IAEA International Atomic Energy Agency OIEA Material de Entrenamiento Módulo 2.8. Falla de un bloqueo de seguridad en acelerador (Polonia) PREVENCIÓN

IAEAInternational Atomic Energy Agency

OIEA Material de Entrenamiento

Módulo 2.8.

Falla de un bloqueo de seguridad en acelerador (Polonia)

PREVENCIÓN DE EXPOSICIONES ACCIDENTALES EN RADIOTERAPIA

IAEAParte 2.08. Falla de un bloqueo de seguridad en acelerador (Polonia) 2

¿A dónde vamos esta vez?

Białystok


Polonia - Białystok


El acelerador Neptun 10P

La máquina de Białystok

Construido bajo licencia de CGR Francia, por

El Instituto de Estudios Nucleares, Establecimiento Experimental para Equipo Nuclear, Swerk, Polonia

Diseño tipo 1970’s

Tipo onda estacionaria3 GHz Magnetrón de pulsos de 2 MW

Los circuitos involucrados en esta exposición accidental son esencialmente los mismos de la versión original del acelerador


¿Qué ocurrió?

• Febrero 27, 2001

• Falla de energía eléctrica en el departamento

• Quedaban cinco pacientes por tratar ese día

• Se reinició la máquina

• Se hicieron todas las pruebasa la máquina sin que hubiera indicación de falla

x


¿Qué ocurrió?

• El indicador analógicode tasa de dosisfluctuaba alrededor de150 UM/min, en vez de las300 UM/min seleccionadas

• El físico ajustó el temporizador a un tiempo más largo debido a la tasa de dosis baja que estaba indicada

• Notó una pequeña asimetría en el haz y ajustó para corregir

La consola del Neptun 10P in Bialystok


¿Qué ocurrió?

• Los cinco pacientes que restaban fueron tratados con electrones de 8 MeV

• Los pacientes 3, 4 y 5 pronto reportaron reacciones en piel

• El paciente 5 regresó al departamento de radioterapia quejándose de sensación de quemadura y comezón

• El oncólogo radioterapeuta también observó eritema, que era anormal

• Se retiró la máquina del uso clínico después del último paciente


Acciones del físico

• El físico hizo mediciones

• La lectura estaba fuerade escala

• La tasa de dosis, sin corrección por recombinación, era

– 37 veces mayor que la normal (para electrones de 8 MeV)

– 17 veces mayor (para electrones de 10 MeV)

– 3.5 veces mayor (para fotones de 9 MV)

El Neptun 10P en Bialystok


Acciones del físico

• El físico observó un incremento en la corriente del filamente en el cañón de electrones (de 1.20 a 1.46 para 8 MeV)

• El acelerador indicaba tasa de dosis baja

Gabinete electrónico


El vendedor acudió al día siguiente

• Fusible quemado – Elsistema de dosimetríano estaba energizado

• Diodo inservible en lacadena de bloqueosde seguridad - Indicio de problemas en el sistema de dosimetría

• Señal baja en la cámara de ionización - La corriente del filamento se incrementó para compensar la tasa de dosis baja


Pasos para iniciar la irradiación

• La secuencia de pasos para iniciar la irradiación incluye una prueba a las cámaras monitor, pero …

• La información de la pérdida de alimentación eléctrica no puede pasar debido al diodo roto … …

• … el bloqueo de seguridad no está informado de que las cámaras monitor están fuera

• y da luz verde para el siguiente paso en la secuencia para irradiar

Señal de falla en el sistema de monitoreo del haz

Se activa el bloqueo y no permite la

irradiación

La señal se transfiere a

través del diodo

Señal de falla en el sistema de monitoreo del haz

El diodo falla (circuito

abierto) la señal no pasa No se activa el

bloqueo y permite la irradiación

Función del diodo D 29

A: Diodo funcionando correctamenteB: Diodo deshabilitado (circuito abierto)


Tasa de dosis vs corriente del cañón


Estimación de dosis a los pacientes


Linealidad de la cámara monitor

• Debido a limitantes en el equipo las mediciones se hicieron con 25 UM

• Se revisó la linealidad de la cámara monitor Prueba

Cociente de la dosis a 150 MU entre dosis a 25 UM × 6

Normal 1.00 (Łódź)

Falla 1 /1.48 A) 1.09 (Białystok)

Falla 2 (1.46 A) 1.05 (Białystok)

Falla 3 (1.10 A) 1.09 (Vendedor)

Promedio 1-3 1.08


Saturación en la cámara de medición

Corrección por recombinaciónF

act

or

de

co

rre

cció

n

Dosis por pulso (cGy)

