CIENCIAS NUCLEARES

 

Análisis de riesgos para el trabajo con un analizador de diagnóstico de cámaras gamma

 

Risk analysis for working with an analyzer for gamma cameras diagnostic

 

Ivón Oramas Polo, Diana G. Figueroa del Valle

Instituto Superior de Ciencias y Tecnologías Aplicadas (InSTEC), Cuba
Ave. Salvador Allende y Luaces. La Habana, Cuba

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RESUMEN

Se realizó un estudio de los riesgos asociados al trabajo con un analizador para el diagnóstico de cámaras gamma. Para ello se utilizó el método Hazard Rating Number, el cual se basa en la determinación del número de riesgo. Los resultados mostraron que los riesgos con mayor HRN son por electrocución con un valor de 100 y por tocar el contenedor de la fuente con las manos, con 75. Estos riesgos se clasificaron como “Muy Alto” y “Alto” respectivamente. Como “Importante” se clasificaron los siguientes riesgos: caída del contenedor de la fuente (HRN = 25), dosis elevada de la muestra en el contenedor (HRN = 20) y fractura del cristal del detector (HRN = 30). El mal blindaje del contenedor de la fuente (HRN = 10) es un riesgo que se clasificó como “Bajo”. Se indican reglas de seguridad para uso del sistema. También se presenta un plan de acción para la gestión de los riesgos.

Palabras claves: riesgos, fotomultiplicadores, cámaras gamma, valoración
del riesgo.

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ABSTRACT

In this work, a risk analysis for working with an analyzer for gamma cameras diagnostic was made. The method employed is based on determining the Hazard Rating Number (HRN). The results showed that the risks with higher value of HRN are electrocution with 100 and touch source container with hands with 75. These risks were classified as "Very High" and "High" respectively. The following risks were classified as "Important":  Fall of the source container (HRN = 25), high dose of the sample in the container (HRN = 20) and fracture of glass detector (HRN = 30). The wrong shielding of the source container (HRN= 10) is a risk that was classified as "Low". Safety rules for use of the system are indicated. An action plan for risk management is also presented.

Key words: hazards, photomultipliers, gamma cameras, risk assessment.

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INTRODUCCIÓN

La evaluación de los peligros asociados a una instalación industrial se lleva a cabo mediante el análisis de riesgos, orientado a determinar los accidentes que puedan ocurrir, la frecuencia de estos, y la magnitud de sus consecuencias con la mayor aproximación posible. Normalmente estos análisis son del tipo determinista o probabilistas, en función de la disponibilidad de la información que se tenga, así como del alcance y la magnitud del estudio que se quiera realizar [1].

Frecuentemente se han estudiado los riesgos asociados al uso de instalaciones industriales. Esto no ocurre así en las instalaciones médicas donde, con el desarrollo tecnológico alcanzado cada día, se concentra un mayor número de equipamiento, cuyo fallo en la manipulación o componentes podría traer la ocurrencia de eventos no deseados o potencialmente peligrosos para el personal médico, de mantenimiento, pacientes y público en general.

Un análisis exhaustivo del riesgo es, sin duda, el mejor sistema para establecer cuál es el riesgo en una determinada situación y si es o no tolerable [2-3]. Sin embargo, estos métodos tienen el inconveniente de ser relativamente complejos y caros, y de requerir bastante tiempo para su implementación, así como de personal especializado.

Por ello, se han propuesto otros métodos mucho más sencillos para hacer estimaciones no tan precisas, que puedan estar aptas para comparar situaciones, emprender determinadas acciones o adoptar otro tipo de medidas, más acordes o sencillas de tomar en función de la gravedad del caso estudiado [4-7].

