| quemadura por radiación | |
|---|---|
| Quemadura por radiación ionizante: grandes manchas rojas en la piel de la espalda y los brazos como resultado de procedimientos de rayos X prolongados y repetidos. | |
| CIE-10 | L 58 |
| CIE-9 | 692.82 |
| Malla | D011855 |
| Sinónimos | radiodermatitis |
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Una quemadura por radiación es un daño a la piel u otros tejidos y órganos biológicos como resultado de la exposición a la radiación. Los tipos de radiación que más preocupan son la radiación térmica , la energía de radiofrecuencia, la luz ultravioleta y la radiación ionizante .
El tipo más común de quemadura por radiación es la quemadura solar causada por la radiación ultravioleta . La fuerte exposición a los rayos X durante el diagnóstico por imágenes o la radioterapia también puede provocar quemaduras por radiación. A medida que la radiación ionizante interactúa con las células del cuerpo y las daña, el cuerpo reacciona a este daño, lo que generalmente resulta en eritema , que es enrojecimiento alrededor del área dañada. Las quemaduras por radiación a menudo se analizan en el mismo contexto que el cáncer inducido por radiación, debido a la capacidad de la radiación ionizante para interactuar con el ADN y dañarlo , lo que a veces hace que una célula se vuelva cancerosa. El uso inadecuado de los magnetrones puede provocar quemaduras superficiales e internas. Dependiendo de la energía del fotón, la radiación gamma puede causar quemaduras gamma profundas, siendo comunes las quemaduras internas de 60Co ( cobalto-60 ) . Las quemaduras beta suelen ser superficiales porque las partículas beta no pueden penetrar profundamente en el cuerpo; estas quemaduras pueden ser similares a las quemaduras solares. Las partículas alfa cuando se inhalan pueden causar quemaduras alfa internas y el daño externo (si lo hay) se limita a un eritema menor .
Las quemaduras por radiación también pueden ocurrir cuando se usan transmisores de radio potentes de cualquier frecuencia, cuando el cuerpo absorbe energía de radiofrecuencia y la convierte en calor [1] . La Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) de EE. UU. considera que 50 vatios es la potencia más baja por encima de la cual las estaciones de radio deben evaluar la seguridad radiológica. Las frecuencias a las que el cuerpo humano puede entrar en resonancia se consideran especialmente peligrosas: 35 MHz, 70 MHz, 80-100 MHz, 400 MHz y 1 GHz. La exposición a microondas a una intensidad demasiado alta puede causar quemaduras por microondas.
La dermatitis por radiación (también conocida como radiodermatitis ) es una enfermedad de la piel asociada con la exposición prolongada a la radiación ionizante [2] . La dermatitis por radiación ocurre hasta cierto punto en la mayoría de los pacientes que reciben radioterapia, con o sin quimioterapia [3] .
Hay tres tipos específicos de radiodermatitis: radiodermatitis aguda, radiodermatitis crónica y lesiones eosinofílicas, polimórficas y pruriginosas asociadas con la radioterapia [2] . La radioterapia también puede causar cáncer por radiación [2] .
En la fluoroscopia intervencionista, debido a las altas dosis de irradiación cutánea que se pueden recibir durante la intervención, algunos procedimientos han dado lugar a reacciones cutáneas tempranas (menos de dos meses después de la irradiación) y/o tardías (dos meses o más después de la irradiación). , incluyendo necrosis en algunos casos [4] .
La dermatitis por radiación en forma de eritema intenso y formación de vesículas en la piel se puede observar en los puertos de radiación [2] .
Hasta el 95 % de los pacientes que reciben radioterapia para el cáncer experimentan una reacción en la piel. Algunas reacciones aparecen inmediatamente, otras más tarde (por ejemplo, varios meses después del tratamiento) [5] .
La radiodermatitis aguda ocurre cuando la piel se expone a una " dosis eritema " de radiación ionizante, después de lo cual aparece un eritema visible dentro de las 24 horas [2] . La dermatitis por radiación suele aparecer a las pocas semanas de comenzar la radioterapia [3] . La radiodermatitis aguda, que se manifiesta como manchas rojas, a veces también puede ir acompañada de descamación o ronchas [6] . El eritema puede ocurrir con una dosis de radiación de 2 Gy o más [7] .
