La radioprotezione del lavoratore e del paziente in ambito ospedaliero

Transcript

1 La radioprotezione del lavoratore e del paziente in ambito ospedaliero A cura della Fisica Sanitaria Azienda Ospedaliera S.GIOVANNI - ADDOLORATA Roma 1

2 1. I danni da radiazioni e il sistema di protezione radiologica Le radiazioni ionizzanti Le radiazioni fanno parte della vita e abbiamo sempre convissuto con esse, tuttavia è stato soltanto dal 1896, quando Roentgen scoprì l'esistenza dei raggi X, che l'uomo ha dovuto affrontare il problema dei danni che esse potevano produrre in primo luogo alla pelle ed, eventualmente, anche ad altri organi e sistemi. Non ha alcuna importanza se la radiazione sia naturale o no: quella prodotta artificialmente dall'uomo non è ne più ne meno pericolosa di quella derivante da sorgenti naturali. Il termine radiazione viene usato in fisica per descrivere fenomeni apparentemente assai diversi tra loro come l'emissione di luce visibile da una lampada, di radio-onde da un circuito elettrico, di raggi infrarossi da un corpo incandescente, di raggi X da una macchina radiogena, etc. Oppure, sotto altra forma, l'energia può essere associata a particelle in rapido movimento che possono essere sia cariche elettricamente, quali le particelle alfa o beta, che elettricamente neutre (neutroni). Caratteristica peculiare comune a tutti questi fenomeni è il trasferimento di energia da un punto a un altro dello spazio senza che vi sia movimento di corpi macroscopici e senza il supporto di un mezzo materiale. Quando la propagazione di energia avviene con queste modalità si dice che si è in presenza di radiazione. E' tale quindi la luce visibile perché essa si propaga nello spazio senza spostamento di corpi macroscopici e indipendentemente dalla presenza di materia, che anzi potrebbe fungere solo da ostacolo. Non si può invece parlare di radiazione, ad esempio, per il suono, in quanto la propagazione delle vibrazioni acustiche non potrebbe avvenire senza la presenza di un mezzo materiale. In fisica classica si suole distinguere le radiazioni in corpuscolari ed elettromagnetiche sulla base del loro comportamento prevalente. Le radiazioni corpuscolari sono costituite da particelle sub-atomiche che si spostano con velocità assai elevate, spesso prossime alla velocità della luce. A seconda della massa e della carica possono essere raccolte in tre gruppi: particelle leggere, elettricamente cariche: le più importanti sono elettroni e positroni (massa di quiete pari a circa 1/1836 della massa dell'atomo di idrogeno; carica elettrica, negativa o positiva, pari alla carica elementare, ovvero 1.6x10-19 C). particelle pesanti, elettricamente cariche: nuclei di atomi di basso numero atomico e aventi quindi carica positiva (protoni, deutoni, particelle alfa, ecc.) particelle neutre: l'esempio più importante è il neutrone, particella priva di carica elettrica e di massa pari a quella del protone. Le radiazioni elettromagnetiche si propagano con la velocità della luce. Essendo prive di massa, la principale grandezza che le caratterizza è l energia. In relazione alla loro lunghezza d'onda e alla loro energia vengono classificate secondo lo schema mostrato nella tabella seguente. 2

3 ORDINI DI GRANDEZZA DI LUNGHEZZE E DISTANZE IN RAPPORTO ALLE RADIAZIONI ELETTROMAGNETICHE Lunghezze (m) Radiazioni e loro lunghezze d onda λ Energia (ev) Frequenza (Hz) Mm: distanza stradale Torino-Bari 10 4 ONDE HERTZIANE < ev <30 khz Onde lunghissime > 10 km) km Onde lunghe ev khz (1 10 km) Onde medie ev 300 khz 3 MHz (100 m 1 km) 10 2 Altezza della Mole Onde corte ev 3 30 MHz Antonelliana ( m) Altezza di un uomo Onde ultracorte ev MHz (1 10 m) m MICROONDE ev 300 MHz 300 GHz (1 mm 1 m) mm RAGGI INFRAROSSI ev 300 GHz 4x10 14 Hz (0.78 µm 1 mm) Ameba gigante µm : cellule più piccole LUCE VISIBILE 1 3 ev 4x x10 14 Hz (0.38 µm 0.78 µm) Virus RAGGI 3 12 ev ULTRAVIOLETTI (0.1 µm 0.4 µm) 100 nm RAGGI X > 12.4 ev > 3 x10 15 Hz (< 100nm) nm 1 kev Hz Ångstrom RAGGI γ 10 kev Hz Raggio dell atomo di Idrogeno pm 1 MeV Hz Raggio nucleare Raggio del protone 1 GeV Hz 3

