LA RADIOPROTEZIONE IN PEDIATRIA

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1 UN MARE DI BAMBINI Sessione Interattiva: Nel Pronto Soccorso Pediatrico Complesso Didattico Università di Palermo Giugno 2014 LA RADIOPROTEZIONE IN PEDIATRIA Sergio Salerno Università degli Studi di Palermo Delegato per la ricerca in Radiobiologia e Radioprotezione della societa Italiana di Radiologia (SIRM) sergio.salerno@unipa.it

2 LA RADIOPROTEZIONE IN PEDIATRIA SOMMARIO -Evidenze sul rischio del danno da radiazioni in imaging radiologico in età pediatrica -Esiste un rischio di indurre neoplasia? -Consapevolezza del rischio -Come ridurre il rischio da radiazioni -I soggetti coinvolti nell informazione: ruolo del pediatra

3 Dimensioni del problema In Italia si stimano da 43 a 60 milioni di prestazioni radiografiche (2007). 1 per cittadino bambini inclusi; 35% di esami sono effettuati al DEA; 70% indagini con esito negativo.

4 Motivazioni ETICA PROFESSIONALE Se tu somministri una dose non corretta di antibiotico, è un errore. Se tu somministri una dose non corretta di chemioterapia, è un errore. Se tu somministri una dose non corretta di radiazioni, è un errore MEDICO-LEGALI Donald P. Frush La radioprotezione [in pediatra] è regolamentata per legge dal DL 187 del 26 maggio 2000 [art. 9 Pratiche speciali]

5 Raggi X Raggi gamma Neutroni Particelle ionizzanti (alfa, elettroni, protoni) MODIFICAZIONI FISICHE ionizzazione MODIFICAZIONI CHIMICHE formazione di radicali liberi MODIFICAZIONI BIOLOGICHE danno al DNA Cellula Tessuto Organismo Trasformazione maligna delle cellule Mutazioni Inibizione della divisione cellulare DANNO SOMATICO Stocastico (K e emolinfo) DANNO GENETICO Stocastico alla prole DANNO SOMATICO Deterministico

6 Rischio: Life Span Sudy - Atomic Bomb Data esposizione tra 5 msv e 100 msv Totale osservati Tumori solidi fatali ( ) Tumori solidi ( ) Totale attesi RRE Pierce DA et al. Studies of the mortality of atomic bomb survivors. Report 12, part I. Cancer: Radiat Res 1996; 146: 1-27 Pierce DA et al. Radiation-Related Cancer. Risks at Low Doses among Atomic Bomb Survivors. Radiat Res 2000; 154:

7 Eccesso di Rischio Relativo per Mortalità da Tumore ( ) nei Sopravvissuti alle Esplosioni Nucleari (Tutte le Età) Rischio: Life Span Sudy - Atomic Bomb Data TC in pediatria intervallo di dose Dose (msv) Dose (rem) Pierce DA et al. Studies of the mortality of atomic bomb survivors. Report 12, part I. Cancer: Radiat Res 1996; 146: 1-27

8 Il rischio di indurre neoplasia: effetto dell introduzione Del rischio senza dose soglia L età è un importantissimo fattore nel calcolo del rischio. If is true that about one third of all CT scan are not justified by medical need, and it appears to be likely, perhaps 20 million adults and crucially more than 1 million children per year in US are being irradiated unnecessary.

9 Stima del rischio di mortalità negli USA per cause radioindotte dall uso della TC in pediatria 2.7 milioni di TC nei bambini/anno 725 morti per neoplasia in eccesso oltre la baseline durante il corso della vita Baseline: neoplasie letali nel 20% della popolazione vs %

10 letteratura : CT & cancer risk Krille L et al. Computed tomographies and cancer risk in children: a literature overview of CT practices, risk estimations and an epidemiologic cohort study proposal. Radiat Environ Biophys (2012) 51:

11 Il rischio di indurre neoplasia Nessuno studio epidemiologico sino al 2012 è stato condotto sul rischio cancro associato con l esposizione a radiazione in TC. Il rischio stimato in termini di induzione di neoplasia mortale è attribuito ad una singola generica TC di un distretto corporeo. Il rischio radio indotto in TC è stimato sulla base del calcolo della dose organo e sulle conoscenze derivate dai sopravvissuti alla bomba atomica - segue

12 ICRP Fattori di ponderazione tissutale

13 CT & cancer risk on population Studio dell incidenza di tumori in popolazione UK, <22 y esposta periodo dose cumulativa al cervello di 60 mgy [2-3 TC cranio] ha rischio 2.8x di sviluppare k cerebrale dose cumulativa al midollo rosso di 50 mgy [5-10 TC cranio] ha rischio 3x di sviluppare leucemia 1 leucemia + 1 k cerebrale / TC cranio in <10y