La radiodermatitis crónica ocurre con la exposición crónica a dosis "suberitematosas" de radiación ionizante durante un período prolongado, lo que provoca diversos grados de daño en la piel y las partes subyacentes después de un período de latencia variable de varios meses a varias décadas [2] . En el pasado lejano, este tipo de reacción de radiación ocurría con mayor frecuencia en radiólogos y radiólogos que estaban constantemente expuestos a radiación ionizante, especialmente antes del uso de filtros de rayos X [2] . La radiodermatitis crónica y los carcinomas de células escamosas y basales pueden desarrollarse meses o años después de la exposición a la radiación [6] [8] . La radiodermatitis crónica se presenta como placas induradas atróficas, a menudo blanquecinas o amarillentas, con telangiectasias, a veces con hiperqueratosis [6] .
La erupción eosinofílica, polimórfica y pruriginosa asociada a la radioterapia es un trastorno de la piel que ocurre con mayor frecuencia en mujeres que reciben radioterapia con cobalto para el cáncer interno [2] .
El eritema multiforme inducido por radiación puede ocurrir con fenitoína profiláctica en pacientes neuroquirúrgicos que reciben terapia para todo el cerebro y esteroides sistémicos [2] .
El acné por radiación es una enfermedad de la piel caracterizada por pápulas similares a comedones que surgen de la exposición previa a la radiación ionizante terapéutica, lesiones cutáneas que comienzan a aparecer a medida que la fase aguda de la dermatitis por radiación comienza a resolverse [9] .
Una respuesta a la radiación ocurre meses o años después de la radioterapia, una reacción que ocurre después de la administración reciente de un fármaco quimioterapéutico y ocurre con una exposición previa, se caracteriza por signos de dermatitis por radiación [2] [10] . Reiterada, la dermatitis por recuerdo de la radiación es una reacción inflamatoria de la piel que ocurre en un área del cuerpo previamente irradiada después de la administración del fármaco [11] . No parece haber una dosis mínima o una relación de dosis establecida para la radioterapia [11] .
Las "quemaduras alfa" son causadas por partículas alfa que, cuando se inhalan, pueden causar daños extensos en los tejidos [12] . Debido a la presencia de queratina en la capa epidérmica de la piel, las quemaduras alfa externas se limitan a un ligero enrojecimiento de la capa externa de la piel [13] .
Las "quemaduras beta" son quemaduras superficiales, superficiales, generalmente de la piel y, con menos frecuencia, de los pulmones o el tracto gastrointestinal, causadas por partículas beta, generalmente de partículas calientes o radionúclidos disueltos, en contacto directo con el cuerpo o en su proximidad. . Exteriormente, pueden parecer una quemadura de sol. A diferencia de los rayos gamma, la radiación beta es detenida de manera mucho más efectiva por los materiales y, por lo tanto, deposita toda su energía solo en una capa superficial de tejido, causando un daño más intenso pero más localizado. A nivel celular, los cambios en la piel son similares a la radiodermatitis.
La dosis de radiación se ve afectada por la penetración relativamente baja de la radiación beta a través de los materiales. La capa de queratina queratinizada de la epidermis tiene suficiente poder de frenado para absorber la radiación beta con energías por debajo de 70 keV. La ropa, especialmente los zapatos, proporcionan protección adicional. La dosis de radiación se reduce aún más debido a la retención limitada de partículas radiactivas en la piel; una partícula de 1 mm suele salir después de 2 horas, y una partícula de 50 micrómetros no suele adherirse durante más de 7 horas. La radiación beta también es muy atenuada por el aire; su alcance no suele superar los 1,8 metros y la intensidad disminuye rápidamente con la distancia [14] .
El cristalino del ojo parece ser el órgano más sensible a la radiación beta [15] , incluso en dosis muy por debajo del máximo permitido. Para atenuar la radiación beta fuerte, se recomienda el uso de gafas protectoras [16] .
Las quemaduras beta también pueden ocurrir con las plantas. Un ejemplo de tales daños es el Bosque Rojo , víctima del accidente de Chernóbil .
El lavado a fondo de las superficies corporales expuestas para eliminar las partículas radiactivas puede proporcionar reducciones de dosis significativas. Cambiarse o al menos lavarse la ropa también brinda cierto grado de protección.
