Los quince factores de ponderación de tejido de la ICRP suman exactamente 1,00. No es una casualidad de tabla: es la definición. La dosis efectiva es una media ponderada de lo que ha recibido el cuerpo entero, y por eso 20 miligrays de rayos X en un pulmón son 2,4 milisieverts de dosis efectiva y no 20 — el pulmón pesa 0,12 en esa media. Ese solo hecho aclara media docena de malentendidos habituales, empezando por el más caro de todos: que la dosis efectiva mide tu riesgo. No lo mide. Mide el riesgo de una persona promedio de referencia, y existe para poder sumar exposiciones distintas y compararlas con un límite legal. Este artículo va de las dos multiplicaciones que llevan del gray al sievert, y de dónde deja de valer el resultado.
Dos multiplicaciones, y ninguna es física
El gray es física pura: julios entre kilogramos. Para llegar al sievert hay que multiplicar dos veces, y las dos veces se multiplica por biología.
La primera. La dosis equivalente de un órgano es la dosis absorbida por el factor de ponderación de la radiación, que recoge lo que el artículo anterior explicó con el LET: la misma energía concentrada en un recorrido corto rompe más:
| Tipo de radiación | Factor de ponderación |
|---|---|
| Fotones | 1 |
| Electrones y muones | 1 |
| Protones y piones cargados | 2 |
| Alfas, fragmentos de fisión, iones pesados | 20 |
| Neutrones | una función de la energía |
Esa última fila es la interesante, y casi nunca se cuenta. Desde 2007 la ICRP no da un número para los neutrones: da una función continua de la energía, porque casi ninguna exposición real a neutrones es monoenergética. Para En por debajo de 1 MeV vale
con dos ramas más para energías mayores. La función arranca en 2,5 para neutrones térmicos, sube hasta un máximo de 20,7 en torno a 1 MeV —donde el neutrón cede su energía a protones de retroceso, que son partículas cargadas pesadas y por tanto de LET alto— y baja otra vez hasta 2,5 a diez gigaelectronvoltios. Un neutrón térmico y uno de un megaelectronvoltio se diferencian en un factor 8 a igualdad de grays. La propia ICRP avisa de que usar una función continua «no implica una precisión mayor de los datos de base»: es una convención cómoda, no una medida.
La segunda multiplicación. No todos los órganos aportan lo mismo al riesgo total, así que la dosis efectiva pondera cada uno por su factor de ponderación de tejido:
| Peso | Órganos | Suma |
|---|---|---|
| 0,12 cada uno | médula ósea roja, colon, pulmón, estómago, mama y el «resto» | 0,72 |
| 0,08 | gónadas | 0,08 |
| 0,04 cada uno | vejiga, esófago, hígado, tiroides | 0,16 |
| 0,01 cada uno | superficie del hueso, cerebro, glándulas salivales, piel | 0,04 |
| Total | 1,00 | |
Que sumen 1 es lo que hace que la dosis efectiva de una irradiación uniforme de cuerpo entero coincida con la dosis absorbida, y que las exposiciones parciales se puedan sumar entre sí. La mama vale hoy 0,12 y en la revisión anterior valía 0,05: los pesos se han movido con los datos epidemiológicos, y volverán a moverse. Un sievert es, literalmente, una convención actualizable, y esto no lo dice un crítico de la ICRP sino la ICRP.
Problema. Un paciente recibe 20 mGy de rayos X en el pulmón durante una prueba. Un trabajador inhala un aerosol con un emisor alfa que también deposita 20 mGy en el pulmón. ¿Reciben la misma dosis efectiva?
