APLICACIONES DE LOS RAYOS ‘X’ EN LA VIDA DEL HOMBRE

El descubrimiento de los rayos X es uno de los descubrimientos en Física que mayor repercusión

ha tenido en la ciencia y la tecnología modernas. El 8 de Noviembre de 1895 el físico alemán

Wilhelm Conrad Rontgen descubrió lo que hoy conocemos como ``Rayos X'' mientras llevaba a

cabo experimentos con un tubo de rayos catódicos en su laboratorio del Instituto de Física de la

Universidad de Wurzburg.

A finales de diciembre del mismo año, y después de algunas semanas de intenso trabajo,

Rontgen había concluido su primer reporte describiendo sus experimentos, titulado ``Über eine

neue Art von Strahlen'' (``Sobre una nueva Clase de Rayos''), el cual envió para su publicación a

la sociedad de Física-Médica de Wurzburg (Rontgen 1895). En ese informe el mismo Rontgen

sugirió ya la utilización de los rayos X en la medicina: como objeto de demostración del poder de

penetración de los rayos X había escogido entre otros la mano de su esposa, de la cual realizó la

primera radiografía el 22 de diciembre de 1895. Por su gran descubrimiento Rontgen recibió el

primer premio Nobel de Física en el año de 1901.

A pesar de las posibles aplicaciones industriales de los rayos X, Rontgen se negó a comercializar

o a patentar su descubrimiento. Rontgen pensaba que su descubrimiento pertenecía a la

humanidad y que por ninguna razón éste iba a ser motivo de patentes, licencias o contratos. Esto

dio lugar a que los primeros tubos de rayos X para usos médicos pudieran ser construidos

rápidamente y a un precio muy accesible. En un tiempo muy breve después del descubrimiento

de los rayos X, se definieron claramente dos tipos de aplicaciones en medicina, el primero de

ellos para el diagnóstico de enfermedades, y el segundo para el tratamiento de tumores, es decir,

para usos terapéuticos. Desde entonces el uso médico de los rayos X ha jugado un papel cada

vez más importante, y es también gracias al desarrollo de otras tecnologías como la electrónica y

la ciencia de materiales, lo que ha permitido su aplicación a niveles muy sofisticados.

DIAGNÓSTICO RADIOLÓGICO

El diagnóstico radiológico se basa en la obtención de imágenes con radiación ionizante. En

términos generales se puede hablar de dos métodos para producir imágenes radiológicas. En los

métodos tradicionales (radiografía convencional) se emplea un detector plano para formar

imágenes mediante una sola proyección. Sin embargo, avances en diversas áreas de la ciencia y

la tecnología en las últimas décadas, han permitido desarrollar sistemas de radiografía digital con

los que es posible obtener imágenes de secciones específicas del cuerpo humano (sistemas

tomográficos). La formación de una imagen radiográfica involucra tres etapas: la producción de

los rayos X, el transporte de esta radiación a través del paciente y la detección de la radiación

transmitida. A continuación se da una descrip- ción, en términos muy generales, de cada uno de

estos procesos.

PRODUCCIÓN Y TRANSPORTE DE RAYOS X

Los rayos X se producen siempre que una substancia es irradiada con electrones de alta energía.

Un tubo convencional de rayos X consiste básicamente de un cátodo y un ánodo colocados

dentro de un envase de vidrio al vacío (véase figura 1).

FIG 1. Diagrama esquemático de un tubo de rayos X

El cátodo consiste de un filamento de tungsteno que al ser calentado emite electrones. Estos

electrones son acelerados, debido a una diferencia de potencial aplicada entre el cátodo y el

ánodo, hacia un blanco montado en el ánodo. Para tener un mayor control en la calidad del haz

de rayos X es necesario que los electrones no sean desviados de su trayectoria, y para esto se

requiere de un alto vacío. Los electrones al ser frenados bruscamente en el blanco, emiten

radiación electromagnética con un espectro continuo de energías entre 15 y 150 keV, que es lo

que se conoce como rayos X.