Con una exposición intensa a la radiación beta, las quemaduras beta pueden aparecer después de 24-48 horas con picazón y/o ardor, que duran de uno a dos días, a veces acompañadas de hiperemia. Después de 1 a 3 semanas, aparecen síntomas de quemadura; eritema, aumento de la pigmentación de la piel (manchas oscuras y áreas elevadas), luego depilación y lesiones cutáneas. El eritema ocurre después de 5 a 15 Gy, la descamación seca después de 17 Gy y la epidermitis ampollosa después de 72 Gy [14] . La queratosis por radiación crónica puede desarrollarse después de dosis de radiación más altas. El eritema primario que dura más de 72 horas es un signo de trauma lo suficientemente grave como para causar dermatitis por radiación crónica. El edema de las papilas dérmicas, si ocurre dentro de las 48 horas posteriores a la irradiación, se acompaña de necrosis transepidérmica. Después de altas dosis de radiación, las células de la capa de Malpighi mueren en 24 horas; con dosis de radiación más bajas, las células muertas pueden tardar entre 10 y 14 días en aparecer [17] . La inhalación de isótopos radiactivos beta puede causar quemaduras beta en los pulmones y la región nasofaríngea, la ingestión puede provocar quemaduras en el tracto gastrointestinal; este último supone un riesgo, especialmente para los animales de pastoreo.
El cabello perdido comienza a crecer de nuevo después de nueve semanas y se restaura completamente después de unos seis meses [18] .
Los efectos agudos dependientes de la dosis de la radiación beta en la piel son los siguientes [19] :
| 0-6 gramos | sin efecto agudo |
| 6-20 gramos | eritema precoz moderado |
| 20-40 gramos | eritema temprano después de 24 horas, destrucción de la piel después de 2 semanas |
| 40-100gr | eritema severo menos de 24 horas |
| 100-150gr | eritema severo en menos de 4 horas, ruptura de la piel en 1-2 semanas |
| 150-1000 gramos | ampollas inmediatamente o dentro de 1 día |
Según otra fuente [20] :
| 2-6 gramos | eritema transitorio 2-24 horas |
| 3-5 Gy | descamación seca después de 3-6 semanas |
| 3-4 gramos | depilación temporal durante 3 semanas |
| 10-15 gramos | eritema 18-20 días |
| 15-20 gramos | descamación húmeda |
| 25 gramos | úlcera de curación lenta |
| 30-50 gramos | ampollas, necrosis después de 3 semanas |
| 100 gramos | ampollas, necrosis después de 1-3 semanas |
Como se muestra, los umbrales de dosis para la manifestación de los síntomas varían según la fuente e incluso individualmente. En la práctica, suele ser difícil determinar la dosis exacta.
Se aplican efectos similares a los animales, con el cabello actuando como un factor adicional tanto para una mayor retención de partículas como para una protección parcial de la piel. Las ovejas de pelo grueso sin esquilar están bien protegidas; mientras que el umbral de depilación para ovejas esquiladas es de 23-47 Gy (2500-5000 rep), y el umbral para bozal de lana normal es de 47-93 Gy (5000-10000 rep), para pelo grueso (longitud de lana 33 mm) ovejas es 93-140 Gy (10000-15000 rep). Para obtener lesiones cutáneas comparables a la dermatitis pustulosa contagiosa, la dosis estimada es de 465-1395 Gy [21] .
Los efectos dependen tanto de la intensidad como de la energía de la radiación. La radiación beta de baja energía (azufre-35, 170 keV) provoca úlceras poco profundas con poco daño en la dermis, mientras que el cobalto-60 (310 keV), el cesio-137 (550 keV), el fósforo-32 (1,71 MeV), el estroncio- 90 (650 keV) y su producto derivado, el itrio-90 (2,3 MeV), dañan las capas más profundas de la dermis y pueden provocar dermatitis por radiación crónica. Las energías muy altas de los haces de electrones de los aceleradores de partículas, que alcanzan decenas de megaelectronvoltios, pueden penetrar profundamente. Por el contrario, los haces de megavoltios pueden depositar su energía más profundamente con menos daño a la dermis; Los aceleradores de haz de electrones modernos para radioterapia se aprovechan de esto. Incluso a energías más altas, por encima de 16 MeV, el efecto ya no aparece, lo que limita la utilidad de las altas energías para la radioterapia. Convencionalmente, la superficie se define como los 0,5 mm superiores de la piel [22] . La radiación beta de alta energía debe protegerse con plástico en lugar de plomo, ya que los elementos con alto contenido de cenizas generan radiación gamma de penetración profunda.