Solución. Para los rayos X, wR = 1, así que la dosis equivalente en pulmón son 20 mSv; ponderando por el pulmón,
Para las alfas, wR = 20: la dosis equivalente en pulmón son 400 mSv, y la efectiva,
Resultado. Veinte veces más, con los mismos julios por kilogramo. Y hay una segunda lectura más útil que la primera: fíjate en que la dosis efectiva del trabajador, 48 mSv, subestima lo que le ha pasado al pulmón, que se ha llevado 400. La dosis efectiva es la magnitud correcta para compararla con un límite legal y la magnitud equivocada para decidir un tratamiento. Cuando el riesgo es un daño local —una quemadura, una neumonitis— lo que hay que mirar es la dosis absorbida en ese órgano, en grays. Confundir las dos es el error técnico más repetido en la cobertura periodística de cualquier accidente.
Dos clases de daño, y sólo una tiene umbral
Los efectos de la radiación se parten en dos familias que no se parecen en nada, y meterlas en el mismo saco es la fuente del resto de la confusión.
Los efectos deterministas —la ICRP los llama hoy reacciones tisulares— son los que salen de matar muchas células a la vez. Tienen umbral: por debajo de cierta dosis no pasan, y por encima pasan siempre y son tanto peores cuanto mayor sea la dosis. Los umbrales, con el criterio de la ICRP de que ocurran en el 1 % de los expuestos:
| Efecto | Umbral (dosis aguda) | Cuándo aparece |
|---|---|---|
| Esterilidad temporal (testículo) | 0,1 Gy | 3–9 semanas |
| Depresión de la médula ósea | 0,5 Gy | 3–7 días |
| Catarata con pérdida de visión | 0,5 Gy | más de 20 años |
| Enrojecimiento de la piel | 3–6 Gy | 1–4 semanas |
| Caída del pelo | 4 Gy | 2–3 semanas |
| Síndrome hematopoyético mortal (1 %) | 1 Gy sin tratamiento | 30–60 días |
| Síndrome gastrointestinal mortal (1 %) | 6 Gy sin tratamiento | 6–9 días |
| Síndrome neurovascular | 10–20 Gy | horas |
El de la catarata merece un párrafo aparte, porque es el ejemplo vivo de que esto se mueve. Hasta 2011 el umbral admitido para una catarata incapacitante era de 5 Gy en dosis aguda. En 2011 la ICRP lo bajó a 0,5 Gy: un factor diez, después de encontrar opacidades en cohortes —trabajadores de Chernóbil, radiólogos intervencionistas, supervivientes de las bombas— a dosis que se creían inocuas. Con él bajó el límite de dosis ocupacional al cristalino, de 150 mSv al año a 20. Es la corrección más grande de la protección radiológica en tres décadas, y fue en la dirección de más peligro, no de menos.
Y la dosis letal, que es el número que todo el mundo cree saber: la DL50/60 —la que mata a la mitad en sesenta días— vale 3,3–4,5 Gy sin atención médica y 6–7 Gy con ella. Antibióticos, transfusiones y aislamiento no son un detalle: doblan la dosis que se sobrevive. Es la diferencia entre los bomberos de Chernóbil y un accidente en un hospital moderno.
La otra familia son los efectos estocásticos: el cáncer y los efectos hereditarios. Aquí la dosis no decide la gravedad, sino la probabilidad. Un cáncer inducido por radiación no es peor por venir de más dosis; simplemente es más probable. Y no se sabe de ningún umbral. La ausencia de umbral es, exactamente, la hipótesis que hay que discutir a continuación.
El riesgo por sievert: de dónde sale de verdad
Todos los límites legales del mundo descansan en un solo número: el coeficiente nominal de riesgo, que la ICRP fija en 5,5 % por sievert para el cáncer y 0,2 % para los efectos hereditarios, es decir 5,7 % por sievert en total para el conjunto de la población (4,2 % para trabajadores adultos, que ni son niños ni son ancianos). Conviene saber de dónde sale ese número, porque casi nadie lo mira.