4 4 Interazioni delle radiazioni ionizzanti con la materia vivente Quando una radiazione è in grado di produrre, direttamente o indirettamente, la ionizzazione degli atomi e delle molecole del mezzo attraversato si dice che è una radiazione ionizzante. Le radiazioni corpuscolari interagiscono con gli atomi e le molecole del mezzo tramite forze di natura elettrica, intense e rapidamente variabili nel tempo. Durante una di queste interazioni, la particella carica può cedere parte o tutta la sua energia a uno degli elettroni dell'atomo urtato e se l'energia ceduta è sufficiente per strappare l elettrone all'atomo si dice che è avvenuta una ionizzazione, altrimenti si parlerà di eccitazione. Poiché le particelle cariche ionizzano in modo diretto gli atomi e le molecole del mezzo attraversato sono dette radiazioni direttamente ionizzanti. Le radiazioni elettromagnetiche interagiscono con la materia in modo diverso dalle particelle cariche. La gran maggioranza di esse non appartiene alla famiglia delle radiazioni ionizzanti, in quanto il singolo fotone non ha energia sufficiente per provocare ionizzazione. Solo l energia dei raggi X e gamma è sufficientemente elevata da riuscire a mettere in moto elettroni e positroni degli atomi e delle molecole del mezzo attraversato: questi possono, a loro volta, produrre ionizzazione ed eccitazione in altri atomi e molecole. Queste radiazioni ionizzano quindi in modo indiretto e per tale motivo sono classificate come radiazioni indirettamente ionizzanti. In effetti i raggi X e gamma possono produrre coppie di ioni anche per via diretta, ma in numero così modesto rispetto a quelle prodotte dai secondari carichi messi in moto, che è in pratica del tutto giustificato considerare queste radiazioni come indirettamente ionizzanti. Le particelle neutre, infine, essendo prive di carica elettrica, non subiscono perturbazioni da parte degli elettroni atomici e possono quindi raggiungere i nuclei, provocando l'emissione di particelle cariche o neutre e di raggi gamma. Si tratta quindi ancora di radiazioni indirettamente ionizzanti. Alcune caratteristiche dei principali tipi di radiazioni ionizzanti sono riassunte nella tabella seguente: Tipo di radiazione Simbolo Carica relativa Massa di quiete relativa al protone Energia a riposo (MeV) Elettroni o e -, β -1 1/ particelle β - Positroni o e +, β + 1 1/ particelle β + Protoni p Deutoni d Particelle alfa α Neutroni n Raggi X e gamma x,γ Irradiazione e contaminazione Parliamo ora della differenza tra irradiazione e contaminazione. Benché il significato di questi termini sia molto diverso, spesso si tende ad usarli indiscriminatamente per descrivere situazioni di esposizione alle radiazioni. Il termine irradiazione è un termine generale: può essere usato per descrivere l'esposizione alle radiazioni di qualsiasi natura. Irradiazione esterna è un termine specifico e indica che l'esposizione è dovuta a raggi X o gamma o particelle derivanti da una sorgente esterna all'organismo, per esempio: apparecchiature a raggi X, materiale radioattivo, ecc. In questo termine vi è il concetto che non vi è contatto diretto fra la sorgente di radiazione e il corpo irradiato: se la sorgente è spenta o rimossa, non si hanno ulteriori irradiazioni e il corpo irradiato non è di per se radioattivo. Un esempio ovvio di irradiazione