El número atómico del material del que está construido el blanco y la velocidad del haz de

electrones, determina la energía máxima y la forma del espectro. El haz tiene dos componentes,

una de ellas es continua y corresponde a la radiación de frenado (bremsstrahlung) y la otra es

discreta. A ésta última se le conoce como radiación característica y se debe a transiciones

electrónicas entre estados excitados en átomos del blanco. El blanco puede ser de tungsteno

para radiografía general o de molibdeno para mamografía.

La base fundamental para la aplicación de los rayos X en muchas áreas de la ciencia, es su

propiedad de atenuación exponencial. Los rayos X al atravesar un material pueden ser

absorbidos o dispersados en su trayectoria, lo cual resulta en una disminución en la intensidad

original. Los procesos de absorción o dispersión se deben a interacciones entre los átomos del

medio y los rayos X. Las interacciones más importantes en el intervalo de energías de interés en

radiodiagnóstico son el efecto fotoeléctrico y la dispersión de Compton (Johns y Cunningham,

1983).

FIG 2. Atenuación exponencial de rayos X monoenergéticos.

El coeficiente de atenuación lineal tiene la propiedad de ser aditivo

La reducción en intensidad depende de la energía de los rayos X, de la composición atómica del

material irradiado y del grueso del mismo. La figura 2 muestra esquemáticamente un haz de

rayos X monoenergético con una intensidad inicial Io, que atraviesa un material de grueso x. La

intensidad del haz a la salida se reduce por un factor e-mx, en donde m es el coeficiente de

atenuación lineal, el cual es una propiedad intrínseca del material irradiado.

FIG 3. Espectro típico de rayos X a

un potencial de 100kV, antes

y después de atravesar 20cm de

agua

La figura 3 muestra un espectro típico de rayos X generado a un potencial de 100 kV con un

blanco de tungsteno, antes y después de atravesar 20 cm de agua. En la gráfica se puede

observar el continuo de energías debido a la radiación de frenado y picos aislados alrededor de

59 y 67 keV, que corresponden a la radiación característica del tungsteno.

RADIOGRAFÍA CONVENCIONAL

De entre los usos médicos de la radiación, el examen de pacientes con rayos X con el propósito

de dar un diagnóstico es, por mucho, el más frecuente. El objetivo del diagnóstico radiológico es

proporcionar información

anatómica al médico sobre el

interior del paciente. Los

rayos X constituyen una

herramienta ideal para sondear, de

manera ``no invasiva'', el

interior del cuerpo humano. Sin

embargo, durante la formación de la

imagen existen procesos de

deposición de energía en el

paciente. Estos procesos llevan asociado un cierto daño biológico que en algunos casos puede

afectar a la salud del paciente. En países desarrollados, aproximadamente el 90% de la dosis a

la población debida a radiación causada por el hombre, se debe al uso de los rayos X para el

diagnóstico radiológico (Shrimpton 1994). Aunque las dosis asociadas a este tipo de exámenes

son relativamente pequeñas, la frecuencia con que éstos se llevan a cabo ocasiona que el

impacto social sea considerable. Dado que el propósito de un examen médico es proporcionar un

beneficio directo al paciente, los procedimientos de radiodiagnóstico han sido optimizados de tal

manera que las dosis sean lo más bajas posibles y al mismo tiempo contengan la información

necesaria para dar un diagnóstico adecuado.

FIG 4. Formación de una imagen plana con rayos X

Una radiografía convencional es una imagen bidimensional de un objeto tridimensional. Esto

significa que toda la información en profundidad se pierde, pues los diferentes niveles de gris en

la imagen dan información sobre la atenuación de los rayos X a lo largo de una trayectoria en el

espacio tridimensional (véase figura 4). La intensidad de cada tono de gris proporciona

información acerca de la densidad de los tejidos atravesados.