El propósito del trabajo fue estudiar los riesgos asociados con un analizador de diagnóstico de cámaras gamma a través del método Hazard Rating Number (HRN), el cual se basa en la determinación del número de riesgo. Es un método sencillo y se utiliza para determinar el producto de cuatro factores a los que se le atribuye un rango y una categoría de riesgo determinada. Se sustenta en estudios realizados por instituciones científicas internacionales sobre análisis de riesgos [4], pero trasladado a la situación concreta de Cuba, con una debida aplicación en la instrumentación nuclear para equipamiento de uso médico. Métodos como este no se han implementado en el país. De ahí, su marcado interés científico.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

El analizador para diagnóstico de cámaras gamma está compuesto por un sistema electrónico completo de hardware y software que opera a partir de la adquisición de las 4 señales de posición del cabezal detector de una cámara gamma. El  sistema proporciona  un registro de datos con el espectro de energía entregada por la radiación nuclear que proviene del cabezal detector de la cámara. Se usa para el diagnóstico del cabezal detector de la cámara gamma y el análisis de todos los tubos fotomultiplicadores (TFM) que lo componen [8].

La metodología para el trabajo con el analizador comprende el posicionamiento del cabezal  detector de la cámara de manera tal, que permita a su vez,  colocar una fuente radiactiva de referencia en contacto con el detector. Una vez conectado el dispositivo para el diagnóstico, la fuente se manipula para que esté posicionada en la porción del detector que corresponda a cada uno de los TFM que forman el conjunto del cabezal de la cámara correspondiente (Figura 1). Si como resultado del diagnóstico se detecta alguna anomalía, se ajustarán los controles de ganancia de los TFM y se sustituirá este cuando sea necesario [8].

Teniendo en cuenta la metodología que se empleó para efectuar el diagnóstico y la manipulación de fuentes radiactivas selladas para el análisis, así como otros peligros asociados al uso del analizador, y para garantizar su explotación segura, fue necesario un análisis de los riesgos que están relacionados con el trabajo. Con tal propósito se emplearon los criterios y experiencias que se usan para instalaciones industriales. La metodología aplicada se adaptó al equipo de acuerdo con la experiencia propia en el trabajo con cámaras gamma, así como la experiencia acumulada del personal que labora en su mantenimiento.

Según su relación con las actividades industriales, los riesgos se clasifican en tres categorías [4]:

Riesgos convencionales: relacionados con la actividad y el equipo existentes en cualquier sector (electrocución, caídas).

Riesgos específicos: asociados al uso o manipulación de productos, que por su naturaleza, pueden ocasionar daño (productos tóxicos, radiactivos).

Riesgos mayores: relacionados con accidentes y situaciones excepcionales. Sus consecuencias pueden presentar una especial gravedad, ya que la rápida expulsión de productos peligrosos o de energía podría afectar áreas considerables (escape de gases, explosiones).

A continuación se expone brevemente el sistema de evaluación, el cual consiste en determinar el número de riesgo HRN (Hazard Rating Number) [9]. Este método simplificado evalúa cuatro factores a los que se les atribuye un valor teniendo en cuenta:

1. Posibilidad de exposición al peligro (valor comprendido entre 0 = imposible y 15 = seguro).
2. Frecuencia de la exposición al peligro (de 0.1 = no frecuente a 5 = constante).
3. Número de personas sometidas al riesgo (desde 1 = entre 1 y 12 personas, a 12 = 50 o más personas).
4. Máxima pérdida probable (de 0.1 = arañazos o lesiones leves a 15 = muerte).

El producto de estos cuatro factores da un valor de HRN. Las categorías de riesgo correspondientes, así como los planes de acción adecuados a cada valor obtenido se pueden ver en la Tabla 1.

Para el trabajo con el analizador se usan fuentes selladas, que se emplean en la práctica clínica con los radionúclidos y . Estas fuentes se encuentran en contenedores sellados [10]. Sin embargo, siempre existe la posibilidad de que se produzca una contaminación, tanto al personal que se encuentra haciendo el diagnóstico como al medio ambiente. Además, existen otros riesgos debido a la manipulación de los preamplificadores de los TFM (Figura 2).

