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esposizione (Gy) esposizione frazionata

per molti anni (Gy/ anno)

testicoli sterilità temporanea 0.15

sterilità permanente 3.50 2.00

ovaie sterilità permanente 2.50 0.20

cristallino opacità modesta 0.50 0.10

cataratta 5.00 0.15

midollo osseo depressione emopoiesi 0.50 0.40

aplasia mortale 1.50 1.00

cute eritema 6.00 30.00

epilazione temporanea 3.00

epilazione permanente 7.00 50.00

epidermide secca 5.00

epidermide essudativa 12.00

ulcerazione cutanea 18.00

necrosi 25.00

Basi della radioprotezione: la radioprotezione è la disciplina che si occupa degli aspetti: tecnico-

scientifici; normativi; ed organizzativi; relativi alla tutela dal rischio da radiazioni ionizzanti per

coloro che possono risultarvi esposti (es.: lavoratori; pazienti; e popolazione).

I 3 principi fondamentali su cui si basa la radioprotezione sono:

- principio di giustificazione: nessuna attività umana che esponga alle radiazioni deve essere

introdotta o proseguita, a meno che la sua introduzione o prosecuzione produca un beneficio netto

e dimostrabile;

- principio di ottimizzazione: ogni esposizione di esseri umani deve essere mantenuta al livello

più basso ragionevolmente ottenibile, tenendo conto dei fattori economici e sociali. Tale principio è

noto come principio ALARA, acronimo della locuzione inglese As Low As Reasonably Achievable

cioè tanto più bassa quanto è ragionevolmente ottenibile. Tale principio dovrebbe comportare la

riduzione del tempo di stazionamento presso una sorgente o l'aggiunta di barriere protettive;

- principio di limitazione delle dosi individuali: le dosi ricevute dai singoli individui non devono

comunque mai superare determinati limiti, adeguatamente sicuri. Non sono invece previsti limiti

per quel che riguarda le esposizioni mediche dei pazienti. Questo principio è quindi applicato ai soli

lavoratori e agli individui della popolazione.

L'ordine con il quale i 3 principi sono stati elencati non è casuale, perché vengono sempre applicati

in quella successione.

Principi di riduzione della dose: oltre al rispetto delle norme interne di radioprotezione, esistono

un insieme di accorgimenti che consentono di ridurre significativamente l'esposizione nel caso di

irradiazione esterna e consistono in:

- diminuire il tempo di esposizione alla sorgente: la dose assorbita dipende dal tempo di

esposizione alla sorgente, infatti maggiore è il tempo t di esposizione alle radiazioni ionizzanti

maggiore è la dose D assorbita. Se l'intensità della radiazione emessa si mantiene costante nel

tempo, la dose è direttamente proporzionale al tempo di esposizione, secondo la formula D = k • t,

dove k è un valore costante che dipende dalla natura della sorgente radiogena. Dimezzando il

tempo di esposizione ad una sorgente si riduce esattamente a metà anche la dose assorbita. La

dipendenza della dose dal tempo comporta la necessità di adottare una serie di accorgimenti, più

organizzativi che tecnici, quali ad esempio una buona pianificazione;

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- aumentare la distanza dalla sorgente: chiamata anche legge dell’inverso del quadrato

2

della distanza, secondo la formula D = 1 / d . Ciò ha una grossa importanza radio protezionistica

in quanto in molte situazioni allontanarsi anche semplicemente di un paio di passi può comportare

di non dover ricorrere ad altre, più difficoltose, misure di radioprotezione;

- operare dietro ad idonee schermature: vi sono 3 tipi di schermature:

- schermature fisse: costituite da materiali che, posti su una parete, ne aumentano il potere

attenuante. Il modo più semplice per ottenere queste schermature è posizionare sulle pareti dei

pannelli di truciolare nei quali sono inserite lastre di piombo, di spessore opportuno;

- schermature mobili: sono paratie mobili o gonne da applicare per eseguire alcuni tipi di

procedure interventistiche;

- dispositivi di protezione individuali: servono per ridurre i livelli di esposizione di lavoratori

e pubblico. Si dividono in: dispositivi di protezione collettiva; e dispositivi di protezione

individuale o DPI.

I DPI sono qualsiasi attrezzatura destinata ad essere indossata e tenuta dal lavoratore allo scopo

di proteggerlo contro uno o più rischi suscettibili di minacciarne la sicurezza o la salute durante il

lavoro, nonché ogni complemento o accessorio destinato a tale scopo, come recita il D.Lgs.

81/2008 all’art 74. I DPI non sono da intendersi come sostituti delle misure di protezione collettiva,

ma soltanto a loro integrazione e complemento. Ai fini della radioprotezione nelle attività sanitarie

si utilizzano DPI per:

- prevenire la contaminazione personale nelle attività comportanti manipolazione diretta delle

sostanze radioattive non sigillate e nei casi di presenza di contaminazione ambientale;

- ridurre le esposizioni individuali nelle attività comportanti impiego di raggi X di radiologia

diagnostica ed interventistica e nei casi in cui una pratica non consente all'operatore di operare

dietro le barriere protettive o ad una distanza adeguata dalla sorgente. I DPI sono forniti dal

datore di lavoro e il loro utilizzo è obbligatorio per i lavoratori, secondo le modalità indicate nelle

norme interne di radioprotezione. Nell'ottica di garantire il corretto utilizzo dei DPI il lavoratore è

tenuto a:

- sottoporsi al programma di formazione ed addestramento;

- utilizzare i DPI conformemente alla formazione e alle informazioni ricevute;

- aver cura dei DPI messi a disposizione,

- segnalare immediatamente eventuali difetti o inconvenienti ai dispositivi;

- non apportare modifiche di propria iniziativa ai dispositivi;

- -seguire le procedure di riconsegna al termine dell'utilizzo.

I DPI anti-X sono i DPI utilizzati contro i rischi da raggi X impiegati in radiologia e comprendono:

- camici anti-X: camici piombati in gomma piombifera o materiali equivalenti formati da plastiche

in cui vi sono scaglie di Pb o altro materiale ad alto coefficiente di attenuazione. Comportano

un’elevata attenuazione dei raggi X, solitamente intorno al 90%. Ci sono diversi spessori dei camici

indicati con lo spessore piombo-equivalente, PbEq, perché il materiale all’interno può non

essere Pb, che di solito variano fra 0.2 e 0.4 mm PbEq. Inoltre esistono diversi tipi di camice,

come: integrali che danno copertura anche posteriore; spezzati cioè costituiti da una gonnella ed

una giacchetta; …. Lo spessore ed il tipo di camice necessario dipende dalla pratica (es.: urologia;

cardiologia; ortopedia; …) e dal ruolo (es.: 1° o 2° operatore; ferrista; …). I camici piombati

vengono forniti dalla Fisica Sanitaria sulla base della periodica revisione delle mansioni e dei

carichi di lavoro;

- collari copritiroide;

- guanti anti-X;

- occhiali anti-X.

I dispositivi vengono prescrivere dall’esperto qualificato sulla base della dose all’operatore.

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Limitatamente all’esposizione a raggi X nelle sale operatorie:

- se la dose efficace annua è inferiore a 1 mSv non è necessario alcun dispositivo, mentre se è

superiore è utile il camice;

- il paratiroide riduce la dose efficace di circa un 20% aggiuntivo rispetto al camice piombato, ed

è quindi utile quando la dose efficace, pur con il camice piombato, dovesse superare 1 mSv;

- gli occhiali sono necessari se la dose agli occhi è superiore a 15 mSv;

- i guanti sono necessari se la dose alle mani è superiore a 50 mSv.

Norme interne di radioprotezione: istruzioni scritte in cui sono specificate regole o procedure alle

quali bisogna attenersi durante l'attività lavorativa nelle zone controllate e in generale nelle zone in

cui si impieghino sorgenti radiogene. In esse possono essere esplicitamente previste restrizioni di

accesso o prescrizioni da rispettare durante la permanenza all'interno delle zone stesse. Una

copia di tali norme è sempre consultabile nei luoghi frequentati dai lavoratori, ed in particolare nelle

zone controllate.

Il manuale delle norme interne di protezione e sicurezza da radiazioni ionizzanti, previsto dal

D.Lgs. 230/1995 art 61 comma 3c, prevede, per le sale di radiodiagnostica:

- 1: prima di ogni indagine radiologica comportante le condizioni di cui ai punti successivi 3 e 4,

assicurarsi che siano disponibili un numero di camici protettivi uguale al numero di operatori che

debbono operare contemporaneamente al di fuori della zona protetta;

- 2: prima di eseguire le esposizioni il TSRM deve assicurarsi che ogni porta di ingresso della

stanza RX sia chiusa e che all'interno non vi sia nessuno che non sia necessario all'esecuzione

dell'esame;

- 3: durante l'esecuzione di radiografie o fluoroscopie, il personale deve ripararsi dietro le barriere

protettive. Quando sia indispensabile la sua opera di assistenza presso il paziente dovranno

essere indossati i camici protettivi;

- 4: se la cassetta radiografica o il pz richiedono un sostegno, usare sostegni meccanici. Se fosse

però indispensabile che il personale di assistenza sorregga la cassetta radiografica o il pz durante

l'emissione della radiazione questi deve indossare camice ed evitare il fascio diretto stando di lato

ad esso e lontano dal tubo RX. Non devono essere adibiti a questo scopo minori di anni 18 o

gestanti;

- 5: ogni operatore dotato di dosimetro individuale deve: indossarlo sempre durante il lavoro;

tenere conto dei risultati della dosimetria per migliorare la propria tecnica; e fuori dal periodo di

utilizzo riporre il proprio dosimetro lontano da radiazioni e fonti di calore;

- 6: ogni operatore deve usare con cura, senza modificare, i dispositivi di protezione e di

segnalazione e notificarne ogni mancanza al preposto;

- 7: il preposto deve segnalare con tempestività alla SOD Fisica Sanitaria: ogni manchevolezza

nei sistemi di protezione; e modifiche nelle procedure, nell'ambiente o nell'assegnazione del

personale;

- 8: il personale femminile deve notificare al preposto il proprio stato di gestazione non appena

accertato.

