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715Principios de la radioterapia CA P ÍTU LO 2 8 voltios (keV) por micra. Se clasifi can dentro del apartado de radia- ción con LET baja, fotones, rayos gamma y X, electrones, protones y iones de helio, porque los fenómenos ionizantes tienden a ser escasos. A diferencia de ello, la radiación con LET alta en que las partículas pesadas (neutrones rápidos, iones de carga pesada y mesones pi) generan cúmulos densos de ionización, tiene como resultado una acción biológicamente más lesiva. ■ Transferencia de energía por radiación electromagnética Cuando se utiliza la radiación electromag- nética en la práctica clínica diaria, ella esta- blece contacto con los tejidos por tratar y les transfi ere energía; tal transferencia genera iones al desalojar los electrones de los áto- mos dentro de los tejidos. En este proceso de la ionización la ener- gía se transfi ere a electrones rápidos, mismos que chocan con las moléculas vecinas para emprender un proceso biológico de daño por radiación. En la transferencia de energía participan tres mecanismos: 1) fotoeléctrico; 2) efecto de Compton, y 3) producción de pares (fig. 28-4). Según el nivel de energía de la radia- ción en su impacto, predominará uno de los tres mecanismos. Si la energía del impacto es poca (menos de 100 kV), predominará el efecto fotoeléc- trico que permite la expulsión de un elec- trón de su órbita. Después de la expulsión, el “hueco” es llenado por otro electrón de otra órbita más externa. La energía cinética expulsada del electrón rápido se deposita en los tejidos y los daña (por radiación). El efecto Compton predomina en el rango de energía media y grande (1 a 20 MV) y de los tres, es el más importante en la radio- terapia clínica. Con el efecto en cuestión la energía del fotón que impacta es mucho mayor que la del electrón de unión y como consecuencia parte de la energía del fotón es transferida al electrón que es expulsado de la órbita. El electrón rápido recién formado desencadena una serie de fenómenos que culminan en el daño biológico. Se genera la producción del par cuando un haz de fotones con extraordinaria ener- gía (más de 20 MV) impacta en el campo electromagnético del núcleo. El resultado es la formación de un par compuesto de un electrón de carga negativa y un positrón de carga positiva; si este último se lentifi ca e interactúa con el electrón de carga negativa quedarán anulados mutuamente, y como consecuencia, se generarán dos fotones que transcurren en direcciones contrarias, foto- nes que interactúan con tejidos para transfe- rir energía y producir daño biológico. ■ Transferencia de energía lineal y eficacia biológica relativa Cuando la radiación interactúa con los tejidos, surgen ionizaciones en toda la vía de transferencia energética. El índice de depósito energético en tal vía recibe el nombre de transferencia de energía lineal (LET, linear energy transfer) que se expresa en kiloelectron- FIGURA 28-4. Al impactar la radiación electromagnética los tejidos “preseleccionados” (blanco), se transfiere a ellos energía. Los tres mecanismos que intervienen en tal transferencia son el efecto fotoeléctrico, el efecto de Compton y la producción de pares. Los dos primeros efectos (A) y (B) originan electrones rápidos que emprenderán el proceso biológico de daño por radiación. A. En el caso del efecto fotoeléctrico, la radiación interactúa con un electrón de la órbita interna. B. Con el efecto de Compton la interacción se produce con un electrón de la órbita externa. C. En la generación del par, la radiación impacta las fuerzas nucleares del átomo para producir un par de positrón/electrón. Cuando más adelante el positrón se combina con un electrón libre, tales tejidos generan dos fotones que pueden ocasionar el daño por radiación. EFECTO FOTOELÉCTRICO EFECTO COMPTON DNA Electrón rápido Radiación electromagnética Electrón rápido Fotón emitido (disperso) PRODUCCIÓN DEL PAR Electrón Electrón Positrón Fotones de anulación e– e– e– e– e– e– e– e– e– e– e– e– e– e– e– e+ e– e– e– e– e– e– e– A B C 28_Chapter_28_Hoffman_4R.indd 71528_Chapter_28_Hoffman_4R.indd 715 06/09/13 21:4406/09/13 21:44
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