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Formación by RIMSA

Sistemas de protección radiologíca

Sistemas de protección radiológica por rayos X

Evolución técnica, criterios de diseño y marco regulatorio europeo

Evolución de la exposición radiológica en el ámbito sanitario

El uso de radiaciones ionizantes en el ámbito sanitario ha experimentado un crecimiento constante en las últimas décadas, tanto en términos del número de exámenes diagnósticos como, sobre todo, de procedimientos intervencionistas guiados por imagen. La expansión de la radiología intervencionista, la cardiología intervencionista y los procedimientos híbridos ha provocado un aumento significativo de la exposición ocupacional de los profesionales sanitarios, especialmente en contextos donde la fluoroscopia se utiliza de manera prolongada o repetida. En este escenario, la protección radiológica ya no puede considerarse un elemento accesorio o exclusivamente individual, sino una componente estructural del diseño de los entornos y de la organización de los procesos clínicos. El enfoque tradicional de la radioprotección, históricamente basado en el uso de equipos de protección individual, ha mostrado con el tiempo limitaciones evidentes, sobre todo en términos ergonómicos y de sostenibilidad operativa. El aumento de la duración media de los procedimientos y la frecuencia de exposición ha hecho necesario un replanteamiento integral de las estrategias de protección, orientándolas hacia soluciones integradas y colectivas.

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De la protección individual a la protección colectiva

Los dispositivos de protección individual (EPI), como delantales plomados, collares tiroideos y gafas de protección, siguen representando un elemento indispensable de la radioprotección. Sin embargo, su uso exclusivo conlleva limitaciones ampliamente documentadas. El elevado peso de los EPI plomados se asocia a un aumento de la incidencia de trastornos musculoesqueléticos entre los profesionales, especialmente a nivel de la columna vertebral y las articulaciones. Además, la protección que ofrecen los EPI se limita a las áreas corporales cubiertas y depende en gran medida de una correcta colocación y del mantenimiento de la posición durante el procedimiento. Estas limitaciones han favorecido un desplazamiento progresivo de la atención hacia sistemas de protección colectiva, concebidos para reducir la exposición en la fuente antes de que la radiación alcance al operador. En este contexto, los sistemas móviles de protección radiológica adquieren un papel central, ya que permiten integrar la protección directamente en el entorno de trabajo sin interferir de manera significativa con la operatividad clínica.

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Sistemas de protección radiológica móviles: principios y funciones

Los sistemas de protección radiológica móviles están diseñados para crear una barrera de apantallamiento entre la fuente de radiación y el operador, manteniendo al mismo tiempo una adecuada visibilidad y libertad de movimiento. A diferencia de las protecciones fijas, estos dispositivos ofrecen flexibilidad de posicionamiento y capacidad de adaptación a distintas configuraciones de sala, lo que los hace especialmente adecuados para entornos multifuncionales como salas híbridas, salas de radiología intervencionista y quirófanos con sistemas de imagen integrados.
Desde el punto de vista técnico, la eficacia de un sistema móvil depende de la combinación de varios factores: el material de apantallamiento, el espesor equivalente en plomo, la geometría de la barrera, así como la altura y la estabilidad de la estructura. El diseño debe tener en cuenta no solo la atenuación de la radiación primaria y dispersa, sino también las modalidades operativas y las posiciones adoptadas por los operadores durante el procedimiento.

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Materiales de apantallamiento: acrílico, vidrio y vidrio plomado

Las pantallas de radioprotección X-ray pueden fabricarse con distintos materiales, seleccionados en función del nivel de protección requerido, la transparencia, la resistencia mecánica y la facilidad de manejo. El acrílico de apantallamiento, eventualmente enriquecido con plomo u otros elementos de alto número atómico, ofrece ligereza y facilidad de desplazamiento, lo que lo hace adecuado para entornos en los que se requiere una protección básica y una movilidad frecuente del dispositivo. No obstante, la durabilidad y la calidad óptica del acrílico pueden ser inferiores en comparación con otras soluciones, especialmente a largo plazo.
El vidrio representa una alternativa con mejores características de resistencia mecánica y calidad visual. Su capacidad de apantallamiento es limitada si no se combina con materiales de alto poder de atenuación, pero resulta adecuado para aplicaciones en las que la robustez y la calidad óptica son prioritarias.
El vidrio plomado garantiza los niveles más elevados de protección radiológica, al combinar excelente transparencia, durabilidad y resistencia mecánica. Su mayor masa recomienda su uso en contextos de alta exposición y en dispositivos móviles diseñados para un posicionamiento estable durante procedimientos prolongados, como pantallas suspendidas o integradas en el quirófano.