Dosimetri: sono uno strumento di sorveglianza ma non di protezione dalle radiazioni ionizzanti.

Serve a verificare che siano rispettati i limiti di dose. Assolve anche alla funzione di un tempestivo

avvertimento qualora dovesse esserci un malfunzionamento di qualche tipo. Utile anche per, in

caso di sospetto irraggiamento, poterlo verificare immediatamente per escludere un’esposizione

significativa.

Esistono dei dosimetri a termoluminescenza, o TLD, usati dalla AOUC. Si tratta di dosimetri

personale mensili. Il dosimetro da usare nei mesi dispari è di colore blu, mentre quello da usare nei

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mesi pari è di colore azzurro. Se si prevedono ferie o altri motivi di assenza dal lavoro il dosimetro

va restituito prima di assentarsi Il dosimetro deve essere tenuto lontano dalle fonti di calore.

Il dosimetro deve misurare la dose più rappresentativa possibile di quanto ha ricevuto il corpo del

lavoratore, per questo si consiglia di portarlo in corrispondenza dell’emitorace sinistro. Insieme al

dosimetro viene fornita una busta di plastica per proteggerlo dallo sporco.

Ogni sistema dosimetrico ha un limite intrinseco, cioè può misurare dosi più basse di un certo

valore a causa dell’emissione di corpo nero da parte del cristallo che del rumore dell’elettronica. Si

definisce quindi un valore minimo, detto soglia di rivelazione, che è il valore di dose minimo

rilevabile, al di sotto del quale non si è in grado di dire se il dosimetro è stato irraggiato o meno.

Per la AOUC la soglia di rivelazione è pari a 60 μSv che si può considerare come lo zero.

Il dosimetro misura anche la radiazione del fondo naturale che vede essere sottratto perché

bisogna valutare solo dosi dovute ad esposizioni lavorative. Il fondo è intorno ai 150 μSv al mese,

molto superiore al limite di rivelazione. Vengono allora preparati 20 dosimetri che restano in Fisica

Sanitaria per misurare il fondo naturale e sono detti dosimetri testimoni, o dosimetri di fondo. A

Firenze il fondo naturale per irraggiamento esterno è intorno a 0.15 mSv al mese, che corrisponde

a 1.8 mSv all’anno.

A causa della delicatezza dell’operazione di sottrazione del fondo è indispensabile che il dosimetro

sia restituito, per la lettura, nei tempi stabiliti, altrimenti riceve un valore di fondo diverso da quello

dei dosimetri testimoni. Se la restituzione del dosimetro avviene in anticipo non si presenta

nessun problema poiché basta attendere la fine del periodo stabilito per effettuare la lettura, ma se

avviene in ritardo si corre il rischio di fornire un valore di dose più alto di quella che si è realmente

ricevuto. Va quindi sempre ricordato di restituire il dosimetro usato entro il giorno 5 di ogni mese.

Il dosimetro deve essere indossato sempre sotto al camice piombato, perché questa valutazione è

la più vicina alla dose realmente assorbita dal lavoratore. In alcuni casi (es.: procedure di

emodinamica) la valutazione della dose è più accurata con usando 2 dosimetri:

- dosimetro blu: come al solito va usato sotto il camice;

- dosimetro rosso aggiuntivo: da usare sopra il camice.

La dose viene calcolata con un algoritmo che pesa opportunamente le 2 letture. Nelle procedure

neurochirurgiche il doppio dosimetro serve solo ai primi operatori, per gli altri il risultato sarebbe lo

stesso del solo dosimetro blu.

I risultati delle letture delle dosi valutate sono comunicati ai lavoratori come somma complessiva

per il semestre al momento della visita periodica.

RADIOPROTEZIONE IN RADIOLOGIA DIAGNOSTICA E INTERVENTISTICA

In radiologia diagnostica ed interventistica si utilizzano raggi X prodotti nell'intervallo di differenze

di potenziale comprese tra 25 kVp (es.: mammografia) e 140 kVp (es.: tomografia computerizzata)

al fine di ottenere immagini delle strutture anatomiche del paziente.

L'imaging con raggi X è utilizzato in:

- attività radiodiagnostiche per formulare diagnosi specialistiche, quali: radiologia convenzionale;

radiologia dentale; tomografia computerizzata o TC; mineralometria ossea computerizzata o MOC;

mammografia; e fluoroscopia per imaging diagnostico;

- attività di radiologia interventistica (es.: emodinamica; angiografia; cateterismo cardiaco;

neurochirurgia; chirurgia ortopedica; e urologia) per visualizzare particolari anatomici o localizzare i

dispositivi medici utilizzati durante procedure comunque invasive sul paziente.

In ambito sanitario vengono utilizzate, a seconda delle specifiche applicazioni, apparecchiature

radiologiche molto diverse tra loro, tutte aventi in comune un tubo radiogeno, o tubo a raggi X,

quale generatore dei raggi X impiegati.

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Ci sono 3 fonti di rischio associate al funzionamento del tubo radiogeno che, in ordine di rilevanza,

sono:

- radiazione primaria o fascio primario: fascio di raggi X in uscita dal sistema di collimazione

del tubo radiogeno ed e quella utilizzata per produrre l'immagine radiologica. Si tratta della fonte di

̀

rischio più significativa. L'intensità della radiazione primaria emessa e proporzionale alla corrente

̀

anodica impostata al tavolo di comando misurata in milliampere, o mA. La quantità totale di

radiazione emessa durante un esame aumenta in modo proporzionale con il tempo di esposizione.

In definitiva la quantità totale di radiazione emessa e proporzionale al cosiddetto carico applicato al

̀

tubo, definito come il prodotto dei mA impostati moltiplicato per il tempo di esposizione, ed

espresso in termini di mAs. Infine la quantità di radiazione emessa aumenta circa con il quadrato

della tensione applicata al tubo espressa in kV. Poiché allontanandosi dall'anodo il fascio diverge,

l'intensità dei raggi X diminuisce con il quadrato della distanza;

- radiazione diffusa: radiazione che si origina dall'interazione del fascio primario con il pz e con

altri oggetti interessati dall'irraggiamento, incluse le pareti. Ad un metro di distanza dal pz la

radiazione diffusa ha un'intensità che è di gran lunga inferiore, circa 0.1% o meno; rispetto a quella

del fascio primario in ingresso al pz. Tuttavia, a differenza di quest'ultimo che è fortemente

direzionale, la radiazione diffusa si propaga in tutte le direzioni, anche se non in maniera uniforme.

In particolare per i raggi X impiegati in radiologia diagnostica ed interventistica la maggior parte

della radiazione diffusa é retrodiffusa verso la sorgente. L'intensità della radiazione diffusa

dipende molto dalla distanza alla quale ci si trova dal pz, infatti passando da una distanza di 30 cm

a quella di 1 m, l'intensità si riduce di circa 4 volte, mentre passando ad una distanza di 2 m si

riduce di 20 volte. La radiazione diffusa rappresenta la fonte di rischio più rilevante se sussiste la

necessità di stazionare in prossimità del pz durante l'erogazione dei raggi. La presenza della

radiazione diffusa cessa immediatamente al termine dell'emissione raggi;

- radiazione di fuga: radiazione emessa dal tubo radiogeno nelle direzioni diverse da quelle del

fascio primario, ovvero la radiazione emergente dalla cuffia schermante (guaina) che riveste il tubo

radiogeno. Da parte del tubo radiogeno i raggi X sono di fatto emessi in tutte le direzioni ed è solo

grazie al sistema di rivestimento esterno del tubo e al sistema di collimazione che viene delimitato

un fascio utile dei raggi X, orientato verso una precisa direzione. La normativa vigente in materia di

esposizioni mediche prevede che la radiazione di fuga sia inferiore a valori predeterminati che

dipendono dal tipo di apparecchiatura. Per apparecchi per radiodiagnostica la radiazione di fuga

deve essere inferiore a 1 mGy alla distanza di 1 m dal fuoco per ogni ora di funzionamento, alla

massima potenza nominale specificata dal costruttore.

Le ultime 2 componenti sono genericamente indicate come radiazione secondaria. La sorgente

della radiazione diffusa è principalmente il paziente, a differenza della radiazione primaria e di fuga

che provengono dal tubo radiogeno.

