Aplicaciones Biomédicas de la Física Nuclear y la Ecografía Mamaria

Problema de Física Nuclear Aplicada a la Medicina

Se tienen 100 gramos de un isótopo, los cuales se disponen en un reactor nuclear para su activación con un flujo de neutrones de 9×10²⁵ n/cm²/seg. El tiempo de bombardeo es de 1,8 meses.

Trabajando con el radionúclido en medicina, cada 2 meses se recalcula su actividad, pues después de ese tiempo disminuye en un 65%, lo que lo hace menos eficiente.

Este radionúclido da origen a un hijo también radiactivo, en el que el tiempo para llegar al equilibrio es muy grande comparado con la vida media del hijo. Se sabe que en equilibrio la relación entre la actividad del padre y el hijo es 0,8.

El padre, al decaer, emite rayos gamma de 1,2 MeV, por lo que debe ser almacenado en un contenedor de 5 cm de espesor para lograr una atenuación del 98%.

El hijo es un emisor beta.

Cuestionario de Aplicación

1. ¿Cuál es la actividad de la muestra después del tiempo en el reactor?
2. Una vez fuera del reactor, ¿cuál será la actividad después de un año, en Ci?
3. ¿Cuál es el T_1/2 del hijo en días?
4. ¿Cuál es la fracción de actividad del hijo después de 2 meses?
5. ¿Cuál es el coeficiente de atenuación lineal del material del contenedor?
6. ¿Cuál es el factor de transmisión?
7. Si la fracción de radiación de frenado de las partículas beta emitidas por el hijo es 0,1386, ¿cuál es la energía máxima de estas partículas?
8. ¿Cuál es su alcance en g/cm²? ¿Logran atravesar las paredes del contenedor?

Informe Ecográfico Mamario

Antecedentes Clínicos

• Antecedente de trauma de alto impacto (colisión vehicular).
• Unípara.
• Implantes mamarios bilaterales.

Hallazgos Ecográficos

• Mamas de patrón fibroglandular heterogéneo.
• En piel del cuadrante superoexterno (UCE) de mama derecha se visualiza hematoma; celular subcutáneo sin alteraciones.
• Regiones axilares de ecogenicidad y ecoestructura habituales; se visualizan ganglios de tamaño y ecoestructura conservados.
• En mama derecha, cuadrante superointerno (CSI), en la posición de las 2 en punto y a 10 cm del pezón, se visualiza lesión hipoecogénica, de bordes mal definidos, con microcalcificaciones internas, y fenómenos posteriores mixtos de 30 x 15 x 10 mm. Compatible con Carcinoma Ductal In Situ (CDIS). En el UCE se visualizan múltiples ecos paralelos discontinuos, signo de escalera.
• En mama izquierda, cuadrante inferointerno (CII), en la posición de las 7:30 en punto y a 5 cm del pezón, se visualiza imagen hipoecogénica, heterogénea, de bordes definidos, de vascularización periférica, con refuerzo posterior de 30 x 25 x 8 mm.
• Implante derecho retroglandular y retropectoral izquierdo, ambos de bordes lisos y contenido anecogénico.

Impresión Ecográfica

• Rotura intracapsular de implante derecho en UCE.
• Nódulo sólido inespecífico izquierdo.
• Nódulo sólido con signos de malignidad derecho.
• BI-RADS US 5 - 4c.