Dado que el cuerpo humano puede describirse como una función continua de coeficientes de

atenuación lineal, U ( x , y , z )la intensidad del haz de rayos ‘X’, I ( x , y ), en el plano en donde se

forma la imagen está representada por una integral de la forma:

I ( x , y )=I o exp {−∫ μ ( x , y , z )dz }

En radiografía convencional el detector más utilizado consiste en la combinación de una pantalla

fluorescente acoplada a una película fotográfica. Las características más importantes de este

sistema son la eficiencia de detección de rayos X (que depende esencialmente de la composición

y grueso de la pantalla fluorescente), la eficiencia de conversión a luz visible y el acoplamiento

óptico entre la pantalla y la película. El intervalo de energía utilizado para este tipo de estudios

varía aproximadamente entre los 15 y los 150 keV. Las características específicas del sistema

dependen del tipo de estudio que se desea realizar, por ejemplo, si se trata de un estudio del

tórax o del abdomen. La mayoría de las pantallas fluorescentes modernas se basan en

compuestos de tierras raras tales como el oxisulfuro de gadolinio (Ga2 O2 S) con grosores que

varían entre 30 y 70 u>m. A energías de interés clínico la eficiencia de detección de este tipo de

pantallas puede llegar a ser hasta del 80%. Un segundo grupo de detectores lo constituyen los

llamados ``intensificadores de imagen'', los cuales se utilizan en técnicas de fluoroscopía. Este

tipo de estudios son dinámicos, de tal manera que la salida del intensificador se envía a un

sistema de TV para observar la imagen radiográfica en tiempo real. El intensificador consiste de

una pantalla fluorescente (normalmente CsI) acoplada a un fotocátodo y de un sistema de óptica

de electrones que enfoca la imagen en una segunda pantalla fluorescente. Este tipo de

detectores produce una ganancia en luminosidad de hasta 5000 veces, aunque lleva asociada

una cierta pérdida en resolución espacial.

La gran importancia de la formación de imágenes planas en radiodiagnóstico, en términos del

número de exámenes que se realizan de este tipo, ha causado que se inviertan una gran

cantidad de recursos para tratar de desarrollar sistemas de radiografía digital que eventualmente

sustituyan a la película radiográfica. En este sentido, los físicos han jugado un papel muy

importante al desarrollar nuevos detectores de radiación ionizante que se espera permitan

disminuir la dosis al paciente, sin pérdida en la calidad de la imagen.

TOMOGRAFÍA AXIAL COMPUTARIZADA

La tomografía axial computarizada (TAC) es tal vez la técnica más sofisticada en la aplicación de

los rayos X en medicina. La palabra tomografía proviene del griego (tomos) que significa corte o

sección y (grafía) que significa representación gráfica. La técnica de TAC trata de producir un

mapa bidimensional de los coeficientes de atenuación lineal de un cuerpo tridimensional, a partir

de un número muy grande de medidas de transmisión, llamadas proyecciones. En términos

prácticos, este mapa bidimensional corresponde a una imagen transversal del paciente. Si un

conjunto de mapas bidimensionales son ensamblados, uno detrás del otro, puede obtenerse una

imagen que ahora es tridimensional y que punto a punto da información sobre los coeficientes de

atenuación lineal del paciente, es decir, da información sobre su anatomía.

Los algoritmos matemáticos para la reconstrucción de imágenes tomográficas a partir de sus

proyecciones fueron desarrollados por el físico alemán J. Radon en 1917 (Radon 1917). Sin

embargo, su aplicación en medicina no pudo ser posible sino hasta principios de los años 70,

cuando el primer dispositivo de TAC fue puesto en operación clínica por el científico británico

G.N. Hounsfield (Hounsfield 1973).

Las proyecciones se obtienen irradiando al paciente con un haz de rayos X y midiendo la

intensidad de la radiación transmitida con un arreglo de detectores, cada uno de los cuales

consiste normalmente de un cristal centellador (por ejemplo NaI o CsI) acoplado a un fotodiodo.

Tanto el tubo de rayos X como el detector deben rotar (y a veces también ser trasladados)

alrededor del paciente. La figura 5 muestra esquemáticamente como se forma una proyección

suponiendo una geometría muy sencilla en la adquisición de datos. En este ejemplo, la

Adquisición de datos en tomografía axial computarizada

distribución de coeficientes de atenuación lineal está representada por la función y corres- ponde

a un solo plano del paciente. El sistema de coordenadas XY está centrado y fijo en el objeto

mientras que X'Y' es un sistema que tiene el mismo origen y que rota un ángulo a alrededor del

objeto.