5 esterna si ha nel caso di un paziente sottoposto ad esami radiodiagnostici: quando l'esame è terminato, il paziente non è in alcun modo radioattivo e non costituisce pericolo per il personale addetto al reparto di radiologia. Lo stesso dicasi per la sala radiografica. L irradiazione interna è dovuta, invece, a sorgenti che si trovano all interno del corpo, come nel caso della radioterapia endocavitaria o interstiziale (eseguite con sorgenti sigillate miniaturizzate) e metabolica (eseguita con sorgenti in forma non sigillata), o nel caso di esami di medicina nucleare (scintigrafie), oppure nel caso di accidentale contaminazione interna del corpo. Si parla di contaminazione in tutti quei casi in cui, impiegando sorgenti radioattive non sigillate (polveri, liquidi e gas radioattivi), queste vengono rilasciate accidentalmente nell'ambiente e si depositano sugli indumenti e sulla pelle (contaminazione esterna) o internamente, a seguito di inalazione, ingestione o assorbimento attraverso lesioni della cute (contaminazione interna). In questa evenienza l'individuo irradiato è in intimo contatto con una sorgente che emette radiazioni e, finche questo materiale rimane all interno o sulla superficie della sua persona, esso sarà fonte di irradiazione esterna per altri individui. Inoltre, il materiale radioattivo depositato sulle superfici corporee può contaminare direttamente altre persone sia per contatto diretto, sia per inalazione o ingestione. La contaminazione dovuta a materiale radioattivo non è molto diversa da quella dovuta ai batteri che comunemente si trovano nella pratica medica e la gestione di queste situazioni è molto simile in entrambi i casi. È di particolare importanza assicurarsi che, qualora esista la possibilità di una contaminazione, si intraprendano le azioni necessarie per limitarne l eventuale diffusione. Ai fini della valutazione del rischio per l uomo occorre tenere conto anche della diversa capacità di penetrare nei tessuti dei vari tipi di radiazioni. Le particelle alfa producono un altissima densità di ionizzazione, tuttavia, essendo relativamente grandi, possono a malapena penetrare nello strato superficiale dell'epidermide costituito da cellule morte. Di conseguenza non costituiscono un pericolo rilevante, a meno che la sorgente venga introdotta nel corpo (per inalazione, ingestione o attraverso una ferita che si sia contaminata). Le particelle beta sono molto più piccole e possono penetrare per circa un centimetro nel tessuto. Possono essere quindi particolarmente pericolose sia per i tessuti superficiali, sia per gli organi interni, qualora la sorgente venga introdotta nel corpo. I raggi gamma, i raggi X e i neutroni possono passare tutti attraverso il corpo, pertanto sono pericolosi sia che provengano dall'esterno, sia che la sorgente si trovi all'interno dell'organismo. 5 Danni all uomo Il concetto secondo cui una data dose di radiazione produce un effetto particolare non è diverso da quello che si riferisce alla somministrazione medica di un farmaco. Proprio come il caso di un farmaco: una compressa non costituisce pericolo per il paziente, mentre, per la maggior parte dei farmaci, cento compresse sarebbero certamente letali, così una piccola dose di radiazioni non produrrà un effetto evidente, ma una forte dose produrrà invece seri danni biologici. Inoltre è essenziale ricordare l'importanza della velocità con cui la dose viene somministrata. Continuando con la stessa analogia, cento compresse ingerite in un giorno potrebbero uccidere il paziente, mentre le stesse cento compresse prese in un anno probabilmente non sono pericolose; la stessa cosa vale per la dose di radiazione. Le radiazioni ionizzanti sono tra i principali agenti oncogeni e mutageni che si conoscano. Quando viene irradiato del materiale biologico vivente, attraverso il processo di ionizzazione le radiazioni possono danneggiare i costituenti cellulari. La ionizzazione che avviene all'interno di una cellula può causare sia un danno diretto al DNA nel nucleo della cellula stessa, sia una variazione chimica nell'acqua endocellulare con creazione di radicali liberi, altamente reattivi dal punto di vista chimico. Questi, a loro volta, alterano i costituenti del DNA mediante interazione chimica e tale alterazione della struttura cellulare può manifestarsi come un effetto biologico dannoso.

6 Le alterazioni prodotte dalle radiazioni all interno della cellula possono essere temporanee o definitive. Le cellule hanno, infatti, una certa capacità di riparare il danno, che dipende da diversi fattori, tra cui il tipo di cellula, la fase mitotica in cui si trovava al momento dell irradiazione, il tipo di radiazione, la sua energia, nonché le modalità di somministrazione della dose di radiazioni. Qualora il danno non sia riparato, si possono avere due tipi di conseguenze: 1) La cellula perde la capacità di riprodursi. L organo o il tessuto irradiato può non essere danneggiato dalla perdita di un piccolo numero di cellule, ma, se tale numero diventa abbastanza grande, il tessuto può diminuire o perdere del tutto la sua funzionalità. Fanno parte di questa categoria eritemi, fibrosi, atrofie, opacità del cristallino, ecc. Questa categoria di effetti, denominati deterministici, presenta dunque una soglia, al di sotto della quale la probabilità di verificarsi è nulla, ma superata la quale la gravità aumenta rapidamente all aumentare della dose, poiché aumenta il numero di cellule e/o di tessuti interessati. Una proprietà di tale categoria di effetti è la possibilità di riconducibilità alle cause iniziali, quindi lo stretto rapporto causa-effetto. 2) La cellula irradiata non perde la capacità riproduttiva, ma viene modificata. Se si tratta di una cellula somatica, dopo un certo tempo dall irradiazione (periodo di latenza), le cellule generate dalla sua divisione potranno dar luogo a manifestazioni di tipo neoplastico. Questi effetti vengono definiti stocastici, in quanto di natura statistica e casuale. In questo caso la probabilità del verificarsi del danno aumenta all aumentare della dose, ma la gravità non dipende dalla dose assorbita. Per tali effetti non sembra esserci un effetto soglia, pertanto si assume, per prudenza, che nella zona di basse dosi la relazione tra la dose e la probabilità dell effetto sia di tipo lineare. Rientrano in questa categoria anche gli effetti a carico delle cellule germinali, che, se danneggiate, possono, in forme e con gravità differenti, trasmettendo informazioni alle generazioni successive, rendere manifesto il danno non nell individuo irradiato, ma nella sua discendenza. Gli effetti stocastici delle radiazioni non sono specifici, cioè non sono distinguibili da quelli determinati da altre cause (i cosiddetti casi spontanei), inoltre la loro incidenza in larghi gruppi di individui esposti si mantiene sempre modesta, almeno se confrontata con quella dei casi spontanei. Queste circostanze comportano difficoltà oggettive nel discriminare anche su base epidemiologica gli effetti stocastici delle radiazioni, specie nel campo delle basse dosi, che in definitiva è quello che maggiormente interessa in radioprotezione. Le dosi soglia relative agli effetti deterministici sono decisamente più elevate delle dosi che possono, con probabilità significativa, provocare danni stocastici. Pertanto, gli effetti prodotti dalle basse dosi di radiazioni sull uomo sono certamente di natura stocastica. Oltre ai danni sul singolo individuo, occorre tenere presente che l esposizione di gruppi di persone comporta anche rischi collettivi, la cui valutazione è complessa e ricca di incertezze. Infatti, essa comprende sia componenti oggettive, legate principalmente agli effetti sanitari, sia componenti soggettive, legate ancora allo stato di salute e benessere delle persone, ma di natura non sanitaria (ad esempio, stati di ansietà psicologica). Naturalmente è possibile fornire una valutazione quantitativa che abbia un senso della sola componente oggettiva. Il D.Lgs. 241/2000 riporta la seguente definizione di detrimento sanitario: stima del rischio di riduzione della durata e della qualità della vita che si verifica in una popolazione a seguito dell'esposizione a radiazioni ionizzanti. Essa include la riduzione derivante da effetti somatici, cancro e gravi disfunzioni genetiche. 6 Raccomandazioni ICRP e sistema di protezione radiologica La normativa italiana di radioprotezione costituisce l attuazione nazionale di Direttive della Comunità europea, le quali, a loro volta, si ispirano alle Raccomandazioni del più autorevole organismo internazionale in materia, che è la Commissione Internazionale per la Protezione Radiologica.