Normativa di radioprotezione: i 3 enti principali che legiferano in materia di radioprotezione sono:

- International Commission on Radiological Protection o ICRP: commissione, ubicata in

Svezia, cui appartengono i massimi esperti mondiali in radioprotezione di tutte le discipline (es.:

radiologi; radiobiologi; fisici; chimici; …). Alla ICRP competono tutti gli studi e le ricerche sulla

radioprotezione. La ICRP ha, stabilito: i 3 principi della radioprotezione; e quali sono i limiti di dose.

La ICRP pubblica periodicamente delle raccomandazioni, che di fatto sono vincolanti essendo il

massimo organismo mondiale in materia;

- Commissione EURATOM: commissione della Comunità Europea che emana le direttive in

materia di radioprotezione. Di solito fa sue, adattandole alla realtà europea, le raccomandazioni

ICRP;

- il Governo Italiano Recepisce le Direttive EURATOM e le trasforma in leggi italiane.

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La legislazione italiana di radioprotezione si è evoluta nel corso degli anni, a partire dalla

Legge 185/1964, seguendo un percorso tortuoso, ma adesso rappresenta un corpus omogeneo e

completo, sebbene il susseguirsi di continue modifiche abbia portato ad una formulazione molto

complessa e talvolta contraddittoria.

Le leggi fondamentali riguardanti la radioprotezione sono:

- D.Lgs. 230/1995, integrato dal D.Lgs. 241/2000, per la radioprotezione degli operatori;

- D.Lgs. 187/2000 per la radioprotezione dei pz.

Alla base della normativa radioprotezionistica sono posti i 3 principi che la ICRP

enuncia nella pubblicazione 60:

- giustificazione della pratica: nessuna attività umana deve essere accolta a meno che

la sua introduzione produca un beneficio netto e dimostrabile;

- ottimizzazione: ogni esposizione alle radiazioni deve essere tenuta tanto bassa,

quanto è ragionevolmente ottenibile, in base a considerazioni sociali ed economiche;

- limitazione delle dosi individuali: l’equivalente di dose ai singoli individui non deve

superare i limiti raccomandati.

Figure deputate alla radioprotezione: anche se molti dei compiti relativi alla radioprotezione

spettano alla Fisica Sanitaria, la vigente normativa ha introdotto 7 figure che intervengono nella

gestione della radioprotezione con precise responsabilità:

- datore di lavoro: figura definita nel D.Lgs. 81/2008 che ha sostituito la Legge 626/1994 sulla

sicurezza nei luoghi di lavoro. Il datore di lavoro è il capo della struttura lavorativa ed ha l’obbligo di

garantire la radioprotezione ai suoi lavoratori. In realtà grandi si avvale di dirigenti e preposti, per

svolgere le sue funzioni;

- dirigenti e preposti: le aziende devono dotarsi di un’apposita procedura che stabilisce chi sono

i dirigenti e chi i preposti. Tra i compiti dei dirigenti ci sono:

- definire procedure per ogni attività che comporti l’uso di radiazioni;

- collaborare alla definizione del regolamento di radioprotezione;

- individuare i preposti in ogni struttura.

Tra i compiti dei preposti troviamo:

- controllare che il regolamento di radioprotezione sia conosciuto, affisso e rispettato;

- avvertire se ci sono variazioni sull’elenco del personale esposto;

- avvertire se varia il carico di lavoro in una struttura;

- lavoratori: ai sensi del D.Lgs. 230/95 modificato dal D.Lgs. 241/00 devono:

- osservare le disposizioni impartite dal datore di lavoro o dai suoi incaricati, per la protezione

individuale e collettiva e la sicurezza, a seconda delle mansioni alle quali sono addetti;

- usare, secondo le specifiche istruzioni: dispositivi di sicurezza; e mezzi di protezione e

sorveglianza dosimetrica predisposti o forniti dal datore di lavoro;

- segnalare immediatamente le deficienze di dispositivi e mezzi di: sicurezza; protezione; e

sorveglianza dosimetrica; nonché le eventuali condizioni di pericolo di cui vengono a

conoscenza;

- non rimuovere né modificare, senza averne ottenuto l'autorizzazione, i dispositivi, e gli altri

mezzi di: sicurezza; segnalazione; protezione; e misurazione;

- non compiere, di propria iniziativa, operazioni o manovre che non sono di loro competenza o

che possono compromettere la protezione e la sicurezza;

- sottoporsi alla sorveglianza medica;

- persone del pubblico: comprende tutte le persone che si trovano nella sala di attesa di una

radiodiagnostica e tutte le persone che transitano nei viali o nei corridoi. Non sono invece persone

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del pubblico: pz che stanno effettuando un esame radiologico; persone che assistono i pz; e i

lavoratori esposti;

- esperto qualificato: laureato in Fisica, Chimica o Ingegneria che ha superato un apposito

esame. Persona che possiede le cognizioni e l'addestramento necessari sia per effettuare

:misurazioni; esami; verifiche; o valutazioni di carattere fisico, tecnico o radio tossicologico; sia per:

assicurare il corretto funzionamento dei dispositivi di protezione; fornire tutte le altre indicazioni; e

formulare provvedimenti atti a garantire la sorveglianza fisica della protezione dei lavoratori e della

popolazione;

- medico autorizzato e medico competente: medici che si occupano della sorveglianza medica

della radioprotezione. Ci sono 2 categorie di medici che svolgono queste mansioni: medico

competente; e medico autorizzato, un medico competente che deve superare un apposito esame;

- servizio di dosimetria personale: laboratorio che effettua misure di supporto alle

valutazioni dell’esperto qualificato. Non spetta però al servizio di dosimetria trarre

conclusioni sui risultati delle letture, compito che compete all’esperto qualificato.

Classificazione del personale: considera la dose efficace che i lavoratori potrebbero ricevere in

un anno solare classificandoli in:

- se un lavoratore è suscettibile di ricevere, a causa della propria attività lavorativa, più di 1 mSv

di dose efficace in un anno solare deve essere classificato come lavoratore esposto;

- se è anche suscettibile di ricevere più di 6 mSv di dose efficace, sempre in un anno solare,

allora deve essere classificato in categoria A;

- i lavoratori esposti che non sono di categoria a sono di categoria B:

Tali fatti sono valutati dall’esperto qualificato, cui è demandata la classificazione del personale.

I lavoratori esposti, siano essi di categoria A o B, non devono mai superare 20 mSv di dose

efficace in un anno solare.

Si parla di essere suscettibili di ricevere una data dose, non di riceverla poi effettivamente: Va

tenuto conto di fattori di rischio possibili nella normale attività lavorativa.

In realtà non esiste solo la dose efficace come valore per stabilire la classificazione ed i limiti di

dose, ma ci sono altri parametri, come: dose agli arti; dose alla pelle; e dose da contaminazione

interna. Non sono comunque rilevanti se, come avviene quasi sempre nelle radiologie, la modalità

di lavoro prevede l’esposizione uniforme di tutto il corpo.

Le differenze fra un lavoratore esposto ed uno non esposto in pratica sono:

- per il lavoratore esposto vengono fatte le visite mediche, per quello non esposto no;

- per il lavoratore esposto vengono istituiti e periodicamente aggiornati i 2 documenti personali,

per quello non esposto non c’è nessun documento.

La differenza non sta nel dosimetro. A termini di legge, non sarebbe obbligatorio il dosimetro anche

se si è classificati esposti di categoria B. Non si può però entrare in radiologia senza essere stati

classificati, esposti o non esposti che si sia.

La differenza fra i lavoratori esposti di categoria A e quelli esposti di categoria B, invece, sono:

- per gli A le visite mediche sono almeno semestrali, per i B almeno annuali;

- per gli A il dosimetro è obbligatorio, per i B no;

- gli A devono essere visitati da un Medico Autorizzato mentre i B da un Medico Competente.

Per le persone del pubblico è stabilito come limite di dose lo stesso valore che discrimina fra

lavoratori esposti e non esposti, 1 mSv in un anno solare L’esperto qualificato deve adottare tutte

le misure possibili per impedire che tali persone superino questo limite, stabilito per legge, il cui

superamento costituisce reato penale. Per verificare che il limite di dose sia rispettato, l’esperto

qualificato deve individuare, fra le persone del pubblico, un gruppo, detto gruppo particolare

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della popolazione, che sia ragionevolmente il più esposto di tutta la popolazione, e valutare

annualmente le dosi ricevute da tale gruppo.

Classificazione delle aree: anche gli spazi sono classificati.

Si definisce Zona Controllata un’area nella quale sussiste per i lavoratori in essa operanti il rischio

di superare 6 mSv/annui. Si chiama Zona Sorvegliata un’area i cui sussiste per i lavoratori in

essa operanti il rischio di superare 1 mSv/annuo. Una zona che sia o controllata o sorvegliata

viene genericamente chiamata zona classificata. La classificazione delle aree spetta all’esperto

qualificato Gli accessi alle zone controllate e sorvegliate devono essere segnalati con apposita

segnaletica.

Mentre la zona sorvegliata richiede solo di essere segnalata, per la zona controllata devono essere

previste, nel regolamento di radioprotezione, delle norme atte a controllarne l’accesso.

Una zona può essere classificata come controllata ma un lavoratore che vi opera potrebbe anche

essere non esposto (es.: vi entra poco; vi entra in momenti particolari; …).

Con la normativa attuale potrebbe bastare la schermatura ad evitare che una zona sia sorvegliata.