La intensidad del haz transmitido, I(y' a), puede expresarse matemáticamente como:

I ( y ' , a )=I o( y ' , a)exp {−∫∫ μ ( x , y )k (x , y , y ' , a)dxdy }

Donde I o( y' , a) es la intensidad del haz incidente. La integral se calcula a lo largo de una

trayectoria definida por la función k (x , y , y ' , a), que en el caso ideal es una línea recta. En el

diagrama, esta trayectoria corresponde a la recta que une a la fuente de rayos X y al detector.

Para cada ángulo a, se obtiene una ecuación de esta forma. Este conjunto de ecuaciones se

puede resolver utilizando diferentes métodos matemáticos. El más común por su rapidez y

facilidad de implementación es llamado retroproyección filtrada y utiliza métodos de Fourier.

FIG 6. Sección transversal a la

altura del tórax obtenida con

tomografía axial computarizada

Los dispositivos de TAC más modernos, pueden producir imágenes con diferencias en densidad

de hasta el 0.5% y resoluciones espaciales de hasta 0.5 mm. La figura 6 muestra un ejemplo real

del tipo de imágenes que se obtienen con la técnica de TAC.

El número de pacientes que requiere y que puede practicarse un examen de tomografía axial

computarizada, para el diagnóstico de alguna enfermedad, aumenta día a día, particularmente en

países desarrollados. Se estima que en estos países, a 44 de cada 1000 personas se les practica

un examen de TAC cada año (UNSCEAR 1993). Este número pareciera ser pequeño comparado

con el número de radiografías convencionales que se toman, por ejemplo, del tórax (527 por

cada 1000 personas). Sin embargo hay que tomar en cuenta que un examen de TAC es muy

costoso dado el equipo tan sofisticado que se requiere para su realización.

RADIOTERAPIA

Una de las aplicaciones en medicina que surgió de manera muy natural con el descubrimiento de

los rayos X fue la radioterapia. El uso prolongado y no controlado de este tipo de radiación

produjo, desde sus comienzos, efectos dramáticos en los tejidos sanos de los radiólogos. Los

radiólogos de los primeros años desconocían el efecto nocivo de los rayos X y trabajaban sin

ninguna protección. Al paso del tiempo y con el uso frecuente de los rayos X, la piel enrojecía y

se caía el pelo. Esto sugirió a los científicos que el nuevo tipo de radiación podría utilizarse para

el tratamiento de tumores superficiales. Es interesante hacer notar que ya en el año de 1899 se

consiguió tratar con éxito un cáncer cutáneo con rayos X (Winau 1973).

Hoy en día, entre los problemas de salud que afectan a la humanidad, el cáncer es la principal

causa de mortalidad (Mircheva 1994). Se calcula que anualmente ocurren en el mundo 10

millones de nuevos casos de cáncer (la mayoría de éstos se detectan principalmente en países

desarrollados); de estos nuevos casos más del 60% deben recibir tratamientos con radioterapia

(UNSCEAR 1993). La radioterapia está dirigida a la eliminación radical del tejido anormal o al

control de su crecimiento. Actualmente, la tecnología permite diagnosticar en sus primeros inicios

un tumor así como su tratamiento oportuno, lo cual ofrece mayores expectativas de vida. El

objetivo de la radio- terapia es aplicar una dosis controlada de radiación ionizante muy intensa a

un determinado volumen, definido por el tamaño del tumor, con el fin de destruir o detener el

crecimiento de células cancerígenas sin causar grave daño al tejido sano que lo rodea.

La radioterapia externa es la forma más común para el tratamiento del cáncer. Se lleva a cabo

normalmente con haces de fotones, los cuales pueden producirse de tres maneras diferentes: a)

rayos X de alta energía producida con un acelerador lineal, b) rayos gamma, producto del

decaimiento del 60Co y c) rayos X de baja energía (50-300 keV) producidos con un tubo

convencional de rayos X.

FIG 7. Representación esquemática de un Linac

El acelerador lineal, también conocido como Linac (véase figura 7), es el equipo que más se

utiliza en radioterapia (Williams y Thwaites 1993). Se desarrolló esencialmente después de la

segunda guerra mundial. Este aparato permite acelerar electrones con energías entre 4 y 35

MeV; la selección de la energía de operación del Linac depende de la parte del cuerpo a irradiar.

