El principio ALARA se emplea en protección radiológica y consiste en un proceso iterativo de optimización. ALARA es el acrónimo en inglés de “Tan bajo como sea razonablemente posible”. Busca dar respuesta a los efectos estocásticos de la exposición a la radiación ionizante que no dependen de una dosis umbral determinada.
La International Comission on Radiological Protection (ICRP) recomienda un Sistema de Protección Radiológica basado en tres principios. Estos son justificación, optimización de la protección (o ALARA) y límites de dosis[1].
El principio de justificación implica que cualquier decisión que suponga una alteración en la exposición a la radiación debe proporcionar más beneficio que perjuicio. Es decir, se fundamenta en la relación riesgo-beneficio. Por ejemplo, es función de los especialistas médicos determinar que los exámenes que realizan están justificados dentro del diagnóstico y tratamiento del paciente[1], [2].
El principio de optimización de la protección o ALARA se centra en reducir tanto como sea razonablemente posible la probabilidad de exposición, el número de personas expuestas y la magnitud de las dosis individuales, teniendo en cuenta factores económicos y sociales [1], [2].
El último principio establece que la dosis inicial procedente de fuentes reguladas no debe superar los límites recomendados por la ICRP. Se refiere a las situaciones de exposición planificadas, excluyendo las médicas de los pacientes [1], [2].
Este artículo se centra en el desarrollo del principio ALARA a partir del conocimiento de los efectos para la salud de la radiación.
El principio ALARA
ALARA es el acrónimo de “As Low As Reasonably Achievable” que se traduce “Tan bajo como sea razonablemente posible”. Los profesionales de protección radiológica lo han empleado durante más de 30 años[1].
La ICRP adoptó en 1973 la redacción de “Tan bajo como sea razonablemente posible de acuerdo con los factores económicos y sociales”[3]. En sus recomendaciones de 2007[2] se sustituye el acrónimo ALARA por la expresión de “optimización de la protección radiológica”. La ICRP considera ambas formulaciones como sinónimos intercambiables[1].
Se incluye también en el Artículo 5 de las normas de seguridad básicas europeas EURATOM[1], [4].
El principio ALARA es una consecuencia directa de la adopción de la relación lineal dosis-efecto sin un umbral para los “efectos estocásticos”[1].
En el siguiente apartado explicamos los “efectos deterministas” y los “efectos estocásticos” de la exposición a la radiación ionizante.
Efectos deterministas y estocásticos sobre la salud derivados de la exposición a la radiación ionizante
La energía absorbida por órganos y tejidos expuestos a radiación ionizante puede provocar dos tipos de efectos: deterministas y estocásticos. Los efectos deterministas sobre la salud se establecieron a lo largo de los 1930. Engloban eritema, dermatitis cutánea, cataratas, esterilidad, mortalidad, etc.
Estos efectos se producen cuando la dosis de radiación supera un cierto umbral. En cambio, por debajo de dicho umbral no se observan. Se debe a que las dosis por encima del umbral podrían provocar una cantidad sustancial de muerte celular, suficiente para inducir reacciones tisulares detectables. Además, la gravedad de la lesión (incluyendo el daño a la capacidad de reparación de los tejidos), se incrementa conforme aumenta la dosis[1].
Por eso, desde el inicio de esta década de 1930, la ICRP propuso límites de exposición para varios órganos (“dosis toleradas” y “dosis permitidas”). Los límites estaban muy por debajo de los umbrales de los efectos deterministas. De esta manera, se consideraba segura su prevención[1].
Los primeros 60 años después del descubrimiento de la radiación ionizante, la protección radiológica buscó evitar los efectos deterministas en la exposición ocupacional. El objetivo era mantener la exposición individual por debajo de los umbrales de dosis[1].
Al principio, determinista se refería a que los eventos precedentes de exposición a la radiación eran la causa directa de estos efectos. Más adelante, la ICRP consideró más preciso definirlos como reacciones tempranas o tardías de los órganos o tejidos. De esta forma, se les empieza a denominar “reacciones tisulares”. Así, se tiene en cuenta que no solo se producen en el momento de la irradiación, sino que pueden aparecer con carácter posterior[1].
Sin embargo, ya en los 1920 se empezaron a detectar otro tipo de efectos en las personas expuestas a la radiación. En especial, se encontró una alta incidencia de leucemia en los pioneros que usaban los rayos X con fines médicos. En 1927 se demostró que las dosis altas de radiación podían inducir mutación genética en moscas de la fruta. Se trataba de los primeros signos de que había otros riesgos asociados a la radiación además de los identificados hasta entonces[1].
