Riassunto esame Radioterapia, prof. Krengli

Impiego delle radiazioni:

• Per sterilizzare prodotti medicali (siringhe, cateteri, piastre, pipette)

• Per sterilizzare e aumentare la conservazione di alcuni alimenti (patate, cipolle, cereali…)

• Per trattare rifiuti che potrebbero essere inquinati da batteri.

• Per sintetizzare prodotti chimici che richiederebbero altrimenti trattamenti lunghi, costosi ed

estremamente inquinanti.

Effetti delle radiazioni ionizzanti: gli effetti delle radiazioni possono essere 2, stocastici o non

stocastici. I primi sono dovuti a fenomeni la cui frequenza è probabilistica (effetti genotossici)

mentre quelli non stocastici sono soprattutto gli effetti citotossici.

Effetti stocastici: fenomeni che avvengono a basse dosi, il cui rapporto dose/effetto è legato a

termini probabilistici (tutto o nulla), e non c’è una dose soglia. Sono gli effetti genotossici: mutazioni

causa di neoplasie e mutazioni della linea germinale causa di malattie ereditarie e malformazioni

congenite. Non esiste una graduazione quantitativa! Di solito hanno lunghi periodi di latenza e

coinvolgono una o poche cellule, e sono danni irreversibili. Gli effetti stocastici vengono studiati

osservando popolazioni esposte e popolazioni di controllo, e proprio perché ci possono essere

numerosi confondenti, gli studi sono spesso molto complicati, anche perché esiste un fondo di

radioattività ambientale dato dalla radioattività del terreno e dai raggi cosmici.

1. Mutazioni ed effetti genetici: le cellule germinali maschili e femminili sono altamente

radiosensibili. Le conseguenze dell’esposizione possono variare dalla morte cellulare alle

mutazioni recessive che possono rimanere silenti per diverse generazioni. Risultati in studi

animali indicano una dose capace di raddoppiare il rischio di 1 Sv con basso dose-rate con

radiazioni a basso LET. Gli studi su uomini riguardano i sopravviventi alle esplosioni

atomiche e indicano una dose capace di raddoppiare il rischio di 3.12 Sv.

2. Conseguenze dell’esposizione nella vita fetale e infantile: Aumento di incidenza di

-2

mutazioni; Rischio pro-capite per disordini ereditari radio-indotti: 0.6 x 10 / Sv. Poiché le

divisioni e la differenziazione cellulare sono caratteristiche dominanti della vita pre- e post-

natale, l’età fetale e infantile sono particolarmente a rischio per lo sviluppo di danni radio-

indotti. Le manifestazioni del danno dipendono non solo dalla dose, ma anche dalla fase di

sviluppo in cui

si

verificano. Dopo la fecondazione , prima dell’impianto l’eff più probabile delle radiazioni è il

non impianto. Nel periodi dell’organogenesi c’è rischio di malformazioni. Dopo

l’organogenesi rischio di microcefalo e ritardo mentale.

3. Riduzione della durata di vita: la valutazione è complessa per la scarsa conoscenza dei

meccanismi di invecchiamento spontaneo. I sopravviventi giapponesi alla bomba atomica

con <40 anni hanno avuto un aumento significativo in

mortalità non-tumore correlata con esposizioni >= 2 Gy. I

radiologi americani hanno avuto una riduzione

dell’aspettativa di vita che è nettamente migliorata dal

1945 al 1960 quando sono state introdotte migliori

misure di radioprotezione.

4. Radiazioni e meccanismi di difesa: Impiego delle

radiazioni a scopo immunosoppressivo per il trapianto di

organi o il trattamento di malattie autoimmune. Infezioni

che spesso accompagnano l’esposizione corporea

globale. Possibile ruolo di una carente

immunosorveglianza correlabile alla insorgenza di tumori

maligni.

5. Oncogenesi da radiazioni: 3% di tutti i tumori, studiata in

pazienti che facevano RT per spondilite anchilosante,

Leucemia, tumori polmonari, esofagei, ossei.

Fluoroscopia per tubercolosi Tumori della mammella (1

Gy). Tempo di latenza per tumori solidi 10-15 anni,

emolinfopatie 2-3 anni.

Anche la radioterapia predispone alla formazione di tumori: il rischio è < 0.5 %, Tempo di

latenza di 10-15 anni, Sede è nella zona irradiata e l’istologia più frequente: sarcomi. Per la

popolazione generale dei due sessi e di tutte le età (0-90 anni) la probabilità di morte è: 5 /

100 per Sv o 50 / 1.000.000 per mSv.

Il detrimento (danno materiale o morale) deriva da 4 componenti: Probabilità di tumori letali nei vari

organi; Anni di vita perduti a causa del diverso tempo di latenza dei tumori indotti; Probabilità di

tumori non letali, pesata per la morbilità ad essi correlata (abbassamento qualità di vita);

Probabilità di malattie ereditarie gravi, a loro volta causa di anni di vita perduti nei discendenti della

persona irradiata.

Effetti non stocastici o graduati: hanno una dose soglia oltre la quale non si manifestano,

insorgono a dosi elevate, con gravità legata alla dose secondo una curva sigmoide. Esistono effetti

precoci: Tessuti a rapido rinnovamento (midollo osseo, epiteli), e effetti tardivi: Parenchimi,

connettivi, tessuto nervoso (danno vascolare, fibrosi, TGF-beta). Questi effetti hanno un’azione

citotossica diretta sul tessuto e sono effetti più o meno reversibili ma possono portare anche a

morte; hanno insorgenza precoce ma

con un periodo di latenza più breve

(da ore a settimane) e c’è una

modalità più o meno costante negli

individui colpiti dalla stessa dose.

