamente otro; se vuelve importante con tasas de conteo elevadas.

Para vigilancia de área interesa una respuesta fiable en términos de tasa de dosis o equivalente de dosis. Para contaminación superficial puede ser más importante la sensibilidad a partículas alfa o beta. Para espectrometría gamma se necesita información energética. Para dosimetría personal se busca integrar exposición a lo largo del tiempo con una respuesta reproducible y adecuada a la energía y geometría del campo.

9.3. Modo corriente y modo pulso

Algunos detectores funcionan en modo corriente, integrando la carga generada por numerosas interacciones; es típico de muchas cámaras de ionización cuando miden exposición o tasa de dosis. Otros trabajan en modo pulso, registrando eventos individuales. Si la amplitud del pulso conserva información sobre la energía depositada, puede realizarse espectrometría; si todos los pulsos quedan saturados y tienen amplitud similar, como ocurre en la región Geiger-Müller, se obtiene excelente capacidad de conteo pero se pierde información energética.

9.4. Calibración y trazabilidad

Una lectura solo es útil si se conoce la relación entre señal y magnitud medida. Por ello los instrumentos requieren calibración y verificaciones funcionales. Un monitor que “enciende” no necesariamente mide bien. La energía de la radiación, la geometría, la tasa y las condiciones ambientales pueden modificar la respuesta.

En protección radiológica debe distinguirse entre detectar radiación y medir una magnitud dosimétrica con exactitud. Un contador Geiger puede avisar de presencia de radiación, pero no es automáticamente el instrumento más adecuado para cuantificar dosis en cualquier campo. Del mismo modo, un detector de imagen está optimizado para formar imagen, no necesariamente para vigilancia radiológica ambiental.

10. DETECTORES: TIPOS, FUNCIONAMIENTO Y APLICACIONES

10.1. Detectores gaseosos

Los detectores gaseosos contienen un gas entre electrodos sometidos a una diferencia de potencial. La radiación ioniza el gas y genera pares ion-electrón. Al aplicar un campo eléctrico, las cargas se desplazan y producen una señal. El comportamiento depende de la tensión aplicada y da lugar a distintas regiones de funcionamiento.

Cámara de ionización

En una cámara de ionización la tensión es suficiente para recoger prácticamente los pares iónicos primarios sin provocar una avalancha gaseosa importante. La señal es proporcional a la cantidad de ionización inicial y, por tanto, puede relacionarse con la energía depositada. Presenta buena exactitud y estabilidad para dosimetría, aunque su sensibilidad para detectar eventos individuales puede ser menor que la de otros contadores.

Aplicaciones habituales incluyen equipos de referencia y control de calidad, medición de tasa de dosis, cámaras tipo lápiz para determinadas magnitudes en TC y cámaras de transmisión o producto kerma-área integradas en equipos. La geometría y la calibración determinan qué magnitud puede medirse.

Contador proporcional

Al aumentar la tensión aparece multiplicación gaseosa controlada. En la región proporcional, la amplitud del pulso sigue siendo proporcional a la ionización inicial, por lo que el contador puede aportar información energética y permitir discriminación. Se utiliza en detección de partículas, contaminación y determinadas aplicaciones de espectrometría o detección de neutrones cuando se emplean gases apropiados.

Contador Geiger-Müller

Con una tensión mayor, cada ionización inicial desencadena una avalancha extensa y el pulso final es casi independiente de la energía depositada. El Geiger-Müller es muy sensible para contar radiación y útil en monitores portátiles y búsqueda de contaminación, pero no ofrece buena información espectrométrica y presenta un tiempo muerto que limita la respuesta a tasas muy elevadas.

10.2. Detectores de centelleo

Un centelleador transforma parte de la energía depositada por la radiación en fotones de luz. Esa luz se convierte después en una señal eléctrica mediante un fotomultiplicador o un fotodetector de estado sólido. Los centelleadores pueden ser inorgánicos u orgánicos y se eligen según radiación, eficiencia, velocidad y resolución requerida.

El yoduro de sodio activado con talio, NaI(Tl), es un ejemplo clásico de centelleador gamma. La amplitud del pulso se relaciona con la energía depositada y permite espectrometría con resolución moderada. En medicina nuclear, los detectores de centelleo han sido fundamentales en gammacámaras y sondas; en protección radiológica se emplean también en monitores sensibles.

