Diagnostica per immagini e radioterapia

Diagnostica per immagini e radioterapia

La risonanza magnetica

La risonanza non utilizza radiazioni.

La radiazione

La radiazione è un principio fisico. Esistono numerose radiazioni nell’ambiente. La radiazione è un fenomeno caratterizzato dallo spostamento di energia nello spazio. Quando la radiazione incontra un corpo, cede parte della sua energia ad esso.

C'è un lato oscuro: il fatto che la cessione di energia, quando viene a contatto con tessuti viventi, può creare dei rischi che comportano un malfunzionamento.

Classificazione delle radiazioni

Ci sono due modi di classificare le radiazioni: in base alle loro proprietà fisiche (magnetiche e non corpuscolate), oppure in base agli effetti che hanno sui tessuti (non ionizzanti, direttamente ionizzanti, indirettamente ionizzanti).

Tipi di radiazioni

Radiazioni elettromagnetiche

Il primo gruppo di radiazioni sono quelle elettromagnetiche, che non hanno di per sé una massa ma sono costituite da onde di energia che si muovono. Le due grandezze fondamentali che descrivono l'onda sono date dal prodotto tra la lunghezza d’onda e la frequenza d’onda. Le radiazioni si spostano alla velocità della luce. All’aumentare della frequenza, diminuisce la lunghezza e viceversa.

Esistono diversi tipi di onde a seconda delle loro proprietà fisiche: le onde radio hanno una lunghezza d’onda molto grande.

Radiazioni corpuscolate

L’atomo è costituito da un nucleo intorno al quale girano degli elettroni. Nel nucleo ci sono protoni e neutroni. Il protone ha carica elettrica positiva, il neutrone non ha carica elettrica. Gli elettroni sono molto piccoli rispetto ai protoni e costituiscono questa nube che gira intorno al nucleo. In condizioni di equilibrio, in atomi stabili, il numero di protoni e di elettroni si equivalgono quindi ha carica nulla. Per descrivere gli atomi si usa una lettera maiuscola con un numero di massa (che descrive la grandezza dell’atomo) e un numero atomico (quello caratteristico).

• Raggi alfa: particelle corpuscolate perché hanno una massa. Sono costituite da due neutroni e due protoni. Vengono emesse da nuclidi, non sono particelle velocissime e non sono molto penetranti perché sono grosse; sulla pelle raggiungono solo lo strato superficiale. Sono molto ionizzanti e possono produrre ioni con facilità.
• Raggi beta: radiazioni corpuscolate più piccole che possono avere sia carica positiva che negativa. Sono abbastanza veloci perché sono piccole, non sono particolarmente ionizzanti e non superano tanto la cute.
• Raggi gamma: non hanno massa, sono onde elettromagnetiche con una bassa lunghezza d’onda e viaggiano alla velocità della luce.
• Raggi X: non hanno massa, sono onde elettromagnetiche e possono essere emessi da sostanze radioattive. Sono molto penetranti e possono penetrare il corpo umano. Tuttavia, possono essere molto ionizzanti e pericolosi se emessi in maniera non controllata. Le apparecchiature che li emettono lo fanno solo nel momento in cui il medico preme il pulsante, non mentre si è nella stanza.
• Neutroni: i fasci di neutroni possono diventare radiazioni. Sono difficili da studiare essendo neutri e non avendo carica elettrica.

Il potere ionizzante è il potere che ha la particella di destabilizzare il tessuto, producendo degli ioni.

Misure di energia

L'unico di misura è il Joule (J). È definito come il lavoro richiesto per esercitare la forza di un Newton su una distanza di un metro.

Dosimetria

Devo anche sapere quale massa può tollerare una determinata misura. La dose assorbita è il rapporto tra l’energia media della radiazione e la massa del corpo. La dose è misurata in Gray, che corrisponde all’assorbimento di un joule in un kg di materia. Wr, mi dice quanto la radiazione è pericolosa quante più volte della luce. La luce ha Wr 1. L’equivalente di dose è indicato con simbolo H. L’unico di misura è il sievert, che corrisponde all’assorbimento. La dose efficace si ottiene moltiplicando la dose equivalente per un numero che dipende dal tessuto che va a colpire e dalla sua densità.

Le radiazioni naturali di fondo

Le radiazioni di fondo sono emesse dal sottosuolo, dalla terra e dallo spazio che ci colpiscono quotidianamente. La fonte principale è il radon, un gas radioattivo che si trova nel terreno e il nostro corpo è in grado di subirlo.

Oltre alle sorgenti naturali, ci sono quelle create dall’uomo per l’energia (centrali nucleari), per test, sterilizzare, trattare alcuni materiali. I raggi X vennero scoperti da Roentgen.

Radio biologia

La radio biologia studia gli effetti delle radiazioni ionizzanti sulle strutture biologiche. Gli studi ci permettono di avere informazioni che possiamo utilizzare per capire se il costo in termini di danno è superiore al beneficio che gli danno. I metodi sono l’analisi delle variazioni chimiche e fisiche a livello di atomi, acqua, strutture cellulari. La radiazione viene emessa, viaggia nello spazio, viene assorbita da un corpo, rompe dei legami di catene principali. La fase fisica studia i cambiamenti atomici, mentre la fase chimica studia le reazioni cellulari.