El haz de electrones se acelera utilizando microondas de alta frecuencia, las cuales se propagan

por una guía de ondas. Los electrones al incidir sobre el blanco, el cual normalmente es de

tungsteno, producen rayos X. Los colimadores que se encuentran después del blanco sirven para

determinar la forma y el tamaño del haz que incide sobre el paciente. Para poder aplicar una

dosis uniformemente distribuida sobre el tumor, el Linac gira alrededor de un eje de rotación de

tal manera que el paciente pueda ser tratado desde varias orientaciones, optimizando el volumen

irradiado sin causar mucho daño al tejido sano. Dado que un Linac produce radiación muy

penetrante, la seguridad del personal es muy importante. Por esta razón el cuarto en donde

opera el Linac debe diseñarse cuidadosamente con un blindaje eficiente para detener la radiación

que no se atenúa directamente en el paciente.

En los últimos años la radioterapia ha evolucionado enormemente y hoy en día existen cierto tipo

de tratamientos, los cuales están todavía a prueba, en los que la dosis es depositada usando

diferentes áreas y posiciones de irradiación para definir con precisión el volumen de tratamiento.

El desarrollo de esta técnica, llamada radioterapia de conformación, ha dependido fuertemente

de avances tecnológicos tales como computadoras suficientemente rápidas y con gran capacidad

de almacenamiento para la planificación del tratamiento y control mecánico de alta precisión de

los aparatos, colimadores muy sofisticados para la delineación del volumen a irradiar y

simuladores (basados por ejemplo en imágenes de TAC) para la localización del tumor. De esta

manera la nueva tecnología ofrece un tratamiento tridimensional único para cada tumor y

paciente.

APLICACIONES DE LOS RAYOS GAMMA EN LA VIDA DEL HOMBRE

La radiación gamma o rayos gamma (γ) es un tipo de radiación

electromagnética, y por tanto formada por fotones, producida

generalmente por elementos radioactivos o procesos subatómicos

como la aniquilación de un par positrón-electrón. Este tipo de

radiación de tal magnitud también es producida en fenómenos

astrofísicos de gran violencia

Debido a las altas energías que poseen, los rayos gamma

constituyen un tipo de radiación ionizante capaz de penetrar en la materia más profundamente

que la radiación alfa o beta. Dada su alta energía pueden causar grave daño al núcleo de las

células, por lo que son usados para esterilizar equipos médicos y alimentos.

La energía de este tipo de radiación se mide en megaelectronvoltios (MeV). Un MeV corresponde

a fotones gamma de longitudes de onda inferiores a 10 − 11 m o frecuencias superiores a 1019 Hz.

Los rayos gamma se producen en la desexcitación de un nucleón de un nivel o estado excitado a

otro de menor energía y en la desintegración de isótopos radiactivos. Los rayos gamma se

diferencian de los rayos X en su origen, debido a que estos últimos se producen a nivel

extranuclear, por fenómenos de frenado electrónico. Generalmente asociada con la energía

nuclear y los reactores nucleares, la radiactividad se encuentra en nuestro entorno natural, desde

los rayos cósmicos, que nos bombardean desde el sol y las galaxias de fuera de nuestro Sistema

Solar, hasta algunos isótopos radiactivos que forman parte de nuestro entorno natural.

USOS

La potencia de los rayos gamma los hace útiles en la esterilización de equipamiento médico. Se

suelen utilizar para matar bacterias e insectos en productos alimentarios tales como carne, setas,

huevos y verduras, con el fin de mantener su frescura.

Debido a la capacidad de penetrar en los tejidos, los rayos gamma o los rayos X tienen un amplio

espectro de usos médicos, como la realización de tomografías y radioterapias. Sin embargo,

como forma de radiación ionizante, tienen la habilidad de provocar cambios moleculares,

pudiendo tener efectos cancerígenos si el ADN es afectado.

A pesar de las propiedades cancerígenas, los rayos gamma también se utilizan para el

tratamiento de ciertos tipos de cáncer. En el procedimiento llamado cirugía gamma-knife,

múltiples rayos concentrados de rayos gamma son dirigidos hacia células cancerosas. Los rayos

son emitidos desde distintos ángulos para focalizar la radiación en el tumor a la vez que se

minimiza el daño a los tejidos de alrededor.