1.3 cGy/pulse

ps=1.08


Reconstrucción de las condiciones de la falla

• Se hicieron mediciones con el equipo en las condiciones de la falla: sin fusible y diodo de seguridad

• Corriente del filamento en 1.46 A

• Realizadas en diciembre de 2001

• Usando tres métodos independientes:

– Cámara de ionización

– Dosímetros Alanine

– Película radiocrómica (GAFchromic)


Mediciones en condición de falla

Método de dosimetríaDosis (Gy)

para 150 MU

Cámara de ionización de placas paralelas (Roos)

127 ± 4

Alanine 122 ± 4

Película radiocrómica 115 ± 3


Reconstrucción de la dosis con muestras de hueso

• Tres pacientes tuvieron cirugía

• Se tomaron muestras de hueso

• Se determinó la dosis por EPR*

• Incertidumbre: no se sabe si la muestra fue de la parte frontal o distal de las costillas

• La dosis se estimó en dmax para ambas hipótesis

* Dosimetría por resonancia paramagnética de electrones (EPR por sus siglas en Inglés)


Dosis a los pacientes

Por medio de EPR

Paciente 3 Paciente 4 Paciente 5

Muestra en posición frontal 59 ± 7 Gy 64 ± 11 Gy 71 ± 3 Gy

Muestra en posición distal 67 ± 8 Gy 84 ± 19 Gy 68 ± 5 Gy

Muestra en la cámara de ionización

103 ± 9 Gy 83 ± 9 Gy 103 ± 9 Gy


Resultados de la sobre-exposición


Paciente 1

Dosis: 50 Gy Co-60 + sobredosis (boost) 1×2.5 Gy 8 MeV + accidente

Necrosis en el área de la cicatriz quirúrgica previa


Paciente 2

Dosis: 48 Gy 8 MeV + ?

Cicatriz quirúrgicaCicatriz quirúrgica

Borde blanco de la lesión


Paciente 3

Dosis: 25 Gy 8 MeV +?

Cicatriz , futura necrosis

Borde blanco


Paciente 3 – TC de caja torácica

Necrotic lesionLesión necrótica


Paciente 4

Dosis: 42 Gy 8 MeV +?

Cicatriz , futura necrosis


Paciente 5

Dosis: 5 Gy 8 MeV+ ?


Lecciones y recomendaciones


Resumen

• La falla de un fusible en el suministros de corriente del sistema de monitoreo del haz provocó una tasa de dosis alta, aunque el indicador mostraba un valor menor al normal

• Simultáneamente, el bloqueo de seguridad falló

• La corriente del filamento se estableció en un valor alto


Resumen

• La probabilidad de la doble falla se incrementó porque un bloque de seguridad inoperante pudo pasar inadvertodo hasta que el segundo error apareció

• Por tanto, el equipo estaba “listo para la segunda falla”


Deben ser tenidos en cuenta por los fabricantes

• Cumplir con los estándares IEC

• Revisar las características de seguridad del equipo existente cuando IEC emite un nuevo estándar

• Dar recomendaciones explícitas al usuario sobre procedimientos en el caso de cortes de energía (pruebas a realizar antes de reanudar la operación)

• Entrenar a los ingenieros de mantenimiento, incluyendo en las lecciones aprendidas por exposiciones accidentales


Deben ser tenidos en cuenta por los fabricantes y por los responsables del mantenimiento

• La certificación de los ingenieros de mantenimiento debe establecer restricciones para el manejo o ajuste de ciertas partes críticas en el acelerador, dependiendo del grado de entrenamiento

• Avisos de advertencia, determinación de límites a la corriente del filamento y otros elementos de seguridad críticos

• Restringir el acceso a ajustes críticos de seguridad y permitirlo sólo a ingenieros de mantenimiento certificados por el fabricante


Deben ser tenidos en cuenta por los departamentos de radioterapia

• Chequeos inmediatos:– Después de apagones por falla de energía, o– De cualquier señalamiento de tasa de dosis o

asimetría del haz, o …

• Procedimientos escritos para asegurar que esta revisión se realiza

• Si hay un ingeniero de mantenimiento para el acelerador:– Tener conciencia de sus limitaciones, de

acuerdo al entrenamiento certificado por el fabricante


Resumen de lecciones a ser tenidos en cuenta

• Reaccione e investigue cuando los pacientes presentan reacciones inusuales

• El programa de garantía de calidad debe incluir rutinas para revisar el funcionamiento del acelerador luego de una falla de energía eléctrica

• El equipo debe ser reconstruido o remplazado cuando su tecnología es obsoleta. Esto es en realidad un proceso muy complicado. ¿Quién lo decide y cuándo debe hacerse?


Referencia

IAEA: Accidental Overexposure of Radiotherapy Patients in Białystok (2004)

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