7 Dalla sua fondazione ad oggi, il sistema di protezione raccomandato dalla Commissione ha subito una notevole evoluzione. Fino agli anni 50, c era la tendenza a ritenere che il rispetto dei limiti di dose individuale fosse sufficiente a dimostrare un soddisfacente raggiungimento degli obiettivi di radioprotezione: anche se veniva comunque suggerito di mantenere le dosi ai livelli più bassi possibili, questo suggerimento non veniva sentito come un obbligo, quindi non veniva, di solito, applicato. Lo scopo dei limiti di dose individuali era principalmente quello di evitare gli effetti direttamente osservabili di natura non maligna. Successivamente, alla luce delle nuove conoscenze in campo tecnologico e radiobiologico, è andata crescendo la necessità di mantenere le esposizioni alle radiazioni quanto più ragionevolmente basse possibile, tenendo conto di fattori sociali ed economici. L effetto più evidente di questa evoluzione è stato il progressivo abbassarsi dei limiti di dose, reso possibile dal progresso scientifico e tecnologico che, se ha permesso l esecuzione di pratiche radiologiche sempre più precise ed accurate, ha assicurato nel contempo un sempre maggiore livello di sicurezza. Pertanto, attualmente: Lo scopo primario della radioprotezione è quello di fissare un livello accettabile di protezione, che non limiti troppo le attività umane considerate utili, anche se rischiose. Dopo aver imposto limiti che escludano gli effetti deterministici (in quanto effetti a soglia di dose), si assume che ogni dose di radiazione, se pur bassa, possa avere effetti sanitari negativi, riferendosi agli effetti stocastici, che non hanno soglia. Le decisioni riguardanti attività umane che comportino rischio radiologico devono essere fondate sia su un bilancio rischio-beneficio per la società nel suo complesso, sia sulla protezione degli individui, soprattutto nel caso in cui il detrimento e i benefici non siano distribuiti allo stesso modo sulla popolazione. In certi casi occorre tenere conto anche delle dosi che si prevede vengano ricevute in futuro da attività attuali, anche se con impostazioni diverse. Le dosi che vanno considerate non sono solamente quelle che saranno effettivamente ricevute, ma anche quelle che hanno una certa probabilità di essere ricevute (= rischio). I principi generali della protezione radiologica che scaturiscono dalle considerazioni suddette sono: Il principio di giustificazione: Nessuna pratica che coinvolga esposizione alle radiazioni dovrà essere adottata, a meno che essa produca un beneficio sufficiente, agli individui esposti o alla società, tale da bilanciare il detrimento che ne deriva. Il principio di ottimizzazione: Le dosi individuali, il numero delle persone esposte, la probabilità delle esposizioni potenziali, devono essere mantenuti tanto bassi quanto ragionevolmente ottenibile. Il principio dei limiti di dose: L esposizione degli individui deve essere soggetta ad un controllo del rischio, nel caso di esposizioni potenziali, o a limiti di dose, in modo da garantire che nessun individuo possa essere esposto a rischi radiologici considerati inaccettabili. Tali principi hanno trovato spazio recentemente anche nella nostra legislazione nazionale. Ridurre l esposizione dell uomo alle radiazioni ionizzanti L uomo vive in un campo di radiazioni e introduce continuamente nel suo corpo piccole quantità di sostanze radioattive essenzialmente per cause naturali, ma, dal momento che fa uso delle 7