Sorveglianza medica: tutti i lavoratori esposti devono essere sottoposti alla sorveglianza medica,

che consiste in un articolato protocollo che comprende analisi e visite specialistiche.

I lavoratori esposti di categoria A devono essere visitati da un medico autorizzato e la visita deve

essere almeno semestrali, mentre i lavoratori esposti di categoria B possono essere visitati anche

dal medico competente, e la visita deve essere almeno annuale. Il protocollo della sorveglianza

medica può variare per le diverse categorie, dato che è stabilito da medici diversi. La visita si

conclude con un giudizio di idoneità.

Non possono essere adibiti a mansioni che comportano esposizioni, che rendono il lavoratore

suscettibile di superare 1 mSv annuo, lavoratori che non siano preventivamente stati dichiarati

idonei.

Sorveglianza fisica: composta dell’insieme delle seguenti azioni:

- valutazioni preventive e conseguente rilascio dei benestare;

- valutazioni periodiche volte alla verifica del corretto funzionamento dei dispositivi di misura e di

protezione;

- classificazione periodica del personale;

- classificazione periodica delle aree.

Queste azioni devono obbligatoriamente essere documentate e conservate in un apposito registro,

che deve essere cartaceo e a fogli cuciti e numerati, detto registro di radioprotezione. I registri

sono conservati in fisica sanitaria, e sono costantemente tenuti aggiornati.

Servizio di dosimetria personale: l’esperto qualificato che decide quali lavoratori devono essere

dotati di dosimetro personale e quali no. La legge impone l’uso del dosimetro solo per i lavoratori

esposti di categoria A. Per tutti gli altri possono bastare anche misure ambientali, cioè effettuate

con strumenti fissi. In quasi tutti gli ospedali, data la natura molto varia del lavoro sanitario,

sarebbe molto complicato ricostruire le dosi individuali sulla base delle misure ambientali. Si

fornisce quindi il dosimetro anche ai lavoratori esposti di categoria B e al gruppo particolare della

popolazione.

Documentazione di radioprotezione: per ogni lavoratore esposto, sia di categoria A che

B; l’Azienda deve avere:

32

- scheda personale dosimetrica: registro in cui l’esperto qualificato annota le sue

valutazioni della dose efficace ricevuta da ogni lavoratore, mese per mese, sulla base

delle letture del dosimetro e/o delle valutazioni ambientali;

- documento sanitario personale: registro in cui il medico autorizzato, o il medico

competente, annota tutti i risultati di: visite; analisi; o accertamenti; fatti ai fini della

sorveglianza medica della radioprotezione. Semestralmente l’esperto qualificato comunica

le dosi, per ciascun lavoratore, al medico, il quale le annota sul documento sanitario.

Le schede personali dosimetriche sono conservate in Fisica Sanitaria, mentre i documenti

sanitari personali presso la Medicina del Lavoro. Schede dosimetriche e documenti

sanitari hanno una valenza analoga a quella delle cartelle cliniche, devono essere sempre

aggiornate e devono essere conservate anche se il lavoratore cessa l’esposizione fino alla

cessazione del suo rapporto di lavoro.

Lavoratrici in gravidanza: le donne gestanti non possono svolgere attività in zone

classificate o, comunque, attività che potrebbero esporre il nascituro ad una dose che

ecceda 1 mSv durante il periodo della gravidanza. Le lavoratrici devono notificare al

datore di lavoro il proprio stato di gestazione, non appena accertato. Anche se 1 mSv di

dose efficace in un anno che definisce il lavoratore esposto ed 1 mSv di dose equivalente

all’embrione in 9 mesi non sono pienamente sovrapponibili è pressoché automatico che

una lavoratrice esposta debba cessare la sua attività non appena sappia di essere in

gravidanza. Spetta allora al preposto verificare se esiste un’attività lavorativa alternativa,

altrimenti la lavoratrice andrà in astensione.

Rischio Radiologico: il rischio RX, il cui vero nome è indennità da radiazioni ionizzanti, è un

pacchetto che consiste in un’indennità economica, di circa 100 €/mese, più 15 giorni consecutivi

di ferie l’anno.

La gestione del rischio è stabilita dal Contratto di Lavoro, ed è quindi un aspetto più sindacale che

tecnico della radioprotezione. Non è detto, in linea di principio, che vi sia un legame diretto fra la

classificazione dei lavoratori e il conferimento dell’indennità. Il contratto di lavoro dei radiologi e dei

tecnici sanitari di radiologia medica, o TSRM, ha reso l’indennità professionale, cioè a tali categorie

spetta comunque.

Energia lineare di trasferimento o LET: grandezza che, in radiobiologia, permette di comparare

la quantità di energia rilasciata di differenti tipi di radiazione, misurando la densità di ionizzazione

lungo la traccia di una particella ionizzante. Il LET e espresso in termini di energia media rilasciata

̀

in, keV/μm, o in MeV/cm.

Raggi X, raggi γ ed elettroni accelerati sono radiazioni a basso LET, con valori compresi tra 0.3

e 2.5 keV/μm che danno luogo a eventi di ionizzazione spazialmente ben separati e distanti fra

loro e a conseguenti lesioni isolate. Questo tipo di radiazioni viene definito a ionizzazione sparsa.

Particelle α, protoni, neutroni e ioni pesanti sono radiazioni ad alto LET che danno luogo a una

densa colonna di interazioni attraversando il materiale biologico. Si tratta di radiazione

densamente ionizzante intorno alla traccia della particella, con valori di energia trasferita superiori

a 50-100 keV/μm. Il LET e importante, perché un solo evento densamente ionizzante da radiazioni

̀

a elevato LET può provocare 2 lesioni vicine necessarie per la realizzazione di complesse

aberrazioni cromosomiche.

Le radiazioni ionizzanti possono interagire con il DNA in 2 modi:

- direttamente: la radiazione interagisce direttamente con gli atomi del bersaglio che, venendo

eccitati o ionizzati, danno luogo a una serie di eventi a catena che hanno come evento finale un

33

danno biologico. Questa modalità di interazione e il processo predominante quando siamo in

̀

presenza di radiazioni di alto LET;

- indirettamente: la radiazione interagisce con l’acqua causando la formazione di radicali liberi,

capaci di diffondere a grande distanza e di danneggiare il DNA e altre componenti cellulari.

Biologicamente non ha alcuna importanza se la molecola di DNA e danneggiata in modo diretto o

̀

indiretto. Comunque è probabile che la maggior parte del danno biologico avvenga per azione

indiretta, in quanto cellule e tessuti sono composti per il 70-90% all’incirca di acqua.

L’energia depositata nelle singole cellule avviene in tempi estremamente ridotti, innescando un

complesso di reazioni: fisiche; fisico-chimiche; e biologiche; che possono portare a effetti clinici

(es.: cancro; ed difetti ereditari) decine di anni dopo l’esposizione a radiazioni ionizzanti.

Gli studi sugli effetti biologici delle radiazioni ionizzanti a livello del DNA hanno chiarito che 2 tipi

principali di danno possono essere indotti: rotture a catena, singola o doppia; ed alterazione di

basi. La maggior parte degli effetti biologici delle radiazioni ionizzanti sono le rotture a doppio

filamento, DSBs; che consistono in 2 rotture a singolo filamento, SSBs, pressoché opposte su

ciascun filamento dell’elica.

Il danno alla molecola di DNA può avvenire a 3 livelli cellulari:

- effetto mutagenico ed effetto oncogenico: nelle cellule differenziate di tipo somatico, quando

una cellula sana si trasforma in una alterata geneticamente che può determinare la trasformazione

neoplastica;

- effetto teratogenico: nelle cellule embrionali, quando le alterazioni genetiche di tali cellule

possono provocare: malformazioni; aborti; e neonati con gravi malformazioni;

- cellule germinali sessuali: i danni possono provocare: sterilità sessuale; morte fetale nei primi

stadi di vita; e malattie congenite più o meno gravi.

Le cellule possono limitare i danni da radiazioni grazie all’intervento di numerosi meccanismi, molti

geneticamente determinati e molti altri ancora sconosciuti. Questi meccanismi includono sia i

sistemi enzimatici di detossificazione dei radicali liberi sia i sistemi enzimatici coinvolti nella

riparazione del DNA. Quando il sistema di riparazione del DNA risulta insufficiente per le lesioni

radioindotte a carico del DNA o se commette errori di riparo, si avrà come conseguenza l’induzione

di vari effetti come: inattivazione cellulare; morte cellulare per apoptosi; o produzione di mutazioni

e aberrazioni cromosomiche che determinano la trasformazione neoplastica.

Le aberrazioni strutturali possono portare un gene in un contesto regolativo completamente

diverso inattivandolo o favorendone l’espressione. La maggior parte dei tumori più diffusi sono

caratterizzati da aberrazioni cromosomiche strutturali.

A seconda della loro capacità di persistere nella progenie cellulare, le aberrazioni strutturali

possono essere classificate in

- aberrazioni instabili: consistono in frammenti: di centrici; ad anello; ed acentrici; o altri

riarrangiamenti asimmetrici. Sono, generalmente, letali per la cellula;

- aberrazioni stabili: trasmissibili alla progenie cellulare, sono composte da: traslocazioni

bilanciate; inversioni; e altri riarrangiamenti simmetrici. Hanno più o meno la stessa probabilità di

formarsi dei riarrangiamenti asimmetrici. Tali aberrazioni sono potenzialmente più dannose delle

aberrazioni instabili, in quanto le cellule che sopravvivono possono dare vita a una progenie

cellulare trasformata dall’alterazione del materiale genetico.