Los rayos gamma también se utilizan en la medicina nuclear para realizar diagnósticos. Se

utilizan muchos radioisótopos que emiten rayos gamma. Uno de ellos es el tecnecio-99m.

Cuando se le administra a un paciente, una cámara gamma puede utilizar la radiación gamma

emitida para obtener una imagen de la distribución del radioisótopo. Esta técnica se emplea en la

diagnosis de un amplio espectro de enfermedades, por ejemplo, en la detección del cáncer de

huesos.

Los detectores de rayos gamma se emplean a menudo en Pakistán como parte del Container

Security Initiative (Iniciativa de Seguridad en Contenedores de Carga, por sus siglas en inglés).

Estas máquinas tiene por objetivo escanear los contenedores de mercancía que llegan vía

marítima antes de que entren a los puertos de E.E.U.U para prevenir el ingreso de artículos

peligrosos, o carga no deseada; o la detección temprana de bombas o narcóticos en estos

contenedores, con un valor aproximado de 5 millones de dólares, pueden escanear unos 30

contenedores por hora.

o RADIACIÓN GAMMA EN LA PRESERVACIÓN DE ALIMENTOS

Las radiaciones gamma, tienen una aplicación de gran alcance para la humanidad, que es la

conservación de alimentos por Irradiación, en la que se saca partido a la propiedad esterilizante

de las radiaciones (destrucción de microorganismos) y, también, al retardo enzimático de la

maduración de frutas, inhibición de la germinación de semillas, etc.

La irradiación es un procedimiento más en el acondicionamiento de alimentos, que viene a

sumarse al largo repertorio de los ya existentes -cocción, congelación, refrigeración,

deshidratación, envasado al vacío, fermentación, salado, ahumado, adición de preservantes

químicos, etc.,- cada uno de los cuales tiene su ámbito propio de aplicación, si bien nada impide

que se emplee una combinación de ellos, como en nuestro caso la irradiación de alimentos

congelados, desecados o envasados al vacío, etc., o la aplicación de los procedimientos

culinarios normales a los alimentos irradiados; en algunos casos, por otro lado, las autoridades

sanitarias están prohibiendo el uso de los preservantes químicos (bromuro de metilo,

dibromoetileno, etc.) cuyo hueco está siendo ocupado (o puede serio en un futuro próximo) por la

irradiación con fotones gamma del cobalto-60.

La irradiación de alimentos tiene actualmente dos vertientes principales de desarrollo; la

reducción de las pérdidas de alimentos tras su recolección, y la mejora de la calidad sanitaria de

los alimentos en general.

En cuanto a la reducción de pérdidas, pueden citarse los casos siguientes:

la Irradiación de fruta fresca, para eliminar insectos (mosca de la fruta, sobre todo), que

causan verdaderos estragos en más de un centenar de variedades de frutas durante su

almacenamiento, a la vez que se retrasa también el proceso de maduración, prolongando

su vida comercial útil;

la destrucción de larvas en cereales, legumbres y semillas, que devoran, en su fase de

gorgojo, grandes cantidades de las reservas almacenadas;

la inhibición de la brotación en bulbos y tubérculos (patata, cebolla, ajo, etc.), que detiene

el proceso germinativo espontáneo de estos productos.

En los países del Tercer Mundo se estima que se pierden entre el treinta y el cincuenta por ciento

de los alimentos recolectados.

La otra vertiente tiende hacia el cumplimiento de especificaciones microbiológicas, cada vez más

estrictas, en los alimentos, que muchas veces son portadores de cantidades inaceptables de

gérmenes patógenos (salmonella, trichina, campyiobacter, etc.); también se aplica la irradiación a

la higienización de especias (sobre todo, para la fabricación de embutidos), y en la preparación

de dietas especiales para enfermos con escasas defensas inmunológicas. En cuestión de higiene

alimentarla queda mucho camino por recorrer, incluso en los países más desarrollados, donde

anualmente una de cada dos personas padece algún episodio infeccioso transmitido por vía

alimentarla.