Las energías de los electrones durante la desintegración beta no son discretas, sino que forman un espectro continuo con un corte en la energía máxima. El resto de la energía de cada decaimiento se la lleva el antineutrino, que no interacciona de forma significativa y por tanto no contribuye a la dosis de radiación. La mayoría de las energías de radiación beta se encuentran en aproximadamente un tercio de la energía máxima [16] . La radiación beta tiene una energía mucho menor que la que se puede lograr en los aceleradores de partículas, no más de unos pocos megaelectronvoltios.
El perfil de energía-profundidad-dosis es una curva que comienza en la dosis superficial, asciende a la dosis máxima a una cierta profundidad dm ( generalmente normalizada como una dosis del 100 %) y luego desciende lentamente a profundidades de una dosis del 90 % (d 90 ) y una dosis del 80 %. (d 80 ), luego cayendo lineal y relativamente bruscamente a través de la profundidad del 50 % de la dosis (d 50 ). La extrapolación de esta parte lineal de la curva a cero define el rango máximo de electrones, R p . En la práctica, hay una cola larga de una dosis más débil pero más profunda llamada "cola de Bremstraung". La profundidad de penetración también depende de la forma del haz, un haz más angosto tiende a tener menos penetración. En el agua, los haces de electrones anchos, como ocurre con la contaminación superficial uniforme de la piel, tienen d 80 de E/3 cm y Rp de E/2 cm, donde E es la energía de las partículas beta en MeV [23] .
La profundidad de penetración de la radiación beta de menor energía en el agua (y los tejidos blandos) es de unos 2 mm/MeV. Para radiación beta con una energía de 2,3 MeV, la profundidad máxima de penetración en el agua es de 11 mm, para 1,1 MeV - 4,6 mm. La profundidad a la que se deposita la máxima energía es mucho menor [24] .
La energía y la profundidad de penetración de varios isótopos es la siguiente [25] :
| isótopo | media vida | actividad específica
(TBq/g) |
promedio
(keV) |
máx.
(keV) |
en el aire
(mm) |
en tela
(mm) |
comentario |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| tritio | 12.3 años | 357 | 5.7 | 18.6 | 6 | 0.006 | la radiación beta no atraviesa la capa muerta de la piel; sin embargo, el tritio y sus compuestos pueden difundirse a través de la piel. |
| carbono-14 | 5730 años | 0.165 | 49 | 156 | 240 | 0.28 | aproximadamente el 1% de la radiación beta pasa a través de la capa muerta de la piel |
| azufre-35 | 87,44 días | 1580 | 48.8 | 167.47 | 260 | 0.32 | |
| fósforo-33 | 25,3 días | 5780 | 76.4 | 248.5 | 500 | 0.6 | |
| fósforo-32 | 14,29 días | 10600 | 695 | 1710 | 6100 | 7.6 | Riesgo de Bremstraung con blindaje incorrecto |
Para un haz ancho, la relación profundidad-energía para rangos de dosis es la siguiente, para energía en megaelectronvoltios y profundidad en milímetros. La dependencia de la dosis superficial y la profundidad de penetración de la energía del haz es claramente visible [23] .
| MeV | superficie
dosis % |
máx.
profundidad |
90% | 80% | cincuenta % | diez % | Rp _ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 5 | 74% | 9 | 12 | catorce | 17 | 22 | 23 |
| 7 | 76% | dieciséis | veinte | 22 | 27 | 33 | 34 |
| diez | 82% | 24 | 31 | 34 | 39 | 48 | 49 |
| 13 | 88% | 32 | 40 | 43 | 51 | 61 | 64 |
| dieciséis | 93% | 34 | 51 | 56 | sesenta y cinco | 80 | 80 |
| 19 | 94% | 26-36 | 59 | 67 | 78 | 95 | 95 |
| 22 | 96% | 26-36 | sesenta y cinco | 76 | 93 | 113 | 114 |
| 25 | 96% | 26-36 | sesenta y cinco | 80 | 101 | 124 | 124 |
Las quemaduras por radiación resultan de la exposición a altos niveles de radiación. Recibir una gran dosis de radiación en todo el cuerpo suele ser fatal, mientras que las dosis pequeñas o la exposición local pueden ser curables.