 

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Al clasificar los riesgos que pudiesen estar relacionados con la metodología propuesta, los resultados arrojaron un total de siete riesgos fundamentales:
Como riesgos convencionales:

• Riesgo de electrocución al manipular los preamplificadores de los TFM debido al alto voltaje para su funcionamiento.
• Riesgo por mala manipulación del gantry de la cámara gamma.
• Como riesgos específicos:
• Riesgo por caída del contenedor de la fuente.
• Riesgo al tocar el contenedor de la fuente con las manos.
• Riesgo por mal blindaje del contenedor de la fuente (deshermetización).
• Riesgo por dosis elevada de la muestra en el contenedor.

Como riesgos mayores:

 

Riesgo por fractura del cristal del detector de la cámara gamma (Figura 3) y escape del gas ioduro de sodio activado con talio (NaI (Tl)), gas altamente venenoso y tóxico.

Los valores asociados a cada uno de los cuatro factores a tener en cuenta durante la implementación del método se obtuvieron a partir del análisis de expertos. Para cada uno de los factores, en los que se basa la evaluación del riesgo realizada, se analizaron los rangos propuestos, y se hicieron las siguientes subevaluaciones que dieron paso a la clasificación final.

En el caso de la posibilidad de exposición al peligro, cuyo valor comprendido es entre 0 = imposible y 15 = seguro, se reajustó de la siguiente manera:
De 0 a 5 poco probable.
De 6 a 10 muy probable.
De 11 a 15 seguro.

En el caso de la frecuencia de exposición al peligro, cuyo valor comprendido es entre 0.1 = no frecuente y 5 = constante, se analizó teniendo en cuenta que los riesgos señalados para el equipo en estudio, el de mayor frecuencia de ocurrencia estaría en un nivel 3.

En el análisis del número de personas sometidas al riesgo siempre se toma como valor 1, ya que en todos los casos ese número se encuentra por debajo de 12. Teniendo en cuenta la cantidad máxima de personas que podrían estar simultáneamente por las actividades que se realizarían, sería de 6.

En el caso de la máxima pérdida probable, cuyo valor comprendido es entre 0.1 = arañazos o lesiones leves y 15 = muerte, se reajustó de la siguiente manera:
De 0.1 a 5 arañazos o lesiones leves.
De 6 a 10 daños graves o severos.
De 11 a 15 muerte.

Partiendo de los resultados obtenidos se elaboró un plan de acción general para la gestión de los riesgos en función de las categorías alcanzadas según la metodología del HRN y se propusieron medidas de seguridad particulares para cada uno de los riesgos analizados. (Tabla 2).

En la Tabla 3 se muestra el número de riesgo HRN para los riesgos asociados al uso del analizador teniendo en cuenta los análisis anteriores.

La Figura 4 muestra los números de riesgos HRN determinados para los diferentes tipos de riesgos que pueden existir al efectuar el diagnóstico de un cabezal detector de una cámara gamma, incluyendo la calibración de los TFM.

Los resultados muestran que el riesgo con mayor HRN es por electrocución con un valor de 100. Por tanto, ese riesgo se clasifica de “Muy Alto”. El siguiente riesgo con un HRN de 75 y considerado de “Alto” está relacionado con tocar el contenedor de la fuente con las manos. Como “Importante” se clasificaron los siguientes riesgos: caída del contenedor de la fuente (HRN = 25), dosis elevada de la muestra en el contenedor (HRN = 20) y fractura del cristal del detector (HRN = 30). El mal blindaje del contenedor de la fuente (HRN = 10) es un riesgo que se clasifica como “Bajo”. Por tanto, los riesgos que más implicaciones tienen son los dos primeros mencionados.

A continuación se expone un grupo de medidas de seguridad que consisten en las mejores prácticas de la medicina nuclear y la protección radiológica [12]; así como la experiencia ganada en el trabajo con este tipo de equipamiento electrónico.

Reglas de seguridad para el uso del analizador para diagnóstico de cámaras gamma

1. No tocar las partes metálicas de los componentes electrónicos, tanto del analizador como de los preamplificadores de los TFM.