Estos efectos sobre la salud (cánceres mortales y no mortales, efectos genéticos) se producían por debajo de los umbrales fijados para los efectos deterministas. Son los efectos estocásticos (o probabilistas) que ocurren de forma aleatoria en una población. Son probabilistas en el sentido de que no es posible predecir a priori los individuos que desarrollarán cáncer radioinducido. Tampoco se puede determinar a posteriori el número de casos de cáncer causados por la radiación[1].
Los efectos estocásticos describen el efecto en una célula provocado por el proceso aleatorio de depósito de energía por la radiación ionizante. Este daño a nivel de una célula puede tener lugar a dosis muy bajas si la energía depositada en un volumen crítico intracelular es suficiente para provocar cambios celulares o muerte celular. La muerte de una única célula o de un pequeño número de ellas, por lo general no tendrá consecuencias a nivel tisular. No obstante, las modificaciones genéticas de células individuales podrían devenir en cáncer[1].
Estos efectos estocásticos tienen una probabilidad finita incluso a dosis muy bajas. Es decir, no existe una dosis umbral, a no ser que dichos efectos tengan capacidad de reparación hasta un determinado nivel de dosis. Además, el aumento de dosis incrementa la frecuencia de estos efectos, pero no su gravedad. Esta es otra diferencia con las reacciones tisulares o efectos deterministas.
La primera vez que la ICRP cuantificó los riesgos de los efectos estocásticos fue en sus recomendaciones de 1977[1], [5].
Cuando se acepta un posible perjuicio para la salud al margen de la dosis recibida, el límite de exposición para prevenir los efectos deterministas resulta insuficiente[1].
Por tanto, con los efectos estocásticos el límite de dosis se basa en consideraciones de aceptabilidad del riesgo residual. El riesgo a dosis inferiores a los límites se asume “tolerable”. Es aquí donde cobra sentido el principio ALARA o de optimización de la protección radiológica. El fin es alcanzar un nivel de riesgo “aceptable”, teniendo en cuenta los factores económicos y sociales. El principio ALARA consiste en un proceso iterativo con visión de futuro destinado a prevenir o reducir nuevas exposiciones[1].
De hecho, la redacción del principio ALARA ha evolucionado a lo largo de las distintas publicaciones de ICRP en respuesta a cuánto debe reducirse el riesgo[1].
En la actualidad, los procedimientos de diagnóstico médico y terapéuticos constituyen por mucho la fuente de radiación más significativa de la población general[1].
La radiación ionizante implica riesgo para la salud dados los efectos deterministas y los estocásticos. Por eso y para cumplir con el principio ALARA son importantes las soluciones que permitan detectar la radiación, medirla y cuantificarla. Los sistemas de protección radiológica se emplean con el fin de proteger y vigilar de manera adecuada los espacios y las personas.
Protección radiológica y principio ALARA
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Más información
El principio ALARA como medida de protección radiológica ante aparición de fuentes huérfanas (blog de Aplicaciones Tecnológicas de la Física)
Riesgos derivados del uso de las radiaciones ionizantes: ¿Qué deben saber los pacientes? (blog de Física médica por SEFM)
¿Qué efectos perjudiciales tienen las radiaciones ionizantes en la salud? (preguntas frecuentes en Física médica por SEFM)
Referencias
[1] European ALARA Network, Optimization of Radiation Protection: ALARA, A Practical Guidebook. 2019.
[2] ICRP, ‘The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. ICRP Publication 103’, Ann. ICRP, vol. 37, no. 2–4, 2007.
[3] ICRP, Implications of Commission Recommendations that Doses be Kept as Low as Readily Achievable. ICRP Publication 22. Oxford: Pergamo Press, 1973.
[4] EC, ‘Council Directive 2013/59/Euratom of 5 December 2013 laying down basic safety standards for protection against the dangers arising from exposure to ionising radiation, and repealing Directives 89/618/Euratom, 90/641/Euratom, 96/29/Euratom, 97/43/Euratom and 2003/122/Euratom’, 2013. [Online]. Available: https://eur-lex.europa.eu/eli/dir/2013/59/oj/eng. [Accessed: 24-Apr-2025].
[5] ICRP, ‘Recommendations of the ICRP. ICRP Publication 26’, Ann. ICRP, vol. 1, no. 3, 1977.