14 CT & cancer risks on population Studio dell incidenza di tumori in popolazione pediatrica Australiana periodo la dose effettiva media stimata per ogni singola TC è 4.5 msv 18% >1 TC non esposti esposti Totale Neoplasie IRR 1.24 incidenza aumentata del 24% nella popolazione esposta per tutti i tipi di cancro

15 Quali sono le problematiche? Gli effetti deterministici (dose-relati) sono ben noti Esposizione acuta ad alte dosi [radiologia interventistica]

16 Eventi avversi [deterministici] Eur Radiol 15:41-46 (2005) Perdita di capelli: 3 casi CTP + studio angiografico 2 anni e mezzo 151 scans in 65 minuti (CBS13.com) FDA Warning 10/8/2009 Cedars-Sinai, CTP 206 pts >18 mesi 3-4 Gy (normale 0.5 Gy) 80 casi perdita di capelli 56 esposizioni dirette del cristallino + 50 casi identificati da altri Stati (FDA Report) 16

17 Rischio nei pazienti in età pediatrica I bambini: - sono considerevolmente più sensibili degli adulti come dimostrato negli studi epidemiologici della popolazione esposta. - hanno una maggiore aspettativa di vita risultante in una più ampia finestra di opportunità di esprimere un danno da radiazioni. Maggior distribuzione di tessuti radiosensibili in accrescimento (mammella, tiroide, midollo rosso*). - ricevono una dose considerevolmente maggiore quando studiati con protocolli per adulti (sino al 2000). Frusch DP, Seminar in US, CT, MRI, 2004

18 Peculiarità della popolazione pediatrica A parità di mas la dose assorbita dai tessuti/organi del bambino è maggiore di quella dell adulto: sia per le dimensioni ridotte, che per un ridotto spessore/quantità di grasso* * * 12 anni e 3 mesi 2 mesi Nickoloff E. Current adult and pediatric CT doses. Pediatr Radiol (2002) 32: Huda W. Effective doses to adult and pediatric patients (2002) Pediatr Radiol 32:

19 Rischio nei pazienti in età pediatrica Fantoccio di 16 cm di diametro Fantoccio di 32 cm di diametro Il CTDI dipende dalle dimensioni del fantoccio McNitt-Gray MF, RadioGraphics 2002 Cortesia dr. Giovanna Zatelli, Az. Osp-Univ Careggi, Firenze

20 Effetto lineare senza soglia Gli effetti stocastici (dose-indipendenti) non sono noti, e la teoria più accreditata è quella dell effetto lineare senza soglia Qual è il rischio per la singola prestazione???

21 Reali valori del rischio di cancri radio indotti secondo il BEIR VII indagine SIRM in Italia (peggiore delle ipotesi) numero di esami TC dose media + elevata 20 msv = cancri TC indotti? numero di esami TC in PS dose media + elevata 20 msv = cancri TC indotti? SOVRASTIMA In Italia le TCMD eseguite in età pediatrica rappresentano il 2.7% (160000) del totale suddivise per maggiore frequenza nei seguenti distretti encefalo (42%) torace (33%) addome (22%) cancri 1 TC indotti? Granata C e Salerno S al ECR 2013

22 8% dei junior doctor irlandesi pensa che gli ultrasuoni siano energie radioattive ionizzanti [Walshe Tm, RSNA 2009]. 14% dei pediatri tedeschi della Ruhr che pensa che la RM utilizzi radiazioni ionizzanti [Heyer CM Eur J Radiol, 2009]. 25% degli studenti interni in ospedali australiani ritiene che la RM emetta radiazioni ionizzanti [Zhou GZ J Med Imaging Radiat Oncol, 2010]. Conoscenza del problema: - prescriventi

23 Conoscenza del problema: - studenti CdL Medicina (IV anno) - specializzandi radiologia - allievi CdL TSRM Univ. Palermo Il questionario tendeva ad evidenziare: nozioni di Radioprotezione mirate alla conoscenza del rischio di esposizione durante comuni esami di diagnostica per immagini; modalità di apprendimento delle nozioni di Radioprotezione durante il CdL in Medicina e Chirurgia, TSRM, lezioni alla Scuola di Specializzazione; questionario anonimo per consentire l assenza di condizionamenti; a tal fine per la somministrazione e raccolta dei questionari sono stati impiegati, per ciascun gruppo uno studente ed uno specializzando in modo da avere un atmosfera più serena nella compilazione. Salerno S. SIRM Verona 2010