La fluoroscopia puede causar quemaduras si se repite o se prolonga [9] .
De manera similar, la tomografía computarizada de rayos X y la radiografía de proyección convencional tienen el potencial de causar quemaduras por radiación si el operador no controla adecuadamente los factores de exposición y el tiempo de exposición.
La Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) realizó un estudio sobre el daño de la piel causado por la radiación [26] [27] basado en los resultados obtenidos en 1994 [28] seguido de recomendaciones para minimizar el daño adicional causado por la fluoroscopia [29] . El problema de la lesión por radiación durante la fluoroscopia se investigó con más detalle en artículos de revisión de 2000 [30] , 2001 [31] [32] , 2009 [33] y 2010 [34] [35] [36] .
Las quemaduras beta a menudo son el resultado de la exposición a la lluvia radiactiva de explosiones nucleares o accidentes nucleares. Poco después de la explosión, los productos de fisión tienen una actividad beta muy alta: por cada fotón gamma, hay alrededor de dos radiaciones beta.
Después de la prueba Trinity , la precipitación provocó quemaduras localizadas en el lomo del ganado en un área a favor del viento [37] . La precipitación fue en forma de finas partículas de polvo escamoso. El ganado ha experimentado quemaduras temporales, sangrado y pérdida de cabello. Los perros también se vieron afectados; Además de quemaduras localizadas en la espalda, también tenían quemaduras en las patas, probablemente debido a partículas alojadas entre los dedos de los pies, ya que los ungulados no tenían problemas en las patas. Unas 350-600 cabezas de ganado sufrieron quemaduras superficiales y pérdida local temporal del pelo dorsal; Posteriormente, el ejército compró 75 de las vacas más afectadas, ya que la lana descolorida y regenerada redujo su valor de mercado [38] . Las vacas fueron enviadas a Los Álamos y Oak Ridge , donde fueron vigiladas. Se han recuperado, ahora tienen grandes manchas de pelaje blanco; algunos parecían haber sido escaldados [39] .
Las consecuencias de la prueba de Castle Bravo fueron inesperadamente intensas. Polvo blanco similar a la nieve, apodado por los científicos como "nieve bikini" y que consiste en coral calcinado triturado contaminado, cayó sobre el atolón Rongelap durante unas 12 horas, depositándose en una capa de hasta 2 cm. Los residentes sufrieron quemaduras beta, principalmente en la espalda. de sus cabezas y piernas [37] , y fueron reubicados tres días después. Después de 24 a 48 horas, la piel les picaba y les ardía; después de un día o dos, las sensaciones disminuyeron y después de 2-3 semanas aparecieron depilación y úlceras. Aparecieron manchas oscuras y áreas elevadas en la piel, las ampollas eran raras. Las úlceras formaron costras secas y sanaron. Lesiones más profundas, dolorosas, supurantes y ulceradas, formadas en los habitantes más contaminados; la mayoría de ellos curaron con un tratamiento simple. En general, las quemaduras beta curaron con algunas cicatrices y despigmentación de la piel. Las personas que se bañaron y lavaron las partículas de lluvia radiactiva de su piel no desarrollaron lesiones en la piel [19] . El barco pesquero Daigo Fukuryu Maru también se vio afectado por las lluvias radiactivas; la tripulación recibió dosis de irradiación cutánea en el rango de 1,7 a 6,0 Gy, mientras que las quemaduras beta se manifestaron en forma de lesiones cutáneas graves, eritema, erosiones, a veces necrosis y atrofia cutánea. Veintitrés militares de la estación de radar estadounidense en Rongerik, que constaba de 28 personas, sufrieron quemaduras en la piel [40] . Las víctimas presentaban discretas lesiones cutáneas de 1-4 mm de tamaño, que cicatrizaban rápidamente, y al cabo de unos meses aparecía una protuberancia en las uñas. Dieciséis miembros de la tripulación del USS Bayroko sufrieron quemaduras beta y un aumento en la incidencia de cáncer [14] .
