En física de la salud , el recuento de todo el cuerpo se refiere a la medición de la radiactividad dentro del cuerpo humano. La técnica se aplica principalmente al material radiactivo que emite rayos gamma . La desintegración de las partículas alfa también se puede detectar indirectamente mediante su radiación gamma coincidente. En determinadas circunstancias, se pueden medir los emisores beta , pero con una sensibilidad degradada. El instrumento utilizado normalmente se denomina contador de cuerpo entero.
Esto no debe confundirse con un "monitor de cuerpo entero" que se utiliza para monitorear la salida del personal, que es el término utilizado en protección radiológica para verificar la contaminación externa de todo el cuerpo de una persona que sale de un área controlada de contaminación radiactiva. [1]
Si un elemento radiactivo dentro del cuerpo humano emite un rayo gamma debido a la desintegración radiactiva y su energía es suficiente para escapar, entonces se puede detectar. Esto se haría mediante un detector de centelleo o un detector de semiconductores colocado muy cerca del cuerpo. La desintegración radiactiva puede dar lugar a radiación gamma que no puede escapar del cuerpo debido a su absorción o a otras interacciones por las que puede perder energía; por lo que se debe tener esto en cuenta en cualquier análisis de medición. El recuento de todo el cuerpo es adecuado para detectar elementos radiactivos que emiten radiación de neutrones o radiación beta de alta energía (mediante la medición de rayos X secundarios o radiación gamma) sólo en aplicaciones experimentales. [2]
Hay muchas maneras en que se puede colocar a una persona para esta medición: sentada, acostada, de pie. Los detectores pueden ser simples o múltiples y pueden ser estacionarios o móviles. Las ventajas del recuento corporal total son que mide el contenido corporal directamente y no depende de métodos de bioensayo indirectos (como el análisis de orina ), ya que puede medir radionucleidos insolubles en los pulmones.
Por otro lado, la desventaja del recuento corporal total es que, salvo en circunstancias especiales, sólo puede utilizarse para emisores gamma debido al autoprotección del cuerpo humano y puede malinterpretarse una contaminación externa como una contaminación interna. Para evitar este último caso, primero se debe realizar una escrupulosa descontaminación del individuo. Es posible que el recuento corporal total no pueda distinguir entre radioisótopos que tienen energías gamma similares. La radiación alfa y beta está protegida en gran medida por el cuerpo y no se detectará externamente, pero se puede detectar la gamma coincidente de la desintegración alfa, así como la radiación de los nucleidos padres o hijos.
Cualquier detector de radiación es un instrumento relativo, es decir, el valor de medición sólo se puede convertir a una cantidad de material presente comparando la señal de respuesta (normalmente cuentas por minuto o por segundo) con la señal obtenida de un estándar cuya cantidad ( actividad) es bien conocida.
Un contador de cuerpo entero se calibra con un dispositivo conocido como "fantasma" que contiene una distribución y actividad conocidas de material radiactivo. El estándar industrial aceptado es el fantasma absorbente de maniquí de botella (BOMAB). El fantasma BOMAB consta de 10 contenedores de polietileno de alta densidad y se utiliza para calibrar sistemas de conteo in vivo diseñados para medir los radionucleidos que emiten fotones de alta energía (200 keV < E < 3 MeV).
Debido a que se habían utilizado muchos tipos diferentes de fantasmas para calibrar sistemas de conteo in vivo , en la reunión internacional de profesionales de conteo in vivo de 1990 celebrada en el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) se enfatizó la importancia de establecer especificaciones estándar para los fantasmas . [3] El consenso de los asistentes a la reunión fue que se necesitaban especificaciones estándar para el fantasma BOMAB. Las especificaciones estándar para el maniquí BOMAB proporcionan la base para un diseño de maniquí consistente para calibrar sistemas de medición in vivo . Estos sistemas están diseñados para medir radionucleidos que emiten fotones de alta energía y que se supone están distribuidos homogéneamente en el cuerpo.
Un sistema de recuento bien diseñado puede detectar niveles de la mayoría de los emisores gamma (>200 keV) en niveles muy inferiores a los que causarían efectos adversos para la salud de las personas. Un límite de detección típico para el cesio radiactivo ( Cs-137 ) es de aproximadamente 40 Bq. El límite anual de ingesta (es decir, la cantidad que le daría a una persona una dosis igual al límite del trabajador que es de 20 mSv) es de aproximadamente 2.000.000 Bq. La cantidad de potasio radiactivo natural presente en todos los seres humanos también es fácilmente detectable. El riesgo de muerte por deficiencia de potasio se acerca al 100% a medida que el recuento corporal total se acerca a cero.
La razón por la que estos instrumentos son tan sensibles es que a menudo están alojados en cámaras de conteo de bajo fondo. Por lo general, se trata de una habitación pequeña con paredes muy gruesas hechas de acero de fondo bajo (~20 cm) y, a veces, revestidas con una fina capa de plomo (~1 cm). Este blindaje puede reducir la radiación de fondo dentro de la cámara en varios órdenes de magnitud.
Dependiendo de la geometría de conteo del sistema, los tiempos de conteo pueden ser de 1 minuto a aproximadamente 30 minutos. La sensibilidad de un contador depende del tiempo de conteo, por lo que cuanto más largo sea el conteo, para el mismo sistema, mejor será el límite de detección . El límite de detección, a menudo denominado Actividad Mínima Detectable (MDA), viene dado por la fórmula:
... donde N es el número de recuentos de antecedentes en la región de interés; E es la eficiencia de conteo; y T es el tiempo de conteo.
Esta cantidad es aproximadamente el doble del límite de decisión, otra cantidad estadística, que se puede utilizar para decidir si hay alguna actividad presente. (es decir, un punto desencadenante para realizar más análisis).
En 1950, Leonidas D. Marinelli desarrolló y aplicó un contador de cuerpo entero de rayos gamma de bajo nivel para medir a personas que habían sido inyectadas con radio a principios de los años 1920 y 1930, contaminadas por la exposición a explosiones atómicas y por exposiciones accidentales en la industria y medicina [4] [5] Los métodos sensibles de dosimetría y espectrometría que desarrolló Marinelli obtuvieron el contenido total de potasio natural en el cuerpo humano. [6] [7] [8] [9] [10] [11] El contador de cuerpo entero de Marinelli se utilizó por primera vez en el Hospital Billings de la Universidad de Chicago en 1952. [12]