Equivalencia en plomo y niveles de protección

El parámetro de referencia para la capacidad de apantallamiento de un sistema de protección radiológica es el plomo equivalente (mm Pb), que indica el espesor de plomo necesario para garantizar una atenuación de la radiación ionizante equivalente a la del material considerado a una determinada energía. En el ámbito clínico, los valores más comúnmente utilizados para pantallas móviles o suspendidas oscilan entre 0,5 mm Pb y 1,0 mm Pb, mientras que valores superiores se reservan para situaciones específicas.

La elección del nivel de protección debe basarse en una evaluación del riesgo radiológico específica del entorno y de los procedimientos realizados, teniendo en cuenta factores como el tipo de equipo, la energía del haz de rayos X, la distancia a la fuente, la duración de la exposición y la geometría de la sala. En este sentido, el plomo equivalente debe interpretarse como un parámetro de diseño, y no como un valor absoluto válido en cualquier contexto. La medición del plomo equivalente debe realizarse de acuerdo con los requisitos de la norma IEC 61331-1:2014.

Por qué la ley de atenuación es importante en la protección radiológica

La reducción de la intensidad de un haz de rayos X al atravesar un material de apantallamiento se describe mediante la ley de atenuación exponencial:

I(x)=I0*e−μx

  • I₀ = intensidad inicial de la radiación
  • I(x) = intensidad después de atravesar un determinado espesor
  • μ = coeficiente de atenuación lineal del material (depende del tipo de material y de la energía de la radiación)
  • x = espesor del medio atravesado
  • e = número de Neper

Esta relación es fundamental porque pone de manifiesto que la protección radiológica no aumenta de forma lineal con el espesor del material: cada incremento de apantallamiento produce una reducción progresiva de la exposición según una ley exponencial.
Comprender este principio permite diseñar protecciones radiológicas eficaces y proporcionales al riesgo, evitando tanto apantallamientos insuficientes, que exponen innecesariamente a operadores y pacientes, como sobredimensionamientos que incrementan el peso, el volumen y la complejidad sin aportar beneficios reales. La fórmula constituye además la base teórica de conceptos aplicados como el plomo equivalente, la capa hemirreductora (HVL, espesor que reduce la intensidad a la mitad) y la capa de reducción a un décimo (TVL, espesor que reduce la intensidad a 1/10), ampliamente utilizados en la evaluación práctica de los sistemas de apantallamiento. En este sentido, la ley de atenuación representa el vínculo directo entre la física de la radiación y el diseño concreto de la seguridad en los entornos sanitarios.

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Integración de los sistemas de protección radiológica en el diseño y los sistemas suspendidos de la sala.

La efectividad de los sistemas de protección radiológica a rayos X no depende únicamente de las características del material de blindaje ni del valor de equivalencia en plomo, sino de manera determinante de su integración en el diseño funcional de la sala y los sistemas de soporte existentes. En entornos de alta densidad tecnológica, como quirófanos con imagen integrada, salas híbridas y salas de radiología intervencionista, el blindaje radiológico introduce cargas, volúmenes y restricciones de movimiento que deben abordarse en la fase de diseño y no como un añadido posterior. En este contexto, la protección radiológica debe considerarse parte integral de la infraestructura tecnológica de la sala, al mismo nivel que las lámparas quirúrgicas, los monitores, los sistemas de imagen y otros dispositivos suspendidos. Los pantallas radioprotectoras, fabricados en acrílico de blindaje, vidrio o vidrio plomado, no son elementos pasivos, sino dispositivos que deben posicionarse con precisión respecto a la fuente de radiación y la postura del operador. La posibilidad de fabricar blindajes con geometrías y dimensiones personalizadas permite adaptar la protección al campo real de exposición, mejorando la eficacia contra la radiación dispersa y reduciendo el volumen innecesario. Desde el punto de vista de la ingeniería hospitalaria, la integración de los blindajes en estructuras de brazos articulados, simples o múltiples, representa una solución coherente con los principios de optimización del espacio y seguridad operativa. Los sistemas suspendidos en techo o pared soportan el peso de la pantalla, garantizando su equilibrio y estabilidad, a la vez que permiten una amplia libertad de posicionamiento. La opción de configurar sistemas con dos pantallas independientes responde a las necesidades de procedimientos en los que varios operadores están simultáneamente expuestos a la radiación dispersa, permitiendo una protección específica sin interferir con el campo visual ni con los gestos clínicos. Otro elemento clave de diseño es la integración del blindaje radiológico en sistemas suspendidos multifuncionales, compartidos con otros dispositivos médicos como lámparas quirúrgicas, monitores, cámaras o accesorios, lo que ayuda a reducir el desorden en el suelo, simplificar la gestión de flujos y mejorar el orden general del entorno de trabajo. En salas complejas donde coexisten múltiples equipos y operadores, minimizar las interferencias físicas entre dispositivos es un factor crítico para la seguridad y eficiencia operativa. Las soluciones móviles sobre ruedas representan una expresión complementaria de este enfoque integrado y son especialmente adecuadas para entornos multifuncionales, salas donde no es posible intervenir en la estructura del edificio o contextos donde la configuración de la sala cambia con frecuencia; incluso en estos casos, el diseño del sistema de soporte—estabilidad, maniobrabilidad, posibilidad de montar una o más pantallas y compatibilidad con otros dispositivos presentes—influye directamente en el uso efectivo de la protección durante los procedimientos. En conjunto, estas soluciones muestran que la transición de la protección individual a la protección radiológica colectiva requiere un enfoque de ingeniería integrado, en el que el blindaje, los sistemas de soporte y la organización del espacio se consideran partes de un mismo sistema, permitiendo que la protección radiológica se convierta en un elemento naturalmente incorporado al gesto clínico, siempre disponible y correctamente posicionado, en lugar de ser una limitación operativa percibida como externa o accesoria.