Gli effetti dell’irradiazione sui cromosomi dipendono dalla fase del ciclo cellulare. L’irradiazione

delle cellule prima della sintesi di DNA causerà aberrazioni cromosomiche, mentre l’irradiazione

dopo la sintesi e durante la G2 provocherà aberrazioni cromatidiche.

La frequenza delle rotture a colpo singolo, aumenta in modo lineare con l’aumentare della dose,

mentre la frequenza delle rotture, a 2 colpi, e di tipo lineare-quadratico. Il LET e importante in

̀ ̀

quanto il numero delle aberrazioni a 2 colpi, come la formazione di dicentrici instabili, dipende dalla

34

probabilità della prima rottura e della seconda rottura di trovarsi in stretta prossimità spaziale e

cronologica. Gli scambi complessi sono indotti molto efficacemente da radiazioni di alto LET,

mentre radiazioni di basso LET con dosi al di sotto dei 2 Gy non inducono quantità significative di

scambi complessi.

Gli effetti clinici delle radiazioni ionizzanti sono suddivisi in 2 categorie:

- danni deterministici: detti anche graduati, non casuali o acuti. Includono: radiodermite; eritemi

cutanei; necrosi della pelle; opacità osservabili del cristallino; cataratta; sterilità temporanea o

permanente; e sindrome acuta da irradiazione. Riguardano l’individuo esposto a dosi di radiazioni

modeste-alte e insorgono abbastanza rapidamente dopo l’esposizione (es.: giorni; o settimane). In

genere i danni deterministici hanno una dose-soglia al di sotto di cui l’effetto non si manifesta. I

danni deterministici possono essere causati nelle procedure di radiologia interventistica, quando il

pz spesso viene esposto a radiazioni per lunghi periodi di tempo. Nelle pratiche complesse, infatti,

si possono superare le soglie di effetti deterministici sulla cute;

- danni stocastici: danni a carattere probabilistico dovuti all’induzione di mutazioni a livello di

cellule somatiche e cellule germinali. I danni somatici, collegati al processo cancerogenetico,

comprendono le leucemie e i tumori solidi. I danni alle cellule germinali possono introdurre una

mutazione genetica trasmissibile alla progenie. Gli effetti stocastici non richiedono il superamento

di una dose soglia per la loro comparsa trattandosi di un danno lineare senza soglia e possono

manifestarsi dopo anni-decenni. Tutti gli effetti stocastici sono aspecifici, distribuiti casualmente tra

individui esposti alla medesima dose e sono a carattere probabilistico. La frequenza di insorgenza

e proporzionale alla dose assorbita, mentre l’entità del danno e indipendente dalla dose.

̀ ̀

In radioprotezione, per esposizioni alle basse dosi di radiazioni ionizzanti, la valutazione di rischio

e basata sulla premessa che qualunque dose di radiazione, non importa quanto piccola, può

̀

causare effetti negativa, tramite una relazione lineare senza soglia, LNT. Tale modello e adottato

̀

da tutti gli Organismi internazionali che si occupano di radioprotezione, come la Commissione sugli

effetti biologici delle radiazioni ionizzanti, BEIR, della National Academy of Science.

effetti deterministici effetti stocastici

livello dose medio-alto basso

periodo di corto lungo

latenza

dose soglia si no

biologia cellulare morte cellulare danno al DNA

effetti clinici caduta dell’emopoiesi, lesioni della cancro, effetti genetici

pelle

Secondo le ultime stime di rischio radiologico pubblicate nel rapporto BEIR VII, il rischio di

cancro, fatale e non fatale, per una singola dose di 15 mSv di una angio-TC coronarica,

corrispondente a 750 RX torace, e di 1 su 750 nell’adulto.

̀

Il rischio varia molto in funzione dell’eta, è minore nell’anziano rispetto all’adulto, e del

̀

sesso, è maggiore nella donna rispetto all’uomo. I bambini hanno un rischio molto più alto

rispetto agli adulti perché hanno cellule in divisione rapida e maggiore aspettativa di vita

quando vengono esposti. Per una stessa esposizione radiologica, il bambino di 1 anno ha

una probabilità 3-4 volte maggiore rispetto all’adulto di 50 anni di sviluppare un cancro.

Le stime riportano che e la TC addominale e pelvica a dare il massimo contributo ai cancri

̀

incidenti, seguita dalla TC torace, encefalo, e dall’angiografia TC. Il rischio di sviluppare un

cancro da un’esposizione TC e superiore nei pazienti di giovane età e nel sesso

̀

femminile.

35

DIAGNSTICA PER IMMAGINI

Comprende vari tipi di indagini diagnostiche che si basano su principi diversi come:

- raggi X: impiegati in: radiografia; fluoroscopia; e tomografia computerizzata o TC;

- ultrasuoni: impiegati nell’ecografia;

- campi magnetici: impiegati nella risonanza magnetica, o RMN.

Raggi X: radiazioni elettromagnetiche con lunghezza d’onda inferiore a quella della luce,

550 nm. I raggi X presentano varie caratteristiche:

- attraversano i materiali che assorbono o riflettono la luce visibile;

- vengono convertiti in impulsi elettrici da cristalli di: selenio; silicio; …;

- sono in grado di produrre un immagine su pellicola fotografica;

- provocano la fluorescenza di alcune sostanze, cioè l’emissione di radiazioni di

lunghezza d’onda maggiore (es.: radiazioni visibili);

- causano modificazioni biologiche;

- ionizzano i gas, cioè staccano elettroni producendo ioni.

I raggi X si formano all’interno di un particolare tubo a vuoto detto tubo radiogeno o tubo

a raggi X. All’interno di questo tubo ci sono un polo positivo, detto anodo o anticatodo,

ed un polo negativo, o catodo, aventi una differenza di potenziale di migliaia di volt. Gli

elettroni emessi dal filamento riscaldato all’incandescenza del catodo vengono accelerati

contro una piastrina dell’anodo composta di vario materiale (es.: tungsteno; molibdeno; …)

formando i raggi X.

Radiografia: registrazione fotografica visibile prodotta dal passaggio dei raggi X

attraverso un oggetto. Non tutti i raggi X che colpiscono un oggetto lo penetrano, infatti

alcuni vengono assorbiti. Quelli che passano formano l’immagine aerea e determinano il

fascio radiogeno modulato in uscita dal pz. I fattori che influiscono sull’assorbimento dei

raggi X sono:

- spessore del materiale assorbente;

- densità del materiale assorbente;

- numero atomico del materiale assorbente in proporzione all’energia dei raggi X;

energia dei raggi X definita chilovoltaggio.

Il corpo umano presenta un assorbimento differenziato dei raggi X poiché quando il

fascio dei raggi X emerge dal corpo mostra zone diverse che contengono differenti

intensità di radiazione derivanti dal diverso grado di assorbimento nel momento in cui il

fascio attraversa il corpo.

I recettori di immagini trasformano l’immagine invisibile della radiazione emergente in

immagine visibile. Possono essere:

- pellicole radiografiche: strati di alogenuro d’argento su supporto plastico;

- semiconduttori: assorbono i raggi X per produrre impulsi elettrici;

- schermi fluorescenti: materiali fluorescenti (es.: fosfori) che convertono l’energia

radiante in luce visibile.

Tomografia computerizzata: il corpo viene attraversato da un pannello sottile di raggi X,

che ruota attorno all’asse longitudinale del pz. Il fascio emergente viene rilevato dai

detettori che ruota in sincronia con il tubo e forniscono una rappresentazione numerica

dell’attenuazione del fascio.

36

Nella TC spirale si ha un’acquisizione dei dati di attenuazione del fascio durante il

movimento di rotazione continua del sistema tubo-detettori, mentre si effettua un

movimento di traslazione longitudinale del lettino.

I dati delle singole misurazioni, circa 30000 per ogni scansione cioè per ogni rotazione

attorno alla circonferenza corporea, vengono elaborati e ricostruiti su di una ideale griglia

di unità di volume, dette voxel, che permette di ricostruire le relazioni spaziali delle

strutture che hanno attenuato il fascio. La rappresentazione iconografica avviene

assegnando arbitrariamente diversi valori della scala dei grigi ai valori numerici che

identificano i valori voxel in un immagine bidimensionale.

A ciascun elemento di volume corporeo, o voxel, viene assegnato un valore di

attenuazione che rispecchia il valore medio dell’assorbimento di radiazioni del

corrispondente volume di tessuto. La densità viene misurata in unità Hounsfield, o HU,

calibrando la TC in modo da assegnare il valore 0 all’acqua e dil valore -1000 all’aria.

tessuti HU fluidi HU

osso compatto > 250 sangue 80 ± 10

coagulato

osso spongioso 130 ± 100 sangue venoso 55 ± 5

tiroide 70 ± 10 plasma 27 ± 2

fegato 65 ± 5 essudato > 18 ± 2

muscolo 45 ± 5 trasudato < 18 ± 2

milza 45 ± 5

pancreas 40 ± 10

rene 30 ± 10

grasso - 65 ± 10

La TC spirale multidettore, o multislice, permette vari tipi di ricostruzione tipo: spessore

desiderato; sovrapposte; multiplanari; tridimensionali; …. La velocità di acquisizione

permette di acquisire immagini di un intero organo in 4-12’’ (es.: singola fase inspiratoria;

picco di opacizzazione vascolare; …).