8 radiazioni anche per scopi industriali e per scopi bellici, finisce per accumulare nel proprio corpo la somma di dosi di origine diversa, naturale e non: FONDO NATURALE DI RADIAZIONI 1,1 msv/anno è la stima approssimativa della dose efficace pro capite di un cittadino medio italiano dovuta a: Raggi cosmici e radiazione gamma terrestre Inalazione (radon) Ingestione SORGENTI NON NATURALI DI RADIAZIONI Dose aggiuntiva di 1,0 msv/anno dovuta a: Sorgenti impiegate in industria Sorgenti per uso bellico A tali dosi vanno sommate quelle che derivano dall impiego per cure mediche, che costituiscono una componente non secondaria nella vita di un cittadino appartenente al nostro livello di civiltà. ESPOSIZIONI MEDICHE 0,9 msv/anno è la stima approssimativa della dose efficace pro capite di un cittadino medio italiano dovuta a esami e cure mediche. La dose da esposizioni mediche si può e si deve ridurre: Riducendo le prescrizioni di esami che impiegano radiazioni ionizzanti (Giustificazione) Migliorando la qualità (Ottimizzazione) Per ciascuna di queste tre componenti dell esposizione sono state emanate delle leggi che tendono alla riduzione delle dosi da esposizione ovvero ad un uso strettamente indispensabile delle sorgenti. La riduzione dell esposizione a sorgenti impiegate nei luoghi di lavoro è oggetto delle leggi di radioprotezione dei lavoratori e del pubblico (D. Lgs. 230/95, D. Lgs. 241/00; D. Lgs. 257/01). La riduzione dell esposizione a sorgenti naturali come il radon nei luoghi di lavoro è l obiettivo dell art. 5 del D. Lgs. 241/00 Esposizione da attività lavorative con particolari sorgenti di radiazioni che è entrato in attuazione da marzo del La riduzione delle dosi da esposizioni mediche è oggetto del D. Lgs. 187/00. 8

9 2. Legislazione nazionale in materia di radioprotezione dei lavoratori e della popolazione 9 Introduzione Il Decreto Legislativo n.230 del 17 marzo 1995, entrato in vigore il 1 gennaio 1996 (successivamente modificato dal D.Lgs. 241/00 e dal D.Lgs 187/00, entrati in vigore il 1 gennaio 2001), rappresenta l'attuazione delle direttive Euratom 89/618, 90/641, 92/3, 96/29 in materia di radiazioni ionizzanti. Nel precedente DPR.185/64, abrogato dal D.Lgs. 230/95, i concetti di radioprotezione erano estremamente diversi, e già negli anni 80 del secolo scorso le pubblicazioni dell'i.c.r.p. costringevano gli addetti ai lavori a cimentarsi nel non facile problema di mediare tra le nuove filosofie della radioprotezione e i rigidi criteri imposti dall ormai obsoleto decreto. Per questo motivo il legislatore ha costruito il nuovo Decreto Legislativo in maniera flessibile, in modo che, senza alterare la sua struttura fondamentale, le condizioni per l'applicazione, i criteri, le categorie e le modalità relative ai diversi adempimenti possano essere periodicamente aggiornate con Decreti Applicativi demandati ai diversi Ministeri "in relazione agli sviluppi della tecnica ed alle direttive e raccomandazioni dell'unione Europea". Il Decreto Legislativo 241/00 è costituito da 163 articoli e 4 allegati e richiede l'emanazione di molti decreti applicativi di competenza interministeriale. In pratica, oggi, valutare il rischio da radiazioni ionizzanti equivale ad effettuare una stima della esposizione totale (somma di quella dovuta ad esposizione a sorgenti esterne e a quella dovuta a sorgenti interne) alle fonti di radiazione e una valutazione della dose equivalente e/o della dose efficace assorbita dai lavoratori e dalla popolazione sia durante la normale attività che in caso di incidente. Il termine stima è stato utilizzato in quanto la valutazione del rischio deve essere effettuata, di norma, prima dell'inizio dell'attività con radiazioni e quindi deve essere basata sia su misure strumentali sia su previsioni relative al carico di lavoro conseguente all'attività stessa (art 61). A questo proposito sono reperibili in bibliografia numerosi modelli semiempirici in grado di effettuare stime prudenziali dei livelli di esposizione e quindi di dose nelle diverse situazioni pratiche. In seguito verranno esaminate le principali innovazioni introdotte dal suddetto Decreto in relazione ai seguenti argomenti: Giustificazione e ottimizzazione della radioprotezione Classificazione dei lavoratori Classificazione delle aree di lavoro Limiti di dose per i lavoratori, per i lavoratori esterni e per la popolazione Comunicazione delle dosi ai lavoratori al Datore di Lavoro, al Medico Autorizzato e al Medico Competente Obblighi dei dirigenti e dei preposti Obblighi dei lavoratori. Principi di giustificazione, ottimizzazione e limitazione delle dosi Recependo le Raccomandazioni dell ICRP, il decreto introduce in maniera completamente innovativa i principi generali della radioprotezione: l'art.2 del decreto, al fine di garantire in maniera più efficace la protezione sanitaria della popolazione e dei lavoratori e la protezione dell'ambiente dalle