Bisogna ricordare che il volume

dell’organo irradiato influenza la

tossicità da radioterapia. Quando si irradia un organo bisogna considerare come le sub unità

funzionali di cui è composto sono organizzate. Ad es il polmone è costituito da tante sub unità

messe in parallelo; se irradiassi tutto il polmone prenderei tutte le sub unità e quindi bastano basse

dosi per avere una polmonite. Ma se irradio piccole zone, la dose per indurre danno è molto più

alta perché vengono interessate solo alcune sub unità, mentre le altre rimangono funzionanti.

Invece in organi come il SNC in cui le unità sono in serie, un danno anche piccolo, e in una piccola

zona, può compromettere la funzione dell’organo. La tossicità da radioterapia è anche in relazione

al frazionamento o meno della dose.

Le patologie indotte possono essere radiodermiti, ma anche altre lesioni come cataratta, lesioni

emolinfopoietiche, al polmone, stenosi intestinale, ecc… Nelle radiodermiti si ha una risposta come

per le ustioni (arrossamento, bolle o flittene, necrosi tissutale per morte degli strati basali e

frequentemente difficoltà alla guarigione per scomparsa delle cellule staminali proliferanti); sono le

più comuni tra le lesioni non stocastiche. Se l’intero organismo è esposto si può arrivare ad un

quadro detto Sindrome da Irradiazione acuta con esposizione a dosi elevate:

• Forma subclinica: dose inferiore a 2Gy, con danni clinici aspecifici e linfocitopenia

(sopravvivenza sicura);

• Forma emopoietica: dose tra 3 e 8 Gy, nausea e vomito; petecchie, emorragie; diminuzione

importante dei neutrofili e delle piastrine (2 settimane), linfocitopenia (<1000/mm3), infezioni,

atrofia midollare che può richiedere trapianto.

• Forma gastrointestinale: dose tra 8 e 10Gy, alterazioni emopoietiche gravi, emorragie

intestinali, malassorbimento, complicanze renali e morte in 10-14 giorni anche con terapia di

sostegno.

Coinvolgimento del SNC: dose di 50-100 Gy con coinvolgimento dei tessuti radioresistenti, edema

cerebrale con riduzione dei seni venosi, compressione e scomparsa dei ventricoli, erniazione degli

emisferi sotto il tintorio del cervelletto e nel forame occipitale con coinvolgimento dei centri della

respirazione e morte dei neuroni, coma e morte in 15 minuti - 3 ore.

TD5=tollerant dose. Dose che nel 5%dei casi da l’effetto.

Giustificazione ed esposizione individuale in radioterapia:

Obiettivo della radioprotezione: Preservare lo stato di salute e di benessere dei lavoratori e della

popolazione, Ridurre i rischi sanitari da radiazioni ionizzanti nella realizzazione di attività umane

che siano giustificate dai benefici che ne derivano alla società ed ai suoi membri e attenta

valutazione del rapporto rischio / beneficio.

I tre principi della radioprotezione:

1. Giustificazione della dose:

• Indicazione clinica motivata e riconosciuta

• I benefici attesi non possono essere ottenuti con altri mezzi a parità di rischio iatrogeno

• I mezzi e i risultati devono essere sottoposti a verifica continua nel tempo

• Occorre tenere conto dei risultati della ricerca

2. Ottimizzazione della dose: l’esposizione alle radiazione deve essere mantenuta al livello più

basso ragionevolmente ottenibile (as low as reasonably achievable), tenuto conto dei fattori

economici e sociali.

3. Limitazione della dose (solo per popolazione e lavoratori)

Tre livelli di giustificazione nell’impiego medico delle radiazioni ionizzanti (ICRP) :

- evidenza del beneficio nel corso degli anni

- vantaggio, sia diagnostico sia terapeutico, in molti settori nosologici

- vantaggio nella valutazione del beneficio individuale

Principi per ridurre l’esposizione a radiazioni:

1. DIMINUIRE IL TEMPO DI ESPOSIZIONE: questo si ottiene con una minuziosa

programmazione del lavoro

2. AUMENTARE LA DISTANZA DI ESPOSIZIONE: l’esposizione è inversamente proporzionale al

quadrato della distanza dalla sorgente, diminuisce quindi sensibilmente all’aumentare della

distanza.

3. INTERPORRE SCHERMATURE: frapporre tra medico e sorgente. Dose = dose senza

spessori / 2^n con n=spessore di dimezzamento.

4. ABITI PROTETTIVI: camici, guanti piombati,…

5. RISPETTARE NORME DI RADIOPROTEZIONE: per la diagnostica il fascio massimo è di KeV

per cui bastano schermature in piombo (alto numero atomico) o anche bario e tungsteno; per

la RT sono necessari bunker di calcestruzzo con muri di 2 m.

Radioterapia oncologica

R.O. è quella disciplina clinica della medicina che ha a che fare con la creazione e la

conservazione delle conoscenze riguardanti le cause, la prevenzione e il trattamento del cancro e

di altre malattie, coinvolgendo esperti nell’applicazione terapeutica delle radiazioni ionizzanti. È

una disciplina che riguarda la fisica e la biologia; RO indirizza gli usi terapeutici delle radiazioni

ionizzante da sole o in combinazione con altre modalità di trattamento, per esempio chirurgia,

farmaci, ossigeno.

Inoltre, RO riguarda la ricerca dei principi fondamentali della biologia dei tumori, dell’interazione

biologica delle radiazioni con i tessuti sani e tumorali, e le basi fisiche delle radiazioni con uso

terapeutico.

Tumori curabili a 5 anni (le recidive avvengono nei primi anni, dopo sono più rare):

Chirurgia 22%

Radioterapia 12%

Chirurgia + Radioterapia 6%

Chemioterapia (linfomi) 5%

Totale 45%