Mezzi di contrasto o m.d.c.: sostanze che, introdotte nel corpo umano, modificano la

densità, e quindi la radiopacità, di una struttura anatomica, così da renderla visibile

nell’immagine radiografica. Gli esami radiologici con contrasto iniettivo, in base

all’apparato, sono:

- apparato urinario: si distinguono in: urografia; cistografia; e uretrografia;

- apparati genitale femminile: isterosalpingografia;

- apparato vascolare e linfatico: angiografia, che comprende: arteriografia; flebografia; …;

- TC.

I m.d.c. iniettivi idrosolubili sono soluzioni sterili ed isotoniche di componenti organici

con atomi di iodio legati a strutture aromatiche.

Le reazioni ai m.d.c. si dividono in:

- pseudo allergiche o anafilattoidi: reazioni non prevedibili ed indipendenti dalla dose o

dalla concentrazione;

- chemiotossiche: presentano specifici effetti fisiochimica sugli organi ed i vasi perfusi, e

sono dipendenti dalla dose e dalla concentrazione.

Le controindicazioni all’uso dei m.d.c. iodati sono:

- malattia di Waldenstrom;

- mieloma multiplo;

37

- ipertiroidismo;

- grave insufficienza epatica o renale.

La tossicità dei m.d.c. è legata a:

- iperosmolarità: presenta vari tipi di effetti:

- effetti vascolari: determinano:

- ipervolemia che causa aumento della Gc ed ipertensione;

- alterata permeabilità che provoca microtrombi;

- vasodilatazione che causa: dolori; senso di calore; …;

- effetti renali: provocano:

- vasocostrizione con aumento della permeabilità;

- effetti glomerulari che determinano: proteinuria; ed enzimuria;

- effetti cardiaci: causano: vasodilatazione coronarica; ritardi di conduzione; e

bradicardia sinusale; 2+

- legame con ioni Ca : provocano: alterazioni enzimatiche con inibizione dei

meccanismi di coagulazione; e riduzione della contrattilità miocardica;

- concentrazione di cationi: provocano: riduzione della contrattilità cardiaca; ed aritmie

cardiache fino alla fibrillazione ventricolare.

Suoni ed ultrasuoni: il suono è una forma di energia meccanica che si propaga in un

mezzo sotto forma di onde elastiche determinando un movimento vibratorio periodico

delle particelle del mezzo per rarefazione e compressione attorno ad una posizione di

equilibrio. Le onde sonore sono onde meccaniche che si formano per il trasferimento di

energia generata dalle oscillazioni, compressioni e decompressioni, di un mezzo che viene

perturbato. Il suono, per viaggiare, ha bisogno di un mezzo e la propagazione dell’onda

può avvenire in modo longitudinale o trasversale.

Un’onda è un’oscillazione caratterizzata da: lunghezza; ampiezza; e frequenza.

I suoni percepibili all’orecchio umano hanno una frequenza di 16000-20000 Hz, i suoni

inferiori a 16000 Hz sono detti infrasuoni mentre quelli superiori a 20000 Hz sono detti

ultrasoni.

Gli ultrasuoni sono delle vibrazioni meccaniche, ovvero delle onde elastiche, con

frequenza di soglia superiore a 20 KHz. In diagnostica ecografica si usano ultrasuoni

con frequenze di 3-10 MHz. Gli ultrasuoni vengono prodotti sfruttando il fenomeno

piezoelettrico che si verifica in diverse sostanze che si deformano per l’azione di una

certa tensione entrando in vibrazione con una frequenza uguale a quella della tensione

applicata. Tale fenomeno è reversibile.

La sonda è formata da cristalli piezoelettrici, cristalli fragili e costosi, posti in un campo

elettrico, che vibrano quando sottoposti a tensione elettrica deformandosi per

l’orientamento delle cariche delle molecole a 90°. Cessata la tensione elettrica i cristalli

riprendono rapidamente la forma iniziale. Il repentino ritorno elastico fa entrare in

risonanza i cristalli determinando una piccola serie di vibrazioni che generano gli

ultrasuoni. Il fenomeno può avvenire in ambedue le direzioni. Per generare gli ultrasuoni si

utilizzano trasduttori, o sonde, capaci di trasformare l’energia elettrica in meccanica e

viceversa, utilizzando il fenomeno piezoelettrico. I trasduttori contengono numerosi cristalli

piezoelettrici giustapposti ed orientati secondo diverse geometrie (es.: sonde lineari; o

convex). Tanto più ridotto è lo spessore del cristallo, tanto più elevata è la frequenza di

emissione degli impulsi US.

38

La sonda ecografica emette gli US che attraversano i tessuti e tornano alla sonda per la

loro registrazione. Nella formazione dell’immagine in US c’è un’interazione fra fascio

ultrasonoro e mezzo attraversato. Tale interazione è condizionata da fattori diversi legati a:

- caratteristiche degli ultrasuoni;

- caratteristiche del mezzo attraversato, cioè dei tessuti.

I trasduttori ad elevata frequenza, 8-13 MHz, in genere sonde lineari, si impiegano per

strutture superficiali ed hanno un elevato dettaglio, mentre i trasduttori a bassa

frequenza, 2-5 MHz, in genere sonde convex, sono utilizzati per le strutture profonde ed

hanno un elevata penetrazione.

L’onda sonora prodotta dal trasduttore si propaga nel mezzo ma, a causa della diversa

impedenza acustica dei tessuti attraversati, subisce una serie di interazioni con la materia,

cioè riflessione-rifrazione-diffusione che condizionano la formazione delle immagini US.

L’impedenza acustica misura le forze del mezzo attraversato che si oppongono al

passaggio dell’onda. In corrispondenza delle superfici di separazione fra tessuti con

diversa impedenza acustica, dette interfacce, si realizzano fenomeni di: riflessione;

diffusione; e rifrazione.

L’onda sonora incidente può propagarsi in vari modi generando: onda riflessa; onda

trasmessa e/o rifratta; e onda diffusa o scattering.

Una parte dell’energia del fascio ultrasonoro che incontra una interfaccia acustica con

incidenza perpendicolare viene trasmessa e procede il suo cammino, mentre l’altra parte

viene riflessa con direzione parallela al fascio incidente, generando l’immagine di parete.

La parte di energia del fascio riflessa costituisce l’eco di ritorno che concorre alla

formazione dell’immagine. L’energia dell’eco riflessa sarà tanto maggiore quanto più alta è

la differenza di impedenza acustica a livello di un’interfaccia e viceversa.

La percentuale di riflessione varierà a seconda dei diversi tessuti essendo:

- molto bassa, 1%, per l’acqua, dove darà un’immagine nera;

- molto elevata, 99%, per il tessuto osseo e l’aria, dove darà un’immagine bianca.

Gli echi si formano quando il fascio di US raggiunge l’interfaccia tra mezzi a diversa

impedenza acustica riflettendo il fascio di US. La profondità di provenienza dell’eco è

determinata sulla base dell’intervallo di tempo tra emissione dell’impulso di US e arrivo

dell’eco.

Nella formazione dell’immagine ecografica gli echi si formano quando il fascio di US

raggiunge l’interfaccia tra mezzi a diversa impedenza acustica.

Gli impieghi classici degli US comprendono l’ecografia addominale del fegato svolta per

valutare: alterazioni focali; pervietà della vena porta; malattia calcolotica della colecisti e

stato di parete; sistema biliare; tipo di ittero; e presenza di liquido libero.

Risonanza magnetica nucleare o RMN: tecnica di indagine sulla materia basata sulla

misura della precessione dello spin di protoni, o di altri nuclei, dotati di momento

magnetico quando sono sottoposti ad un campo magnetico.

In assenza di campo magnetico protoni orientati casualmente, mentre in un campo

magnetico i protoni tendono a magnetizzarsi, cioè a orientarsi parallelamente o anti-

parallelamente al campo magnetico esterno.

In risonanza magnetica si vuole misurare la magnetizzazione totale M . Questa

Z

magnetizzazione tuttavia non può essere misurata direttamente in quanto è diretta nella

stessa direzione del campo magnetico esterno B ed è di intensità inferiore. Si usa

0

quindi un impulso a radiofrequenza il cui effetto è quello di ruotare la magnetizzazione

39

macroscopica di un angolo a, o flip angle. I protoni che assorbono energia passano da un

livello energetico inferiore ad uno superiore.

Le immagini della RM possono dividersi in:

- T1: immagini maggiore dettaglio anatomico;

- T2: immagini con maggiore sensibilità alle differenze tissutali.

Per interpretare le immagini si deve sapere che:

- immagine T1w: il liquor è nero mentre la sostanza grigia è più scura della sostanza

bianca;

- immagine T2w: il liquor ha una intensità più elevata di quella delle sostanze bianca e

grigia.

Mentre la RM non fornisce immagine diagnostiche di: polmone; e struttura trasecolare

dell’osso; la TC ha dei limiti in: encefalo e pelvi per l’attenuazione del fascio; sostanza

bianca e/o grigia; ….