24 Schema esemplificativo studenti Med Chir e specializzandi in Radiologia Quale tra TC total Body, TC-PET, Scintigrafia ossea implica la più prolungata esposizione a radiazioni ionizzanti? La dose ionizzante in radiodiagnostica aumenta all'aumentare del ma? La dose ionizzante in radiodiagnostica aumenta all'aumentare del Kv? La dose ionizzante in radiodiagnostica aumenta all'aumentare del tempo di esposizione? Qual è la dose di radiazione terrestre a cui sei esposto mediamente in un anno? Errate Risposte n(%) Corrette Non sa/ Non risponde 36 (65.5) 18 (32.7) 1 (1.8) 8 (14.5) 38 (69.1) 9 (16.4) 24 (43.6) 25 (45.5) 6 (10.9) 2 (3.6) 48 (87.3) 5 (9.1) 26 (47.3) 28 (50.9) 1 (1.8) A quale dose può essere associata una TC dell addome? 36 (65.5) 19 (34.5) - E importante il peso del paziente in relazione alla dose assorbita in TC? Per quale dose di esposizione diretta a radiazioni ionizzanti si inducono certamente danni al feto? 17 (30.9) 36 (65.5) 2 (3.6) 45 (81.8) 8 (14.5) 2 (3.6)

25 Conoscenza del problema: Scuola di Medicina Università Palermo Domande schema esemplificativo Quale dei seguenti esami implica l uso di radiazioni X (angio TC) Quale tra TC total Body, TC-PET, Scintigrafia ossea implica la più prolungata esposizione a radiazioni ionizzanti? La dose ionizzante in radiodiagnostica aumenta all'aumentare del ma? La dose ionizzante in radiodiagnostica aumenta all'aumentare del Kv? La TC multistrato permette scansioni più rapide rispetto alla singolo strato quindi la dose radiante è tendenzialmente minore La dose erogata ai pazienti pediatrici è uguale in TC a quella erogata negli adulti Errate Risposte n(%) Corrette Non sa/ Non risponde 2 (2.9) 67 (95.7) 1 (1.4) 59 (84.2) 10 (14,4) 1 (1.4) 6 (8.5) 51 (72.8) 13 (18.5) 15 (21.4) 36 (51.4) 19 (27.1) 26 (37.1) 42 (60) 2 (2.9) 8 (11.4) 60 (85.7) 2 (2.9)

26 informativa al paziente

27 altri effetti [negativi] a distanza

28 Inquadramento del problema comunicazione del rischio rx Prepararsi a rispondere a domande frequenti: È proprio necessario fare questo esame? Quante radiazioni prenderà con questo esame? So che le radiazioni fanno male. Che rischi corre?

29 CATEGORIA COSA FARE COSA NON FARE Inquadramento del problema Veridicità dire la verità mentire o nascondere la verità Assoluti evitare i termini assoluti non usare mai o sempre comunicazione Soggetto parlare sempre al plurale evitare di parlare in termini personali Gergo usare termini positivi o neutrali non usare termini o associazioni negative Temperamento rimanere calmi non lasciate che i vostri sentimenti interferiscano con le capacità comunicative Chiarezza chiedete se siete stati capiti non date per scontata la comprensione Astrazione usate esempi, metafore e analogie per far capire non parlate di concetti teorici senza usare una chiara giustificazione non-tecnica Attacco attaccate solo la questione non attaccate persone/organizzazioni che hanno fatto dichiarazioni inesatte Promessa promettete solo quello di cui siete sicuri non fate promesse che non potete mantenere o che non potete accertarvi che siano mantenute Speculazione Bilancio rischio/beneficio Paragoni del rischio fornite informazioni solo su quello che è stato fatto e su quello che sapete fornire informazioni dei rischi e dei benefici separatamente usate paragoni testati, citando dati sicuri/affidabili non discutete i peggiori scenari possibili e i possibili risultati inattesi se non previsto dal protocollo non discutere il rischio relativo al beneficio non fate paragoni con rischi indipendenti

30 Inquadramento del problema comunicazione Se si chiede ai pazienti di ripetere i concetti appena espressi dal medico, il 50% di loro li riferirà errati Schillinger et al. Arch Intern Med (2003) 163: 83 Se si chiede ai pazienti Mi dica come ha assunto questo farmaco..., il 50% riferisce di averlo assunto diversamente da come prescritto Schillinger et al. Medication miscommunication. Advances in Patient Safety AHRQ 2005 Il 50% dei pazienti esce dalla stanza del medico senza aver capito cosa gli è stato appena detto dal medico Roter and Hall. Ann Rev Public Health (1989) 10:163

31 Inquadramento del problema comunicazione Non esistono indicazioni univoche su quale dato dosimetrico registrare e/o trasmettere al Paziente Qualitative: dose alta dose media dose bassa Quantitative: dose efficace indici dosimetrici Semiquantitative: equivalenze al fondo naturale equivalenze a esami del torace