10.3. Semiconductores

En un detector semiconductor, la radiación crea pares electrón-hueco en el material. Como la energía necesaria para crear estos portadores es menor que la requerida para formar un par iónico en un gas, pueden obtenerse señales con buena resolución energética. Silicio y germanio son materiales clásicos; otros semiconductores como CdTe o CZT tienen aplicaciones en detección y espectrometría de fotones.

Los semiconductores también son la base de numerosos sistemas modernos de imagen. Conviene separar la función: un detector semiconductor puede diseñarse para espectrometría, dosimetría, conteo de fotones o formación de imagen. El principio físico común es la conversión de energía depositada en carga eléctrica.

10.4. Detectores pasivos de dosimetría personal

Los dosímetros termoluminiscentes (TLD) almacenan parte de la energía de la radiación en estados metaestables del cristal. Al calentarlo de forma controlada, los electrones atrapados se liberan y se emite luz; la cantidad de luz se relaciona con la dosis recibida. Son pequeños, reutilizables en muchos sistemas y pueden combinar materiales y filtros para estimar distintas componentes del campo.

La luminiscencia estimulada ópticamente (OSL) utiliza un principio parecido, pero la liberación de la señal se provoca con luz en vez de calor. Los dosímetros fotográficos, hoy menos utilizados, basan su lectura en el ennegrecimiento de una emulsión. Los dosímetros electrónicos personales proporcionan lectura directa y pueden incorporar alarmas de dosis o tasa de dosis, lo que los hace útiles cuando interesa información inmediata.

El detalle de colocación, periodicidad de lectura y interpretación del dosímetro personal corresponde al tema 16. En este tema debes entender qué fenómeno físico aprovecha cada detector.

10.5. Detectores de imagen en radiodiagnóstico

Aunque el programa del tema habla de detectores utilizados en las distintas instalaciones radiológicas, no todo detector es un monitor de protección. En radiografía digital existen sistemas de conversión indirecta, en los que un centelleador convierte rayos X en luz antes de producir la señal eléctrica, y sistemas de conversión directa, en los que un material fotoconductor genera directamente cargas eléctricas a partir de los rayos X. Los paneles planos modernos explotan estos principios para formar una matriz de señal espacial.

En TC, los detectores deben convertir con gran eficiencia la radiación transmitida en señal durante rotaciones rápidas y con amplio rango dinámico. En mamografía se requieren detectores con alta resolución y respuesta adecuada a energías más bajas. En fluoroscopia moderna predominan paneles planos digitales, aunque históricamente se empleó el intensificador de imagen. El detalle de formación de imagen se desarrolla en los temas 25 a 27 y 43.

10.6. Selección del detector según la tarea

La IAEA resume esta selección indicando que cámaras de ionización, proporcionales, Geiger-Müller, centelleadores y semiconductores se utilizan para monitorizar y cuantificar distintos tipos de radiación, eligiéndose según tipo de radiación, sensibilidad requerida, tasa máxima de conteo, resolución energética y nivel de actividad previsto. Esta idea vale más que memorizar una lista desconectada.

11. APLICACIÓN PRÁCTICA DEL TER/TSID

11.1. Antes de exponer

La primera medida radiobiológica es no producir una exposición innecesaria. El técnico debe comprobar paciente, procedimiento, lateralidad cuando proceda, embarazo si es pertinente, protocolo y preparación. Un error de identificación genera una dosis sin beneficio; desde radioprotección es una exposición injustificada.

La selección técnica debe adaptarse al paciente y a la pregunta clínica. En pediatría, por ejemplo, no se debe trasladar automáticamente un protocolo de adulto. La menor talla modifica la atenuación y los órganos en desarrollo presentan mayor sensibilidad; además, el mayor horizonte vital amplía el periodo en el que podría manifestarse un efecto estocástico.

11.2. Durante la adquisición

La colimación reduce volumen irradiado y, por tanto, energía depositada y radiación dispersa. El centraje correcto evita repeticiones y permite que los sistemas automáticos funcionen como se espera. En TC, seleccionar el rango anatómico estrictamente necesario evita irradiar órganos fuera del objetivo. En fluoroscopia, reducir tiempo, emplear modos pulsados y evitar magnificación innecesaria cuando no aporta beneficio son medidas de optimización.