Durante la prueba Zebra de la Operación Sandstone en 1948, tres hombres sufrieron quemaduras beta en las manos mientras quitaban los filtros de muestreo de los drones que volaban a través de una nube en forma de hongo; su dosis estimada en la superficie de la piel fue de entre 28 y 149 Gy, y las manos desfiguradas requirieron un injerto de piel. Un cuarto hombre sufrió quemaduras más leves en una prueba anterior de Yoke [41] .
La prueba Upshot-Knothole Harry en el sitio de Frenchman Flat liberó una gran cantidad de lluvia radiactiva. Un número significativo de ovejas murió después de pastar en áreas contaminadas. Sin embargo, la AEC tenía la política de indemnizar únicamente a los ganaderos por animales con quemaduras beta externas, por lo que muchas reclamaciones fueron desestimadas. Otras pruebas en el Sitio de Pruebas de Nevada también causaron lluvia radiactiva y quemaduras beta relacionadas en ovejas, caballos y ganado [42] . Durante la operación Upshot-Knothole, las ovejas que estaban a 80 km del sitio de prueba recibieron quemaduras beta en la espalda y las fosas nasales [41] .
Durante las pruebas nucleares subterráneas en Nevada, varios trabajadores sufrieron quemaduras y úlceras en la piel, en parte atribuibles a la exposición al tritio [43] .
Las quemaduras beta fueron un problema médico grave para algunas víctimas del desastre de Chernobyl ; de 115 pacientes tratados en Moscú, el 30 % tenía quemaduras en el 10-50 % de la superficie corporal, el 11 % tenía quemaduras en el 50-100 % de la piel; la exposición masiva a menudo fue causada por ropa rociada con agua radiactiva. Algunos bomberos sufrieron quemaduras beta en los pulmones y la nasofaringe después de inhalar grandes cantidades de humo radiactivo. De las 28 muertes, 16 tuvieron como causa lesiones en la piel. La actividad beta fue extremadamente alta, la relación beta/gamma alcanzó 10-30 y la energía de la radiación beta fue lo suficientemente alta como para dañar la capa basal de la piel, lo que resultó en portales de infección en un área grande, exacerbada por el daño de la médula ósea. y un sistema inmunológico debilitado. . Algunos pacientes recibieron dosis cutáneas de 400-500 Gy. Las infecciones causaron más de la mitad de las muertes agudas. Varias personas murieron por quemaduras beta de cuarto grado entre 9 y 28 días después de una dosis de 6 a 16 Gy. Siete personas murieron después de una dosis de 4 a 6 Gy y quemaduras beta de tercer grado después de 4 a 6 semanas. Uno murió más tarde por quemaduras beta de segundo grado y una dosis de 1 a 4 Gy [43] . En los supervivientes, la piel se atrofia, que presenta estrías aracnoideas y fibrosis subcutánea [14] .
Las quemaduras pueden aparecer en diferentes momentos en diferentes partes del cuerpo. En los liquidadores del accidente de Chernobyl, las quemaduras aparecieron primero en las muñecas, la cara, el cuello y los pies, luego en el pecho y la espalda, luego en las rodillas, las caderas y las nalgas [44] .
Las fuentes de radioterapia pueden causar quemaduras beta cuando se irradia a los pacientes. Las fuentes también pueden perderse y utilizarse indebidamente, como sucedió durante el accidente de Goiânia, durante el cual varias personas sufrieron quemaduras beta externas y quemaduras gamma más graves, y varias personas murieron. También ocurren numerosos accidentes durante la radioterapia debido al mal funcionamiento del equipo, error del operador o dosificación incorrecta.
Las fuentes de haces de electrones y los aceleradores de partículas también pueden ser fuentes de quemaduras beta [45] . Las quemaduras pueden ser bastante profundas y requerir injertos de piel, resección de tejido o incluso amputación de dedos o extremidades [46] .
Las quemaduras por radiación deben cubrirse con un vendaje limpio y seco lo antes posible para prevenir infecciones. No se recomiendan los apósitos húmedos [47] . La presencia de lesión combinada (irradiación más traumatismo o quemadura por radiación) aumenta la probabilidad de desarrollar sepsis generalizada [48] . Esto requiere la administración de una terapia antimicrobiana sistémica [49] .