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¿Es previsible la propagación de rayos X en una sala?

schermo xray - scatter

Sí, la propagación de los rayos X en una sala clínica es predecible dentro de márgenes bien conocidos, y es precisamente sobre esta predictibilidad que se basa el diseño de los blindajes radiológicos. En los procedimientos médicos, el principal contribuyente a la exposición del operador no es el haz primario, que se dirige hacia el paciente y está fuertemente colimado, sino la radiación dispersa generada por la interacción de los rayos X con el cuerpo del paciente y la mesa. Esta radiación dispersa se propaga principalmente:

  • desde el paciente,
  • con una intensidad máxima en direcciones próximas al plano del haz,
  • con una distribución espacial que depende de la geometría de la fuente, del kVp y de la posición del operador.

Numerosos estudios dosimétricos muestran que el operador está significativamente expuesto solo en regiones específicas del espacio, típicamente entre la fuente, el paciente y la posición de trabajo. Esto permite interceptar la mayor parte de la dosis con blindajes correctamente posicionados, sin necesidad de cerrar completamente el espacio.

¿Por qué es adecuada una pantalla radioprotectora (aunque «no cierre» la sala)?

Una pantalla radioprotectora móvil o suspendida es eficaz porque::

  • intercepta la radiación dispersa primaria, que representa la porción dominante de la dosis para el operador; ;
  • se coloca entre el paciente (fuente de dispersión) y el operador, es decir, a lo largo de la trayectoria más probable de los fotones dispersos;
  • reduce drásticamente la intensidad del campo de radiación antes de que alcance el cuerpo del operador, como se describe en la ley de atenuación.

No es necesario blindar “todo alrededor”, porque la dosis no es isotrópica: disminuye rápidamente con la distancia y con el ángulo respecto al plano de emisión principal. Desde el punto de vista del diseño, la protección efectiva es direccional, no volumétrica.

¿Las radiaciones pueden llegar «por los lados» o por detrás?

En teoría, sí, pero en medida muy reducida. La radiación dispersa que alcanza al operador lateralmente o por detrás:

  • ya ha sufrido múltiples interacciones,
  • tiene menor energía, ,
  • contribuye de manera marginal a la dosis total en comparación con el scatter directo interceptado por la pantalla.

Por esta razón, la normativa y las buenas prácticas no requieren una “cápsula completamente blindada”, sino una protección colectiva correctamente posicionada, integrada con:

  • distancia de la fuente,
  • optimización de los parámetros de exposición,
  • uso residual de EPP cuando sea necesario.

Porque la posición es más importante que el grosor

Una pantalla con un plomo equivalente adecuado pero mal posicionada ofrece una protección limitada.
Una pantalla correctamente posicionada, incluso con espesores moderados (por ejemplo, 0,5–1,0 mm Pb), puede reducir la dosis al operador en órdenes de magnitud, ya que intercepta el campo radiativo antes de que se disperse en el espacio.
Por este motivo, se prefieren los sistemas:

  • móviles sobre columna,
  • suspendidos del techo con brazos articulados,

ya que permiten mantener la barrera siempre alineada con la fuente de radiación dispersa, adaptándose a la posición real del operador.

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Hacia entornos de trabajo más seguros y sostenibles

La transición de la protección individual a los sistemas de protección radiológica colectiva y móviles refleja un cambio más amplio en la forma de concebir la seguridad en el ámbito sanitario. La protección radiológica se convierte en una parte integral del diseño de los espacios y de la organización de los procesos, contribuyendo a crear entornos de trabajo más seguros, ergonómicos y sostenibles.