Teléfonos inteligentes y controles de dosis de radiación a bajo costo

La evaluación rápida e individual de la dosis es fundamental para proteger a las personas tras incidentes nucleares o radiológicos a gran escala. Sin embargo, la dosimetría tradicional requiere instrumentos costosos o procesamiento de laboratorio que pueden retrasar las decisiones sobre la atención médica.

Investigadores de la Universidad de Hiroshima han presentado un sistema portátil y económico que combina un pequeño trozo de película radiocrómica con un escáner plegable y la cámara de un teléfono inteligente para proporcionar lecturas de la dosis de radiación in situ, lo que facilita la preparación personal en caso de incidentes con víctimas masivas.

El sistema utiliza la película radiocrómica Gafchromic EBT4, que cambia de color instantáneamente al exponerse a la radiación ionizante, de forma visible a simple vista. En esta nueva configuración, el usuario coloca una muestra de la película dentro de una cámara de escaneo compacta, alimentada por batería y con iluminación controlada. Posteriormente, captura una imagen de la película expuesta con un teléfono inteligente estándar colocado sobre la cámara. El equipo informa que, a partir de estas imágenes, se pueden cuantificar dosis de hasta 10 Gray con la precisión suficiente para el triaje de emergencias, siendo una dosis cutánea de 10 Gray lo suficientemente alta como para causar la pérdida permanente del cabello.

Según el estudio, los investigadores se centraron en mantener un diseño simple, universal y económico para que pudiera seguir funcionando en situaciones de accidentes graves, incluyendo daños a la infraestructura tras un desastre natural.

El hardware se basa en componentes de bajo coste y se puede ensamblar por menos de unos 70 dólares estadounidenses, sin contar el propio teléfono inteligente. El análisis de imágenes se realiza mediante aplicaciones móviles ya ampliamente disponibles. Este enfoque busca facilitar las comprobaciones de dosis voluntarias in situ por parte de personas y personal de primera respuesta cuando los instrumentos convencionales son limitados o no están disponibles.

Para evaluar el rendimiento, el equipo probó varios modelos de teléfonos inteligentes, incluyendo dispositivos de Samsung y Apple, y comparó cómo los diferentes canales de color en las imágenes capturadas rastreaban la dosis de radiación. Su análisis mostró que el canal de color cian de las imágenes digitales proporcionó la respuesta a la dosis más consistente y fiable, lo que proporciona una base práctica para las curvas de calibración que convierten la intensidad del color en estimaciones de dosis. Si bien los escáneres profesionales de escritorio siguen ofreciendo mayor precisión y menor incertidumbre, los autores concluyen que el método basado en teléfonos inteligentes ofrece una precisión adecuada para aplicaciones de emergencia y se beneficia de una portabilidad mucho mayor.

El escáner portátil está diseñado como una carcasa plegable con iluminación LED integrada para garantizar una iluminación estable y uniforme de la película durante la captura de imágenes. Al controlar la geometría entre la cámara del teléfono inteligente y la película iluminada, el sistema reduce las variaciones debidas al ángulo de visión o la luz ambiental, que de otro modo podrían degradar la relación entre el cambio de color y la dosis. Los investigadores enfatizan que esta estabilidad mecánica y óptica es importante para que el método sea utilizado de forma fiable por personas sin experiencia en el campo.

El estudio también aborda cómo podría implementarse un sistema de este tipo en emergencias reales, donde los usuarios podrían tener diferentes modelos de smartphones y donde condiciones ambientales como la temperatura o la duración de la batería podrían afectar el rendimiento. Los autores señalan que, si bien existen diferencias entre dispositivos, el predominio de la respuesta del canal cian proporciona una referencia común que facilita la calibración cruzada práctica entre teléfonos. Proponen que datos de calibración predefinidos e instrucciones sencillas distribuidas con antelación podrían permitir que un gran número de personas realice sus propias comprobaciones de dosis durante un incidente.

De cara al futuro, el equipo de la Universidad de Hiroshima trabaja en la estandarización de los protocolos operativos y la validación del sistema en una gama más amplia de condiciones ambientales y de uso. Esto incluye comprobar la robustez de las estimaciones de dosis basadas en el color cuando las películas se exponen a diferentes calidades de radiación o se almacenan durante periodos variables antes de su lectura. Los investigadores buscan perfeccionar el enfoque para que gobiernos y organizaciones puedan integrar kits de dosimetría basados en teléfonos inteligentes en planes más amplios de preparación y respuesta ante emergencias.

El artículo que describe el sistema, titulado "Evaluación rentable de dosis in situ mediante una combinación de película radiocrómica y teléfono inteligente", se publica en la revista Radiation Measurements. Los costos de la publicación en acceso abierto fueron financiados por la Universidad de Hiroshima, y el trabajo fue realizado por la estudiante de doctorado Hassna Bantan y el profesor Hiroshi Yasuda del Instituto de Investigación de Biología y Medicina de la Radiación de la universidad. Los autores consideran su enfoque como un puente práctico entre las tecnologías dosimétricas de vanguardia y la necesidad de herramientas ampliamente accesibles que puedan funcionar en los peores escenarios de accidentes radiológicos.

Referencia

Hassna Bantan, Hiroshi Yasuda, Cost-effective on-site dose assessment by a combination of radiochromic film and smartphone,
Radiation Measurements,Volume 191,2026,107593,ISSN 1350-4487,
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1350448725002227