10 radiazioni ionizzanti, stabilisce che tali principi devono essere rispettati in tutte le pratiche radiologiche. In particolare: Nuovi tipi o nuove categorie di pratiche che comportano un esposizione alle radiazioni ionizzanti debbono essere giustificati, anteriormente alla loro prima adozione o approvazione, dai loro vantaggi economici, sociali o di altro tipo rispetto al detrimento sanitario che ne può derivare. I tipi o le categorie di pratiche esistenti sono sottoposti a verifica per quanto concerne gli aspetti di giustificazione ogniqualvolta emergano nuove ed importanti prove della loro efficacia e delle loro conseguenze. Qualsiasi pratica deve essere svolta in modo da mantenere l esposizione al livello più basso ragionevolmente ottenibile, tenuto conto dei fattori economici e sociali: principio ALARA (As Low As Reasonably Achievable); La somma delle dosi derivanti da tutte le pratiche non deve superare i limiti di dose stabiliti per i lavoratori esposti, gli apprendisti, gli studenti e gli individui della popolazione. In altri termini tutte le attività professionali che comportano esposizioni alle radiazioni ionizzanti devono essere preventivamente giustificate e periodicamente rivalutate (principio di giustificazione), mantenendo le esposizioni ai livelli più bassi ottenibili (principio di ottimizzazione) ed in nessun caso devono essere superati i limiti di dose stabiliti per le diverse categorie di personale e per la popolazione (principio di limitazione delle dosi). Datore di lavoro Dirigenti e preposti Lavoratori Popolazione Medico specialista Medico autorizzato Medico competente Esperto qualificato Fisico specialista Organi di Vigilanza 10 Attori del DL 230/95 Valutazione del rischio Valutare il rischio da R.I. significa: stimare l' esposizione di tutte le fonti di radiazioni valutare l'equivalente di dose assorbito dai lavoratori e dalla popolazione in condizioni normali e di incidente. Grandezze fisiche e radioprotezionistiche La dose assorbita D, definita dalla equazione (1), è una grandezza fisica ed è legata all assorbimento dell energia della radiazione da parte del tessuto o organo irradiato. L unità di misura è il Gray (simbolo Gy). (1)D= E/ M

11 Per tener conto dell effetto biologico occorre introdurre due grandezze radioprotezionistiche che sono la dose equivalente e la dose efficace; entrambe vengono misurate in Sievert (simbolo Sv). In particolare nell equazione (2a) H TR rappresenta la dose equivalente nell organo o tessuto T dovuta alla radiazione R, mentre H T definita dall equazione (2b), rappresenta la dose equivalente nel tessuto od organo T dovuta a tutti i tipi di radiazione presenti. (2a) H TR = D TR. w R (2b) H T = Σ R D TR. w R dove w R è il fattore di ponderazione che assume il valore 1 per raggi X e Gamma ed elettroni e valori compresi tra 5 e 20 per neutroni protoni particelle α e per i nuclei atomici (il simbolo Σ rappresenta la sommatoria). La grandezza radioprotezionistica dose efficace E, relativamente alla sola irradiazione esterna, è definita dall equazione (3) e rappresenta la dose equivalente pesata per un opportuno fattore di ponderazione w T che tiene conto della probabilità di induzione di cancro dovuta alle Radiazioni Ionizzanti nei vari tipi di organi e tessuti. (3) E = ΣT HT. w T I valori di w T sono riportati nella tabella seguente. w T fattore di ponderazione per l organo T Stima del rischio ORGANO o TESSUTO w T Gonadi 0, 20 Midollo osseo 0, 12 Colon 0, 12 Polmone 0, 12 Stomaco 0, 12 Vescica 0, 05 Mammelle 0, 05 Fegato 0, 05 Esofago 0, 05 Tiroide 0, 05 Pelle 0, 01 Superficie ossea 0, 01 Rimanenti tessuti o organi 0, 05 Valutazione preventiva del rischio prima dell inizio dell attività: Valutazione con modelli semiempirici Rilevazione del carico di lavoro presunto Descrizione del tipo di attività Misure strumentali simulate 11