Como se deduce de lo dicho, la conservación de alimentos por irradiación encierra un gran

potencial para remediar el problema del hambre en el mundo, pero el nivel de desarrollo

tecnológico y cultural del Tercer Mundo impide, hoy por hoy, beneficiarse de esta técnica,

desarrollada por los países más avanzados, que son los que menos la necesitan.

o RADIACIÓN GAMMA EN LA RESTAURACIÓN DE OBJETOS ARTÍSTICOS

Las radiaciones gamma tiene dos propiedades características: por un lado, son ionizantes y

forman radicales libres, lo que permite utilizarlas como catalizadores de polimeración cuando

actúan sobre monómeros conteniendo dobles enlaces (como los compuestos etilénicos, vinílicos,

etc.); por otro lado, las radiaciones ionizantes tienen, a altas dosis, efectos biocidas, esto es,

inhiben la reproducción biológica y, como consecuencia, producen la muerte celular, de lo cual se

deriva su uso como agentes esterilizantes.

En una obra de arte en estado de franco deterioro (trátese de una estatua de madera, un

pergamino, etc.), nos encontramos con que lo primero que hay que hacer es esterilizarla, para

erradicar insectos xilófagos, eliminar hongos, etc.; y, en segundo lugar, es necesario consolidarla,

de modo que el medio ambiente (humedad, compuestos químicos contaminantes de la

atmósfera, etc.) no sigan deteriorándola.

Pues bien, las propiedades anteriormente mencionadas permiten utilizar la radiación gamma para

realizar ambas operaciones a la vez, la esterilización y la consolidación; para lo cual lo único que

se requiere es haber impregnado la obra de arte, después de su limpieza, con una disolución

monomérica que, por efecto de la radiación y se transformará in situ en una sustancia polimérica,

la cual le dará consistencia y le protegerá de la posible acción nociva medioambiental.

CONCLUSIONES:

El desarrollo de nuevas tecnologías permitirá ampliar el nivel de sofisticación de las áreas ya

mencionadas y sin duda abrirá algunas otras. Actualmente se están desarrollando sistemas que

permitirán integrar imágenes obtenidas mediante diversas técnicas (TAC, resonancia magnética

nuclear, tomografía por emisión de positrones, ultrasonido) para obtener correlaciones entre la

fisiología y la anatomía del paciente. Otra área en continuo desarrollo, es la de reconstrucción de

imágenes tridimensionales a partir de datos tomográficos, para tomar en cuenta en detalle

procesos físicos tales como la dispersión y el efecto de la resolución espacial de los detectores.

La capacidad de obtener imágenes tridimensionales y manipularlas en tiempo real ha permitido el

desarrollo de la cirugía virtual y su aplicación en cirugía reconstructiva e implantación de prótesis.

Finalmente, en el área de radioterapia se están tratando de desarrollar sistemas de simulación

que utilicen métodos de Monte Carlo para la planificación de tratamientos en tiempo real.

Asimismo, se evidencia que las radiaciones nucleares, tipo rayos gamma no solo tienen efectos

biológicos directamente dañinos en el hombre, sino también de manera indirecta es beneficioso

en aspectos vitales como la preservación de alimentos.

BIBLIOGRAFÍA:

Mircheva, J. 1994 Atención e investigaciones de la salud: Ensayos clínicos en la

radioterapia del cáncer OIEA Boletín 46-4 28-32.

http://es.wikipedia.org/wiki/Rayos_gamma

Radon, J. 1917 Über die Bestimmung von Funktionen durch ihre Integralwerte längs gewisser Mannigfaltigkeiten Ber. Verh. Sächs. Akad. Wiss. 69 262-277.

http://www.sortronic.com

Röntgen, W.C. 1895 Uber eine neue Art von Strahlen Sitzungs-Berichte der Physikalish-medizinischen Gesellshaft zu W �rzburg 9 132-141.

Williams, J.R. Thwaites y, D.Y. Radioterapia 1993 Física en la Práctica (Oxford University Press: Nueva York).

Winau R 1973 El descubrimiento de Röntgen y la Medicina Wilhelm Conrad Röntgen 1845- 1923 (Inter Nationes: Bonn) 7.