Esposizione ai raggi X: rischi, metodiche e misurazioni nel contesto medico

Radioattività naturale e esposizione

Esiste una radioattività naturale che dipende dai raggi cosmici e dai radioisotopi che ci circondano (quello più comune è il Radon).

Ogni anno noi siamo esposti a 1-2 mSv/anno.
Le diverse metodiche di imaging comportano esposizioni differenti:

● Rx torace: 0,5 mSv.

● Mammografia: 1 mSv.

● TC: 10 mSv (equivale all’esposizione all’ambiente per 10 anni)

● Radioterapia: 40 mSv.

Quando si vola in aereo ad alta quota (10 mila metri di altezza) l’esposizione ai raggi cosmici aumenta (dose equivalente di 0,05 mSv all’ora).

Effetti del fumo e unità di misura

Nel tabacco si concentra il piombo 210 e il polonio 210. Chi fuma 20 sigarette al giorno ha una dose equivalente di 10mSv all’anno. Questo è molto problematico perché ciò determina un invecchiamento biologico molto più rapido rispetto a un soggetto che non fuma.

Il rad è l’unità di misura della dose erogata. Per ogni rad il rischio di cancro nel corso della vita aumenta di 0,1%.

Attenuazione dei raggi X

È definito come la riduzione dell’intensità di un fascio a raggi X mentre attraversa la materia sia mediante assorbimento sia mediante deviazione.

L’attenuazione dipende dallo spessore e dal numero atomico in modo proporzionale. per quanto riguarda il corpo:

- osso ha un numero atomico pari a 20, ha molte interazioni fotoelettriche e di conseguenza ferma molti fotoni. Quindi assumerà un colore bianco.

- aria non ferma nulla e quindi sarà nera.

- acqua, il muscolo e il grasso sono simili e saranno grigi.

La macchia focale (f), cioè il punto da cui partono i raggi X, non è un punto virtuale, ha ovviamente una sua dimensione (d=0,2 nella figura a pagina precedente). Questo comporta che vi sia un’ingrandimento (di solito 1,44) delle strutture che si vedono sui radiogrammi. Maggiore la dimensione del fuoco maggiore anche l’ingrandimento.

Utilizzo dei raggi X

I raggi X si utilizzano nella radiografia tradizionale (RX torace, ginocchio, colonna), nella radioscopia e nella tomografia computerizzata (associazione dei raggi X, computer e tecniche di combinazione di immagini in 3D). Ora lo strumento principale è la tomografia computerizzata (TC) questo perché con la radiografia è molto più difficile fare diagnosi: per vedere un nodulo polmonare, deve essere almeno di 15 mm e in una posizione tale per vederlo bene perché se è situato davanti a una costa diventa più difficile identificarlo. La TC ha una sensibilità maggiore e quindi la si usa per fare diagnosi. Tuttavia la radiografia al torace è che dà molta meno dose e quindi, una volta fatta la diagnosi, la si usa per monitorare il paziente nel tempo.

Funzionamento della tomografia computerizzata

La tac presenta un tubo radiogeno uguale a quello della radiografia ma in questo caso ruota e il paziente si

muove mentre vengono erogati i raggi x e così si ha un’analisi volumetrica del corpo andando a misurare quanti fotoni sono stati fermati.

La densità del tessuto indica la capacità di fermare i raggi x u è il coefficiente di assorbimento.

Si ottiene quindi la densità di un cubetto che viene misurata erogando raggi X in continuo. Da questi due movimenti si conosce la densità di tutte le fette in cui è stato tagliato il paziente.

Il range va da -1000 (aria, attenuazione dei raggi X pressoché nulla) a +1000 (osso, il tessuto a maggior densità,) e l’acqua ha densità 0.