12 Verifica Valutazioni effettuate ad attività iniziata e nel corso dell attività: Misure sperimentali effettive Rilevazioni dei dosimetri individuali Rilevazione dei dosimetri ambientali Rilevazione del carico di lavoro effettivo Classificazione dei lavoratori I lavoratori devono essere classificati in lavoratori esposti e lavoratori non esposti dall'esperto Qualificato e tale classificazione va comunicata al datore di lavoro, con un'apposita relazione scritta (art.80). I lavoratori classificati non esposti sono quelli che non hanno rischi superiori a quelli della popolazione, poiché le attività comportanti tali rischi non li riguardano direttamente. Vengono classificati, invece, esposti i lavoratori che hanno un rischio di ricevere, per l attività che svolgono, una dose da radiazioni superiore a quella stimata per la popolazione. Nell'ambito dei lavoratori esposti vanno individuate due ben distinte categorie: la categoria A e la categoria B (art.6 e allegato III). Nel rispetto del principio di limitazione delle dosi, infatti, se è possibile individuare attività a rischio inferiore, si stabiliscono per i lavoratori coinvolti in tali attività (che vengono classificati B) interventi di sorveglianza medica meno frequenti rispetto a quelli dei lavoratori impiegati in attività comportanti un rischio maggiore (classificati A). Il valore di dose che separa le due categorie è di 6 msv (dose che il lavoratore è passibile di ricevere, non che sicuramente riceverà!). Perciò, riepilogando: il limite di dose che occorre assicurare a tutti i lavoratori esposti è 20 msv/anno al corpo intero, per entrambe le categorie. Se un lavoratore viene classificato B, ma successivamente supera la dose di 6 msv, semplicemente viene modificata la sua classificazione in A, che comporta una sorveglianza medica più frequente. Le classificazioni devono essere effettuate sia sulla base dei dati relativi al tipo di attività ed al carico di lavoro forniti dal Datore di Lavoro, sia sulla base di accertamenti effettuati dall'esperto Qualificato. Viene tenuto conto sia del rischio di esposizione interna ed esterna durante le normali attività, sia all eventuale contributo aggiuntivo conseguente a situazioni anomale o malfunzionamenti. I lavoratori di categoria A sono sottoposti a visita medica con scadenza semestrale da parte di un Medico Autorizzato e devono inoltre essere sottoposti a sorveglianza fisica individuale. Questa consiste nell affidare ad ogni singolo lavoratore uno o più dosimetri, che devono essere indossati durante la normale attività lavorativa, secondo le istruzioni impartite dell Esperto Qualificato. Quest ultimo, sulla base delle letture dei dosimetri al termine di ciascun periodo di osservazione, tenendo conto anche delle modalità di lavoro e della posizione in cui sono stati indossati, valuta le dosi per ciascun lavoratore esposto e i risultati sono riportati sulle schede dosimetriche individuali. I lavoratori di categoria B sono sottoposti a visita medica con scadenza annuale da parte di un Medico Autorizzato o di un Medico Competente. Per questi lavoratori l Esperto Qualificato ha facoltà di valutare le dosi individuali con metodi indiretti, qualora lo ritenga opportuno, utilizzando i risultati della sorveglianza fisica ambientale. Tuttavia, qualora scelga di avvalersi della sorveglianza fisica individuale, la valutazione e la registrazione delle dosi assorbite seguono una procedura analoga a quella vista per i lavoratori esposti di categoria A. 12