Sale, sobre todo, del estudio de los supervivientes de Hiroshima y Nagasaki, la cohorte epidemiológica mejor seguida de la historia de la medicina. Los datos publicados en 2012 para la mortalidad por cáncer sólido entre 1950 y 2003:
| Qué | Cuánto |
|---|---|
| Supervivientes con dosis estimada | 86 611 |
| Personas-año de seguimiento | 3 294 210 |
| Muertes por cáncer sólido observadas | 10 929 |
| Atribuibles a la radiación | 527 (IC 95 %: 157–899) |
| Fracción atribuible en toda la cohorte | 4,8 % |
| Fracción atribuible entre los que recibieron 2 Gy o más | 56,5 % |
| Fracción atribuible entre los que recibieron 0,1–0,2 Gy | 5,8 % |
Ahí está el edificio entero, y hay que leerlo en las dos direcciones. Hacia arriba: en los más expuestos, más de la mitad de las muertes por cáncer sólido son atribuibles a la radiación; eso no es una sutileza estadística, es un efecto brutal y perfectamente medido. Hacia abajo: en el conjunto de la cohorte, el exceso son 527 muertes de 10 929, seis por cada mil supervivientes en medio siglo. Toda la protección radiológica del planeta —los límites, los blindajes, los delantales, las evacuaciones— se calibra contra ese número y su intervalo de confianza, que va de 157 a 899.
El modelo lineal sin umbral, dicho como lo que es
Para pasar de esos datos a un límite legal hace falta una hipótesis, porque los límites protegen a dosis mil veces menores que las de la cohorte. La hipótesis se llama modelo lineal sin umbral, LNT, y dice que el riesgo crece proporcionalmente a la dosis sin dosis mínima segura. Es lo que permite escribir «5,7 % por sievert» y aplicarlo a un milisievert.
El LNT es una convención de protección, no un hecho medido. Y esto no es una opinión heterodoxa: es lo que dice el propio documento que lo establece. La ICRP escribe que el LNT «se considera el mejor enfoque práctico para gestionar el riesgo» y «una base prudente» (§36); que a dosis bajas es «científicamente plausible suponer» la proporcionalidad (§64); y, sin rodeos, que
«el modelo LNT no se acepta universalmente como una verdad biológica, sino que, dado que no sabemos realmente qué nivel de riesgo va asociado a una exposición de dosis muy baja, se considera un juicio prudente para una política pública dirigida a evitar riesgos innecesarios» — ICRP 103 (2007), §A 178.
Y en el §66: «la información biológica y epidemiológica que verificaría sin ambigüedad la hipótesis en que se basa el modelo es improbable que llegue a existir. Por eso la Comisión juzga que no es apropiado, a efectos de planificación de salud pública, calcular el número hipotético de casos de cáncer que podrían asociarse a dosis muy pequeñas recibidas por gran número de personas durante periodos muy largos».
Ésa es la trampa que el módulo I.1 ya señaló con las «hasta 4000 muertes» de Chernóbil: multiplicar dosis diminutas por poblaciones enormes produce números grandes que nadie puede confirmar ni desmentir. El comité científico de la ONU dice lo mismo con otras palabras en su informe de 2012: «el Comité no recomienda multiplicar dosis muy bajas por gran número de individuos para estimar el número de efectos». La cifra existe, tiene autores respetables detrás y no significa lo que parece.
Dónde está exactamente la frontera de lo medible. El propio anexo A de la ICRP 103 lo cuantifica: la proporcionalidad está comprobada en el estudio de los supervivientes hasta unos 100 mGy, y por debajo «la variación estadística del riesgo basal y sesgos pequeños e incontrolables tienden a ocultar cualquier evidencia». UNSCEAR pone un número al problema: para dos poblaciones de 100 000 personas perfectamente emparejadas, el exceso de riesgo relativo mínimo detectable para el conjunto de los cánceres es de 0,05, y en la práctica peor, porque las poblaciones nunca están perfectamente emparejadas. Con un riesgo basal de cáncer del 42 %, buscar un exceso del 0,5 % es buscar una gota en un cubo que ya está lleno y cuyo nivel oscila.