La RM ha delle applicazioni particolari per: caratterizzazione tissutale; dettaglio delle parti

molli; uro-RM; e colangio-RM.

I vantaggi della RM sono:

- assenza di radiazioni ionizzanti;

- multiparametricità;

- multiplanarietà;

- elevata risoluzione contrasto.

Le problematiche relative alla RM sono:

- costi elevati;

- tempi lunghi di esecuzione dell’esame;

- difficile monitoraggio del pz;

- controindicazioni in alcuni pz.

Per scegliere il tipo di esame da eseguire bisogna porsi alcune domande:

- il pz può fare l’esame?;

- posso vedere l’organo che voglio indagare?;

- con quale tecnica vedo meglio quello che mi aspetto di trovare?.

MEDICINA NUCLEARE

Disciplina medica finalizzata alla diagnosi e alla terapia mediante l’impiego di elementi

radioattivi. L’impiego diagnostico della medicina nucleare consiste nella rilevazione della

distribuzione di medicinali che contengono elementi radioattivi e nella rappresentazione di

processi funzionali e molecolari mediante immagini paramediche. L’impiego terapeutico

della medicina nucleare consiste nell’utilizzo di medicinali radioattivi che producono effetti

biologici controllati finalizzati alla riduzione di masse tumorali o iperplasie, o con finalità

palliative.

Un radiofarmaco, o RF, è un qualsiasi medicinale impiegato per diagnosi o terapia che,

quando è pronto per l’uso, include uno o più radionuclidi, isotopi radioattivi, incorporati

a scopo sanitario. Le sue caratteristiche ideali sono:

- facilmente rilevabile e quantificabile;

- localizzazione solo in organi di interesse;

- stabile dal punto di vista chimico e biochimico;

- adeguata emissione energetica che si divide in: emissioni gamma per la diagnosi; ed

emissioni beta per la terapia;

- costo contenuto.

I meccanismi di localizzazione dei RF si dividono in:

40

- funzionale: prevedono:

- diffusione passiva: attuata dalla filtrazione glomerulare;

- trasporto attivo: svolto dalla funzione tiroidea;

- trapping metabolico: prevedono: metabolismo tumorale e cerebrale; sintesi di NT;

perfusione miocardica; e metabolismo osseo

- legame recettoriale: comprende l’espressione di recettori: associati a tumori; o del

SNC;

- meccanico: comprendono: blocco capillare (es.: embolia polmonare); fagocitosi (es.:

funzione epatica); sequestro eritrocitario (es.: funzione splenica); compartimentalizzazione

intravascolare (es.: funzione cardiaca); e diffusione extravascolare (es.: sanguinamenti).

La combinazione di: radiofarmaci; modalità di rivelazione; ed apparecchiature; dipende dal

radionuclide impiegato per la marcatura:

- radiofarmaci marcati con radionuclidi emettitori di fotoni singoli prevedono la

Gamma camera per acquisizioni planari e tomografiche;

- radiofarmaci marcati con radionuclidi emettitori di positroni prevedono la tomografo

ad emissione di positroni, o PET, per acquisizione tomografie.

La tomografia a emissione di fotone singolo, o SPECT, presente dei vantaggi, come:

contrasto tra le strutture; e localizzazione anatomica; e degli svantaggi come i tempi di

acquisizione. La PET ha dei vantaggi, come: quantitativa; ed alta risoluzione spaziale; e

degli svantaggi, come: costo elevato; e rapido decadimento dei radionuclidi. -

Scintigrafia tiroidea: indagine basata sulla capacità tiroidea di estrarre lo ioduro, (I , dal

sangue e convertirlo in I per la sintesi degli ormoni tiroidei. Lo ioduro viene captato

2

attivamente dalle cellule tiroidee. La concentrazione di iodio è dipendente dal TSH

ipofisario. Le patologie tiroidee comprendono:

- ipotiroidismo: può essere: primario; o centrale;

- ipertiroidismo: comprende: malattia di Basedow-Graves; gozzo multinodulare tossico

o adenoma tossico; eccesso di iodio; tiroiditi; …;

- tiroiditi;

- gozzo: può essere: endemico; familiare; o sporadico;

- carcinomi: quali: papillare; follicolare; forme indifferenziate; e forme midollari.

Tra le interferenze farmacologiche della scintigrafia ci sono: perclorato; tiocianato;

soluzione di Lugol; T4; T3; amiodarone; dentifrici iodati; ioduri e bromuri iodati; e mezzi di

contrasto iodato ad uso radiologico.

Le indicazioni per la scintigrafia tiroidea comprendono:

- ipertiroidismo: diagnosi della causa e calcolo della dose per radioterapia con I-131;

- noduli tiroidei: possono essere: caldi; freddi; o isocaptanti;

- gozzo diffuso e nodulare: per il controllo di: estensione; localizzazione; e distribuzione

relativa della funzione;

- tiroiditi: per il controllo di: estensione del processo flogistico; ed evoluzione;

- controllo post-chirurgico: relativamente al tessuto ghiandolare residuo;

- ipotiroidismo neonatale: relativamente a: ectopie; ed agenesia tiroidea.

Scintigrafia ossea: valuta la fisiologia dell’osso e l’anatomia dello scheletro. La SPECT

aumenta la sensibilità ed il dettaglio anatomico, attraverso la rappresentazione

tridimensionale. Con il progredire della tecnologia, il ruolo dell’imaging nucleare nello

studio dei pz cambia e dovrebbe essere considerato complementare ad: esami radiologici;

TC; e RM; per una diagnosi efficace.

41

La scintigrafia ossea ha varie caratteristiche:

- fornisce informazioni fisiologiche che descrivono flusso ematico e metabolismo osseo;

- studia l’intero apparato scheletrico;

- alta sensibilità;

- specificità piuttosto limitata, ma una diagnosi specifica può essere spesso ottenuta

quando la scintigrafia viene correlata con esami radiologici od altre metodiche di imaging.

La tecnica viene eseguita iniettando in una vena periferica un radio farmaco che, per le

proprietà chimiche, tende a legarsi al tessuto osseo in maniera proporzionale alla sua

attività osteoblastica e all’entità della sua vascolarizzazione.

La scintigrafia ossea può essere:

- total body: le immagini dell’intero scheletro vengono acquisite 2-5 h dopo la

somministrazione del tracciante;

- trifasica: divisa in 3 fasi:

- fase angiografica: acquisizione di una rapida serie di immagini su una regione di

interesse al momento dell’iniezione endovenosa del tracciante;

- fase di blood-pool o di captazione dei tessuti molli: acquisizione di immagini

statiche dopo 10 minuti dall’iniezione endovenosa;

- acquisizione di immagini tardive della zona di interesse dopo 2-5 h ed eventuale total

body.

Le indicazioni della scintigrafia ossea sono:

- identificazione e follow-up di metastasi ossee (es.: K prostata; K mammella; K polmone;

K rene; K stomaco; K vescica; ma non mieloma multiplo e K tiroide): viene impiegata per

la stadiazione iniziale i poiché la conoscenza della presenza di localizzazioni metastatiche

può condizionare il successivo trattamento. In presenza di alterazioni alla scintigrafia viene

eseguita un Rx mentre se è negativa c’è un’alta probabilità di lesione metastatica e

vengono eseguite RM e biopsia. Serve anche per la valutazione in caso di Rx equivoche e

dell’estensione della malattia;

- riconoscimento delle fratture ossee;

- identificazione della causa di dolore osseo o del rachide, non spiegato con altre

indagini;

- significato di una lesione ossea rilevata con un esame radiologico;

- diagnosi di necrosi avascolare;

- riconoscimento della causa di dolore in sede di protesi ortopediche;

- valutazione della vitalità di impianti ossei;

- riconoscimento della causa di mancato consolidamento delle fratture;

- diagnosi e follow-up della malattia di Paget;

- riconoscimento della presenza di neuroalgodistrofia;

- stima della maturità di ossificazioni eterotopiche prima dell’escissione chirurgica.

La scintigrafia ossea total body normale mostra lo scheletro osseo assiale ed

appendicolare. Il quadro di normalità comprende: centri di crescita epifisari nei bambini;

cartilagine tiroidea; reni; e vescica.

Scintigrafia dell’apparato cardiaco: comprende vari esami, come:

- scintigrafia di perfusione miocardica: le immagini mostrano la distribuzione di

radiofarmaci che sono estratti rapidamente ed in modo proporzionale al flusso miocardico,

dal sangue arterioso coronarico al miocardio. L’esercizio fisico aumenta la richiesta

miocardica di O e, di conseguente, aumenta Gc per cui i vasi coronarici si dilatano per

2

soddisfare l’aumentato fabbisogno di O del miocardio, consentendo un aumento del

2

42

flusso coronarico. Se c’è una patologia aterosclerotica delle coronarie, il vaso malato non

si può dilatare adeguatamente come fanno invece i vasi normali;

- test ergometrico: esercizio fisico a carichi di lavoro crescenti. Il cicloergometro

prevede un incremento di 25/50 W ogni 2/3 secondi. Viene eseguito con un’iniezione del

tracciante al massimo sforzo. I criteri di interruzione comprendono: dolore toracico tipico;

alterazioni ECG; aritmie; e raggiungimento Fc massima teorica. Le controindicazioni sono:

ipertensione arteriosa severa; ed aritmie;

- test farmacologico: vengono somministrati:

- dipiridamolo: vasodilatatore indiretto che blocca l’enzima adenosina-deaminasi.

