Fundamentos de radiobiología y física de las radiaciones
Radiobiología básica
El efecto biológico de la radiación se explica por el modelo de las 5 R: reparación, redistribución del ciclo celular, repoblación, reoxigenación y radiosensibilidad intrínseca. La curva de supervivencia celular se ajusta al modelo lineal-cuadrático S = e^-(αD+βD²); la relación α/β indica la sensibilidad al fraccionamiento: tumores y tejidos de respuesta precoz tienen α/β alta (≈10 Gy) y los tejidos tardíos α/β baja (≈3 Gy). De ahí que el hiperfraccionamiento proteja tejidos tardíos y el hipofraccionamiento exija mayor cautela con ellos.
Magnitudes y unidades
Distinga kerma, dosis absorbida (Gy), dosis equivalente y efectiva (Sv) y exposición (C/kg). La dosis equivalente pondera por el factor de radiación wR y la efectiva por wT. En haces de fotones y electrones wR = 1, pero en protones y neutrones cambia. La dosis absorbida en un medio se relaciona con la fluencia y el poder másico de frenado.
Interacción de la radiación con la materia
En megavoltaje domina el efecto Compton (proporcional a la densidad electrónica, casi independiente del Z); a baja energía predomina el efecto fotoeléctrico (muy dependiente de Z, útil en imagen); por encima de 1,02 MeV aparece la producción de pares. En electrones, la pérdida de energía ocurre por colisión y por radiación (bremsstrahlung), que crece con la energía y el Z del material.
Trampas frecuentes
Confundir dosis equivalente con dosis absorbida; olvidar que el efecto oxígeno solo actúa en tejidos poco oxigenados; aplicar α/β de tejido tardío a un tumor; o mezclar la unidad de actividad (Bq) con la de dosis. Recuerde también que el efecto del fraccionamiento se valora con la dosis biológica efectiva (BED = D[1 + d/(α/β)]).
Regla de trabajo
Para comparar dos esquemas, calcule la BED de cada uno con el mismo α/β del tejido en riesgo. Ejemplo: 60 Gy en 30 fracciones de 2 Gy con α/β = 3 Gy da BED = 60 × (1 + 2/3) = 100 Gy₃. Un esquema de 20 Gy en 5 fracciones de 4 Gy da BED = 20 × (1 + 4/3) ≈ 46,7 Gy₃: mucho menos exigente para el tejido tardío, pero con mayor dosis por fracción.