Y la controversia está abierta, con nombres. En 2005 las academias francesas de Ciencias y de Medicina publicaron un informe que concluye que el LNT «puede ser una herramienta pragmática útil por encima de 10 mSv» pero «no debería usarse sin precaución para evaluar por extrapolación los riesgos de dosis bajas y aún menos de dosis muy bajas», y defiende que hay un umbral práctico. Ese mismo año, la academia estadounidense publicó el informe BEIR VII, que concluye lo contrario: «la evidencia científica actual es coherente con la hipótesis de una relación lineal sin umbral» y «el comité juzga improbable que exista un umbral». Dos academias nacionales, el mismo año, con los mismos datos, en direcciones opuestas. Quien te diga que esto está zanjado —en cualquiera de los dos sentidos— no ha leído los informes.
Los estudios recientes tampoco lo cierran, y tiran en las dos direcciones. La cohorte INWORKS de 309 932 trabajadores nucleares de Francia, Reino Unido y Estados Unidos, con una dosis acumulada media de 20,9 mGy —dosis bajas de verdad, recibidas despacio— encuentra un exceso de riesgo relativo de 0,52 por gray para el cáncer sólido, mayor que el que usa la protección radiológica, y aún mayor si se restringe a los que recibieron menos de 100 mGy. El estudio europeo EPI-CT, con 658 752 personas que se hicieron un TAC de niñas, encuentra un exceso de tumores cerebrales compatible con el LNT. Y en el otro platillo, el modelo mejor ajustado del estudio de los supervivientes —el que corrige por tabaquismo— pierde la significación estadística por debajo de 100 mGy. La lectura honesta no es «se sabe» ni «no se sabe nada»: es que el efecto, si existe a esas dosis, es del tamaño del ruido de fondo de la epidemiología.
Que la incertidumbre no se lea como ignorancia. Todo lo anterior es sobre el tramo de dosis bajas. Lo que está firmemente establecido es mucho, y conviene enumerarlo para que nadie se lleve la impresión contraria:
Uno: por encima de unos 100 mGy, la radiación causa cáncer, y la relación dosis-respuesta está medida con precisión en una cohorte de 86 000 personas seguidas durante más de cincuenta años. Dos: los efectos deterministas y sus umbrales están medidos con una exactitud que ya quisieran la mayoría de los riesgos industriales — se sabe a qué gray aparece una catarata y a cuál falla la médula. Tres: el daño biológico elemental —roturas de doble hebra, su reparación y sus errores— se observa en el laboratorio a dosis muy inferiores a las detectables en epidemiología. Cuatro: el radón, que es el caso del artículo siguiente, tiene su efecto medido a concentraciones domésticas corrientes, no extrapolado. Lo que está en discusión es la forma exacta de la curva por debajo de unos 100 mSv, no si la radiación es peligrosa.
Problema. Un TAC de abdomen entrega unos 8 mSv de dosis efectiva. Aplicando el coeficiente de riesgo de la ICRP, ¿cuánto riesgo añade? ¿Y qué se puede decir con ese número?
Solución. Con 5,7 % por sievert:
es decir, un 0,046 %, o uno de cada 2200 personas. El riesgo basal de morir de cáncer, sin ningún TAC, es de aproximadamente el 25 %, y el de tenerlo alguna vez, del 42 %.