32 Toraci equivalenti

33 Livelli di dose e indici dosimetrici FLUOROSCOPIA DIAGNOSTICA ed INTERVENTISTICA DAP [Dose-Area Product] o KAP [Kerma-Area Product] ESD [Entrance-Surface Dose] TOMOGRAFIA COMPUTERIZZATA CTDI vol [CTDI w /pitch] DLP [CTDI vol *lunghezza scansione] RADIOLOGIA DAP [Dose-Area Product] o KAP [Kerma-Area Product] Indici di esposizione variabili

34 Dose Efficace [E] è una grandezza (msv) che esprime il rischio relativo determinato dalla esposizione alla RI riflette il rischio di effetti biologici dannosi da una esposizione non uniforme di un distretto corporeo in termini di una esposizione whole-body Utile per confrontare ed ottimizzare le diverse metodiche Non è utilizzabile per la stima del rischio individuale* ICRP 103. The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. Ann. ICRP 37 (2-4), 2007

35 Dose Efficace [E] spesso utilizzata, erroneamente, per fornire una stima del rischio individuale basata su giudizi soggettivi non esprime la diversa radiosensibilità correlata al sesso ed all età difficile da interpretare spesso confondente per la maggioranza degli utilizzatori in molti lavori scientifici vengono usate in modo intercambiabile la effective-dose [dose efficace] e la organ-dose [dose equivalente] Brenner DJ. Effective dose: a flawed concept that could and should be replaced. Br J Radiol (2008) 81:

36 Fondo naturale medio in Italia 2,4 msv/anno (2 3,5) circa Rx torace PA Le Unità di dose

37 Equivalenze al fondo di radioattività naturale questo esame quanti mesi di vita mi ha tolto?

38 Tabelle miste

39 Comunicazione Il rischio da RI deve essere comunicato al paziente nella maniera più semplice possibile ammettendo i limiti delle attuali conoscenze, ed evitando la trasmissione asettica di numeri e percentuali Gli effetti stocastici delle basse dosi di RI non sono attualmente quantizzabili per le singole procedure e difficilmente quantizzabili per esposizioni multiple Bisogna rassicurare il paziente sul fatto che l'esame cui si sta per sottoporre è il meno invasivo e quello con la più alta probabilità di rispondere ai quesiti clinici evitare di alimentare la fobia da radiazioni ionizzanti

40 OVER IMAGING

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43 Dosi ripetute Presso la nostra istituzione (trauma centre locale) abbiamo rivalutato retrospettivamente tutti i pazienti pediatrici sottoposti a più di un esame TC nell ultimo quinquennio. Tutti i dati dose ricavati dal dose report sono stati analizzati con software CT expo versione 2.1. Le possibili varianti (dose predictor) sono state analizzate: età, sesso numero di esami Tc e distanza temporale delle ripetizioni.

44 Dosi ripetute 14 pazienti pediatrici (8 maschi, 6 femmine, età media 11.9 anni) erano sati sottoposti a più di un esame TC (media ~3). 8/14 la diagnosi di ingresso era trauma. 6/14 complicanze chirurgiche (2 neurochirurgiche, 2 toraciche e 2 addominali). 12/14 patienti ripetevano la TC a ore dal primo esame TC.

45 Le aree corporee sottoposte ad esame erano: 25 encefalo 11 torace 4 addome 4 colonna 3 maxillofacciale 1 orecchio interno Dosi ripetute 4/8 pazienti con trauma erano studiati in più di una regione anatomica.

46 Risultato delle dosi ripetute Mean Cumulative DLP w * [mgy*cm] 3536,7 [msv] Brain ~4 Spine cervical to lumbar ~3-7 Chest ~3 Admomen - pelvis ~9 E * [msv] Max. Cumulative Value 17,8

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50 Il radiologo

51 Percezione nella popolazione: Litigation

52 RIDURRE LA DOSE! Tutte le dosi sono giustificate se realmente necessarie, ma il risparmio di dose è del 100% se l esame non viene eseguito. Conoscere il problema della esposizione del paziente ed i rischi connessi

53 TAKE HOME MESSAGE CONOSCERE - SOSTITUIRE - RIDURRE: CONOSCERE - la problematica sul singolo e sulla popolazione INFORMARE - Informare adeguatamente i genitori SOSTITUIRE -l indagine TC con altra tecnica senza RI, specie nel bambino RIDURRE - il numero delle scansioni - la dose per scansione e per singolo esame - il numero degli esami prescritti!!

54 La dose in pediatria PICCOLE LASTRE SERVE GRANDE ESPERIENZA Paolo Tomà Corsera 3 marzo 1997