2. Manipular los componentes electrónicos que estén energizados con extremo cuidado y solo por personal técnico.

3. Los instrumentos de medición se deben poner a tierra.

4. Manipular los componentes electrónicos susceptibles a la electricidad estática con los dispositivos adecuados.

5. Manipular correctamente el gantry sin perder de vista los contrapesos donde sea pertinente.

6 Las fuentes solo se deben manipular por personal autorizado.

7. No comer, no fumar y no beber mientras se manipula la fuente.

8. No dejar la fuente sin atención.

9. No mirar directamente hacia el agujero del contenedor de la fuente y no cubrirlo con ninguna parte del cuerpo.

10. Mantener la fuente sellada con una capa de plomo blindando el agujero.

11. No remover el radionúclido de la fuente de su contenedor.

12. Se deben usar guantes para la manipulación de las fuentes.

13. El personal que manipule las fuentes debe lavar sus manos después del trabajo con ellas y chequear mediante un monitor de contaminación.

14. Los contenedores rotos o mal blindados no se deben usar para almacenar fuentes.

15. En caso de ruptura del cristal se debe abandonar el local y determinar las medidas para su dispensa.

En la Tabla 4 se muestran los riesgos con sus medidas de seguridad asociadas.

 

 

CONCLUSIONES

Se realizó un análisis de los riesgos asociados al trabajo con un analizador para el diagnóstico de cámaras gamma mediante el cálculo del HRN. Se estimaron los riesgos que más implicaciones tienen para el uso del sistema y se obtuvieron los números de riesgo HRN para cada caso, así como se recomendaron medidas de seguridad a emplear en cada caso en particular. El análisis realizado es de utilidad, no solo para garantizar la explotación segura de las cámaras gamma y la instrumentación asociada a su mantenimiento, sino que cobra gran importancia en un campo hasta hoy poco tratado o estudiado; debido a la baja disponibilidad no solo del personal técnico, sino también del personal de mantenimiento de este tipo de instalaciones en el país. Con vistas al creciente empleo de la tecnología nuclear en instalaciones de atención médica en Cuba se propone generalizar y realizar más estudios de riesgos asociados al equipamiento médico.

 

 

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. FIGUEROA DEL VALLE D. Sistema matricial de evaluación de la gestión de la seguridad partiendo de los principios básicos de seguridad [tesis en opción al grado de máster en Ingeniería en Instalaciones Energéticas y Nucleares]. La Habana: InSTEC, 2013.
2. PERDOMO M, SALOMON J, RIVERO J, et. al. ASeC – sistema avancado para availacao de seguranca e risco em industrias com elevados requisitos de confiabilidade. Brasil Rio Oil and Gas Expo and Conference, 2010.
3. TORRES A. Control de configuraciones peligrosas en instalaciones con riesgo asociado. Revista Ingeniería Mecánica. 2010; 13(2): 13-21.
4. CASALS J, MONTIEL H, PLANAS E, VILCHES JA. Análisis del riesgo en Instalaciones industriales. Barcelona: Ediciones UPC, 1999.
5. TORRES A, RIVERO J. Methodology of risk based configuration control of nuclear power plant operation. 14th Brazilian Congress of Thermal Sciences and Engineering. ENCIT 2012 – 092. Brazil. 2012.
6. TORRES A, PERDOMO M, RIVERO JJ. Computerized matrix of safety basic principles: a useful alternative for their learning and application. Revista Ingeniería Mecánica. 2011; 14(3): 221-229.
7. Centro Politécnico Superior de la Universidad de Zaragoza. Política de prevención de Accidentes. Departamento de Química Analítica, Grupo Universitario de Investigación Analítica de Riesgos.
8. ORAMAS PI. Analizador para diagnóstico de cámaras gamma [tesis de maestría en Sistemas Digitales]. La Habana: ISPJAE, 2011.
9. STEEL J. Risk estimation. The safety and health practitioner. 1990.
10. CHERRY S. Physics in nuclear medicine. Third edition. 2004.
11. IAEA. IAEA quality control atlas for scintillation camera systems. Viena: IAEA, 2003.
12. Centro Nacional de Seguridad Nuclear (CNSN). Guía para implementación de los reglamentos de seguridad en la práctica de la medicina nuclear. La Habana: CNSN, 2001.

 

 

Recibido: 12 de diciembre de 2013
Aceptado: 8 de mayo de 2014