La distancia protege especialmente al personal frente a dispersión. En arco en C y procedimientos intervencionistas, la geometría tubo-paciente-detector condiciona la distribución de la radiación dispersa. Las barreras suspendidas, mamparas y delantales deben utilizarse correctamente, sin sustituir a una buena técnica.

11.3. Después de la adquisición

Una imagen técnicamente aceptable debe evaluarse antes de repetir. En digital, el amplio rango dinámico puede ocultar una sobreexposición: una imagen puede “verse bien” pese a haber utilizado más radiación de la necesaria. Por eso se deben revisar indicadores de exposición y parámetros, no solo la apariencia visual.

Las repeticiones deben analizarse como indicadores de calidad. Si un patrón de error se repite —movimiento, centrado, selección incorrecta del detector, corte anatómico—, el enfoque correcto no es asumirlo como inevitable sino identificar la causa y corregir el proceso.

11.4. Situaciones que deben activar la alarma conceptual

• Paciente pediátrico: alta radiosensibilidad relativa y larga esperanza de vida.
• Posible embarazo: necesidad de verificar, justificar y optimizar sin convertirlo en prohibición automática.
• Procedimiento intervencionista prolongado: posibilidad de dosis cutáneas altas y reacciones tisulares.
• TC repetida o multiphase: revisar si todas las fases aportan información clínica necesaria.
• Uso de portátil o arco en C: especial importancia de distancia, blindaje y control del entorno.
• Instrumento de medida: verificar que el detector elegido sirve para la magnitud, energía y tasa que se pretende medir.

12. IDEAS CLAVE DE EXAMEN

• Fotoeléctrico: absorción total del fotón; electrón interno; fotoelectrón; favorece contraste y deposita energía local.
• Compton: fotón disperso de menor energía + electrón de retroceso; empeora contraste y genera radiación dispersa.
• Acción directa: la radiación daña directamente la molécula crítica; indirecta: daño mediado por radicales, sobre todo tras radiólisis del agua.
• LET alta: ionización densa y daño más complejo; no equivale a mayor penetración.
• Radiosensibilidad: mayor en células poco diferenciadas, con elevada actividad mitótica y largo futuro proliferativo.
• Ciclo celular: M y G2 tienden a ser más sensibles; S, más resistente.
• Reacción tisular: umbral; la gravedad aumenta con la dosis.
• Efecto estocástico: sin umbral asumido; aumenta la probabilidad, no la gravedad.
• Somático afecta al individuo irradiado; hereditario deriva de alteración germinal transmisible.
• SIA: exposición corporal alta, penetrante y rápida; hematopoyético → gastrointestinal → neurovascular al aumentar la dosis.
• Radioprotección: justificación, optimización y limitación; en pacientes no se aplican límites de dosis.
• Detector: convierte la interacción de radiación en señal; el tipo se elige según la tarea.
• Cámara de ionización: precisión dosimétrica; Geiger: alta sensibilidad pero poca información energética.
• Centelleo: radiación → luz → señal eléctrica; semiconductor: pares electrón-hueco.
• TLD: almacena energía y emite luz al calentarse.

13. MAPA CONCEPTUAL

14. FUENTES Y VIGENCIA

15. PALABRAS CLAVE

Radiobiología · radiosensibilidad · rayos X · ionización · excitación · efecto fotoeléctrico · dispersión Compton · acción directa · acción indirecta · radiólisis del agua · radicales libres · ADN · rotura de doble cadena · LET · oxígeno · ciclo celular · Bergonié y Tribondeau · respuesta celular · médula ósea · espermatogonias · cristalino · síndrome de irradiación aguda · síndrome hematopoyético · síndrome gastrointestinal · síndrome neurovascular · reacción tisular · efecto determinista · efecto estocástico · efecto somático · efecto hereditario · radioprotección · justificación · optimización · limitación · NRD · detector · cámara de ionización · contador proporcional · Geiger-Müller · centelleo · semiconductor · TLD · OSL · dosímetro electrónico.