Antidoti sono: teofillina; nitrati; e caffeina;

- adenosina: vasodilatatore diretto che stimola il recettore per l’adenosina. Provoca:

alterazioni della conduzione; cefalea; e vertigini. L’antidoto è la teofillina;

- debotamina: incrementa la richiesta per stimolazione α-adrenergica e β-adrenergica.

Causa: aritmie; ed ipotensione. Gli antidoti sono: betabloccanti; e nitrati.

Le indicazioni per il test farmacologico sono: pz incapaci a compiere esercizio fisico;

mancato raggiungimento della Fc al test ergometrico; e blocco di branca sinistra;

- gated SPECT: acquisizione tomografica sincronizzata con il ciclo cardiaco che valuta

funzione e perfusione cardiaca. La specificità per la diagnosi di coronaropatia è aumentata

per il riconoscimento di artefatti. I parametri di funzione ventricolare a riposo e/o post

stress sono:

- frazione di eiezione del ventricolo sinistro;

- volumi ventricolari;

- cinetica regionale;

- ispessimento sistolico.

I programmi automatici Gated SPECT misurano:

- wall motion: movimento del bordo endocardico misurato in mm;

- wall thickening: aumento dimensionale delle pareti miocardiche misurato in % di

spessore telediastolico.

Le indicazioni della scintigrafia sono:

- angina da sforzo: comprende:

- diagnosi di ischemia miocardica acuta in pz con anamnesi o ECG inaffidabili;

- valutazione della funzione ventricolare con gated SPECT;

- determinazione del territorio vascolare ischemico per identificare la lesione

coronarica critica;

- valutazione funzionale della coronaropatia e prognosi in pz stabilizzati con la terapia

medica;

- cardiopatia ischemica cronica: comprende:

- diagnosi in pz sintomatici ed in pz selezionati con ischemia miocardica silente;

- valutazione della funzione ventricolare con gated SPECT;

- pianificazione di PTCA ed identificazione di lesioni che causano ischemia miocardica;

- stratificazione del rischio prima di interventi chirurgici non cardiaci;

- valutazione dell’efficacia della terapia farmacologica: comprende:

- valutazione della funzione ventricolare con gated SPECT;

- valutazione della perfusione miocardica;

- valutazione di pz asintomatici dopo PTCA e ByPass in casi particolari: quali:

- pz con alterata risposta all’ECG dopo sforzo;

- alterazioni dell’ECG a riposo che precludano l’identificazione dell’ischemia sotto

sforzo.

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Scintigrafia renale: indicata per la valutazione di:

- perfusione e funzione renale;

- ostruzioni tramite la scintigrafia renale con Lasix;

- ipertensione arteriosa renovascolare per mezzo della scintigrafia renale con Captopril;

- infezioni con la scintigrafia renale morfofunzionale;

- quantificazione prechirurgica della funzione renale per mezzo della pre-nefrectomia;

- monitoraggio del trapianto renale;

- riconoscimento di masse e anomalie congenite con la scintigrafia renale

morfofunzionale.

La scintigrafia renale sequenziale consiste in una serie di immagini dinamiche di un

tracciante che viene rimosso dal plasma, transita attraverso i reni e gli ureteri fino a

raggiungere la vescica.

Il radionefrogramma è la rappresentazione grafica del transito del tracciante attraverso

ciascun rene. Si divide in 3 fasi:

- I fase vascolare: viene valutata la perfusione dall’aorta al rene;

- II fase parenchimale: vengono valutati i reni;

- III fase di escrezione.

PET oncologica: la PET è stata impiegata per decenni come strumento di ricerca, in

particolare per valutare i parametri di: flusso; metabolismo; e funzione cerebrale.

L’evoluzione delle apparecchiature e la dimostrazione che molte neoplasie presentano

un’elevata captazione di alcuni radio farmaci emettitori di positroni ha favorito lo sviluppo

della PET in campo oncologico. In linea generale fornisce informazioni che la diagnostica

tradizionale, per lo più basata sulle interpretazioni morfologiche, non è in grado di rivelare.

Le applicazioni principali in campo oncologico interessano diversi momenti clinici della

gestione del pz con tumore. Le ricerche diagnostiche più appropriate riguardano:

- valutazione dell’estensione della neoplasia o stadiazione: studi della estensione locale

o loco-regionale, ed identificazione delle metastasi a distanza;

- valutazione della sospetta recidiva: sulla base di dati clinici, biochimici o strumentali;

- ristadiazione in presenza di ripresa di malattia: per pianificare il trattamento terapeutico;

- monitoraggio della terapia: valutazione della risposta a: chirurgia; radioterapia; e

chemioterapia.

Il principale radiofarmaco della PET è il fluoro-desossi-glucosio, o FDG.

La PET-TC trova applicazione per lo studio delle neoplasie di: polmone; distretto testa-

collo; tratto gastroenterico; mammella; cerebrali; endocrine; sistema genito-urinario; ossa;

muscoli; tessuti molli; linfomi; mielomi; e melanomi.

Istotipo, stadio della malattia e fase dell’iter clinico determinano le indicazioni all’esame

PET.

Le applicazioni della PET sicuramente utili riguardano:

- nodulo polmonare superiore ad 1 cm;

- carcinoma polmonare NSCLC per quanto riguarda: stadiazione; e piano RT;

- colon retto in riferimento a: ristadiazione; e stadiazione in pz operabili;

- testa-collo in caso di: malattia residua e recidiva; e piano RT;

- carcinomi occulti;

- linfomi per: stadiazione; valutazione della risposta; e ristadiazione;

- melanoma.

Le applicazioni riguardano:

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- fase diagnostica: relativamente a: diagnosi differenziale tra lesioni benigne, lesioni

maligne, e caratterizzazione biologica del tessuto neoplastico; ricerca di sospetta

neoplasia occulta; e localizzazione della sede di biopsia

- stadiazione di malattia;

- stadiazione dei linfomi: mediante l’indagine PET dell’intero corpo, si può ottenere un

quadro completo di estensione e distribuzione anatomica della malattia e di definire quindi

la strategia terapeutica appropriata;

- fase terapeutica: riguarda il planning radioterapico cioè la definizione del piano

terapeutico. La PET ha modificato il piano di trattamento nel 61% dei casi;

- fase post-terapia: comprende: monitoraggio dell’efficacia della terapia; ristadiazione

dopo la trattamento; e sospetta ripresa della malattia.

RADIOTERAPIA ONCOLOGICA

Disciplina medica specialistica che impiega le radiazioni ionizzanti a scopo terapeutico.

Impiegata nel trattamento loco regionale di molti tumori, con finalità curativa o palliativa. A

volte è utilizzata come trattamento esclusivo, altre volte è utilizzato in combinazione alla

chirurgia e chemioterapia. Raramente è impiegata nel trattamento di patologie non

neoplastiche

La radioterapia agisce danneggiando il DNA all’interno delle cellule tumorali e

distruggendo la loro abilità di riprodursi. Le cellule sane possono essere colpite dalle

radiazioni ma queste sono capaci di ripararsi.

La radioterapia può essere usata su:

- malattia localizzata risultando potenzialmente curativa;

- malattia metastatica per la palliazione dei sintomi.

Le finalità della radioterapia variano in base alla metodica di utilizzo:

- come terapia esclusiva o radicale;

- associata alla chirurgia viene impiegata in fase: preoperatoria; postoperatoria; o

intraoperatoria;

- palliativa o sintomatica.

Le radiazioni ionizzanti uccidono le cellule, sia sane che tumorali. Per curare un pz con

tumore bisogna arrecare un grande danno alle cellule tumorali e poco a quelle sane

considerando fattori geometrici-anatomici e biologici.

Il programma terapeutico si deve basare su:

- intento del trattamento: può essere: radicale; palliativo; o sintomatico;

- metodica del trattamento radioterapico;

- volume bersaglio: comprende, oltre al volume tumorale, una zona vicina,

macroscopicamente sana, ma a rischio di interessamento sub-clinico e spesso le aree di

drenaggio linfatico anche se clinicamente negative;

- numero e frequenza delle sedute radioterapiche: considerando: dose di radiazioni per

frazione; dose totale; e tempo totale di trattamento.

La geometria della radioterapia prevede di:

- sapere dov’è localizzato il tumore all’interno del corpo del pz. Il contornamento dell’area

dipende dall’operatore;

- somministrare un’alta dose di radiazioni solo al tumore;

- riposizionare il pz sempre nello stesso modo.

Per volume lordo del tumore, o GTV, si intende la: palpabile; visibile; o dimostrabile;

entità lorda del tumore nonché la posizione del tumore maligno. Per definire il GTV

occorrono:

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DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in infermieristica (BORGO SAN LORENZO, EMPOLI, FIGLINE VALDARNO, FIRENZE, PISTOIA, PRATO)
SSD:
Università: Firenze - Unifi
A.A.: 2017-2018

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher alebgirl di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Diagnostica per immagini e radioprotezione e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Firenze - Unifi o del prof Mangoni Monica.

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