Resultado. Un incremento de 42 % a 42,05 %. Y ahora las tres cosas que ese número permite y las tres que no permite. Permite: comparar un TAC con otra prueba, decidir si repetirlo, justificar comprar un equipo que dé menos dosis. No permite: decirle a un paciente concreto qué le va a pasar —el 0,046 % no es su riesgo, es el de una persona de referencia—, ni detectar ese exceso en ninguna estadística sanitaria, ni multiplicarlo por los millones de TAC que se hacen al año y publicar el resultado como muertes. Esto último se hace, y con papers serios detrás: un trabajo de 2025 proyecta unos 103 000 cánceres futuros de los 93 millones de TAC hechos en Estados Unidos en 2023. Es un cálculo cuidadoso —dosis a cada órgano por Monte Carlo, no dosis colectiva— y sigue siendo una proyección de un modelo, no un recuento, y sus autores lo dicen. La comparación que da la escala verdadera: esos 8 mSv son menos de tres años del fondo natural que ese mismo paciente recibe sin enterarse, y la prueba puede encontrarle un tumor que sí lo mataría.
Ejercicios
Un trabajador recibe en un año 15 mSv de dosis efectiva de cuerpo entero y, además, 120 mSv de dosis equivalente en el cristalino, por trabajar inclinado sobre una fuente. ¿Cumple los límites?
Solución
El límite de dosis efectiva son 20 mSv al año, así que por ahí va bien: 15 < 20. Pero desde 2011 el límite para el cristalino es de 20 mSv al año promediados en cinco, con un máximo de 50 en uno solo — y 120 los rebasa con mucho. No cumple. La segunda lección es la que importa: los límites de dosis efectiva y los límites de dosis equivalente en órganos concretos son independientes y hay que cumplirlos todos. El de cristalino existe porque la catarata es determinista y no la evita una media del cuerpo entero; y ese límite era de 150 mSv hasta hace poco, lo que explica por qué la cirugía intervencionista de hace veinte años arrastra un problema de cataratas que entonces se creía imposible.
Un titular anuncia que una nube radiactiva dará «0,5 microsieverts a 40 millones de europeos». Con el LNT sale una dosis colectiva de 20 persona-sievert y, aplicando 5,7 % por sievert, algo más de un muerto. ¿Qué hay de malo en esa cuenta?
Solución
La aritmética está bien: 40 × 10⁶ × 0,5 × 10⁻⁶ Sv = 20 persona-sievert, y × 0,057 = 1,1. Lo que está mal es creer que el resultado significa algo. Medio microsievert es la sexmilésima parte de un año de fondo natural: una dosis que ni siquiera es distinguible de la variación de vivir en una casa u otra. La ICRP dice explícitamente que no se hagan estas cuentas (§66) y UNSCEAR lo repite en 2012. La segunda lección es una prueba práctica que se puede aplicar a cualquier titular: si el número de muertes sale de multiplicar una dosis indetectable por una población grande, el número no se puede comprobar ni refutar — y una afirmación que no se puede refutar no es un dato, es una figura retórica. La pregunta correcta ante esa nube es otra: ¿cuánta dosis recibe la persona más expuesta? Ésa sí se puede medir y comparar con un límite.
Si el modelo lineal sin umbral no está demostrado a dosis bajas, ¿por qué no se sustituye por otro? Da al menos dos razones por las que la protección radiológica lo mantiene.
Solución
Primera razón, práctica: la linealidad y la aditividad hacen que las dosis se puedan sumar. Sin ellas no existiría el concepto de «dosis anual acumulada» ni se podrían combinar exposiciones de distinta naturaleza, y todo el sistema de límites tendría que reinventarse. Segunda razón, de prudencia asimétrica: si el LNT sobreestima el riesgo, el coste es económico; si lo subestimase, el coste es sanitario. Con incertidumbre real, un regulador elige equivocarse por el lado barato. Tercera —y es la que suele faltar—: ningún candidato alternativo está mejor demostrado. Un umbral a 10 mSv tampoco se ha medido; la hormesis, la hipótesis de que dosis pequeñas son beneficiosas, tiene indicios de laboratorio y ninguna confirmación epidemiológica sólida. Cambiar una hipótesis no demostrada por otra hipótesis no demostrada no es progreso. La lección general, que sirve para toda la ciencia reguladora: un modelo de protección se juzga por sus consecuencias al equivocarse, no sólo por su verosimilitud.