13 Classificazione delle aree di lavoro Le aree di lavoro in cui si utilizzano fonti di radiazioni ionizzanti devono essere classificate ed il loro accesso deve essere regolamentato. Tale classificazione deve essere effettuata dall'esperto Qualificato in ottemperanza a quanto prescritto nell'art.80 e nell'allegato IV. In particolare devono essere individuate due zone e precisamente (art.4 e allegato III): La Zona Controllata Z.C. Ogni area di lavoro in cui, sulla base degli accertamenti dell'esperto Qualificato, sussiste per i lavoratori in essa operanti il rischio di superamento di uno qualsiasi dei valori di esposizione che determinano la classificazione dei lavoratori in categoria A. La Zona controllata è delimitata e la modalità di accesso ad essa è regolamentata. La Zona Sorvegliata Z.S. Ogni area di lavoro in cui sussiste per i lavoratori in essa operanti il rischio di superamento di uno dei limiti di dose fissati per le persone del pubblico, ma che non debba essere classificata Zona Controllata. Le Zone Controllate e le Zone Sorvegliate sono segnalate in maniera visibile e comprensibile, utilizzando l apposita segnaletica in cui viene specificato il tipo di sorgente e il tipo di rischio (Apparecchio a Raggi X, sorgenti non sigillate, ecc. irradiazione esterna, contaminazione, ecc.). Sulla base delle definizioni di Z.C. e Z.S. si comprende come la classificazione delle aree sia sostanzialmente indipendente dalla classificazione del personale ivi operante, nel senso che possono verificarsi casi in cui esistono zone classificate ma non esiste personale ivi operante e viceversa. E' inoltre possibile che personale classificato non esposto si trovi ad operare in zona controllata questo fatto rende possibile definire Zone controllate molto estese (ad esempio tutto il locale in cui è posizionata la fonte di radiazioni), in modo che esse possano soddisfare facilmente la condizione di avere accessi segnalati e regolamentati. Infatti, il rischio di ricevere una dose tale da giustificare la classificazione di lavoratori esposti non dipende solo dal fatto di avere accesso alla zona controllata, ma principalmente dalla continuità o dall occasionalità dell evento. E anche da sottolineare che in alcuni casi, come nell ambito della radiodiagnostica a raggi X, la zona controllata sussiste solo nel tempo in cui l apparecchio eroga radiazioni, mentre quando l apparecchio è spento il rischio è identico a quello di un qualsiasi altro locale. Limiti di dose I limiti di dose annuale riportati nella tabella n.1 sono i valori di dose efficace per una esposizione globale (interna ed esterna), e di dose equivalente relativa a particolari organi (cristallino cute estremità) per le diverse categorie di persone. Nella tabella n.2 sono riportate le limitazioni per particolari categorie di persone (art.69 ed allegato IV). Nell'allegato IV sono riportati in apposite tabelle, per ogni radionuclide, i coefficienti di dose efficace impegnata per unità di introduzione per inalazione e per ingestione per i lavoratori e per la popolazione.tali coefficienti sono necessari per la valutazione della dose impegnata (dose ricevuta da un organo o tessuto in 50 anni per l'introduzione di uno o più radionuclidi). Nello stesso allegato sono riportate le formule da utilizzare nei calcoli dei vari tipi di dose e le condizioni per soddisfare i valori limite prescritti per le diverse categorie di personale. La tabella n.3 è riassuntiva dei criteri di classificazione e dei limiti di dose nei vari casi. 13

14 Tabella n.1 LIMITI DI DOSE ANNUALI (msv) (Allegato IV) Categorie di dose equivalente dose efficace persone Cristallino Cute Estremità Lavoratori esposti (*) Lavoratori non esposti (*) Popolazione (*) compresi i lavoratori esterni cioè gli apprendisti, gli studenti, i lavoratori autonomi e i dipendenti da terzi ma con età non minore di 18 anni. Tabella n.2 LIMITI DI DOSE PER PARTICOLARI CATEGORIE (Art 69 e Allegato IV) Categorie di persone Lavoratrici gestanti Lavoratrici che allattano Lavoratori tra 16 e 18 anni Lavoratori con età < 16 anni Limiti di dose come i lavoratori non esposti senza rischi di contaminazione 3/10 dei lavoratori esposti ½ della popolazione 14

15 Tabella n.3 Limiti di dose efficace D L Categorie di persone msv/anno Popolazione 1 Lavoratori esposti 20 Limiti di dose equivalente H L Categorie di persone msv/anno Cristal Pelle Mani lino Popolazione Lavoratori esposti Categoria A Categoria B Criteri per la classificazione del personale D L > 6 msv/anno H L > 45 msv/anno H L > 150 msv/anno H L > 150 msv/anno D L > 1 msv/anno H L > 15 msv/anno H L > 50 msv/anno Cristallino Pelle Mani Cristallino Pelle 15

16 Comunicazione delle dosi In base alle valutazioni relative all'entità del rischio l'esperto Qualificato indica con apposita relazione scritta al Datore di Lavoro (art.80, allegato IV): La frequenza delle valutazioni dell'esposizione ambientale La frequenza delle valutazioni delle dosi individuali La classificazione dei lavoratori La classificazione delle aree L'esperto qualificato comunica al Medico Autorizzato, con periodicità almeno semestrale, le valutazioni delle dosi ricevute o impegnate dai lavoratori di categoria A e al Medico Autorizzato o al Medico Competente, con periodicità almeno annuale, le valutazioni delle dosi ricevute o impegnate dai lavoratori di categoria B. L'esperto qualificato comunica al datore di lavoro le dosi di tutto il personale esposto. Il datore di lavoro deve fornire annualmente al lavoratore esposto i risultati relativi alla sorveglianza dosimetrica che lo riguardano direttamente (art.61, 79 e 80). 16

17 3. Legislazione in materia di protezione del paziente: assicurazione di qualità e livelli diagnostici Ridurre il numero delle esposizioni mediche (Principio di giustificazione) Nel D.Lgs 187/00 le esposizioni mediche e, più in generale, le pratiche mediche, sono soggette al cosiddetto principio di giustificazione. Giustificazione delle pratiche mediche e giustificazione delle singole esposizioni mediche. Tutte le esposizioni mediche individuali devono essere giustificate preliminarmente, tenendo conto degli obiettivi specifici dell'esposizione e delle caratteristiche della persona interessata. Il prescrivente e lo specialista, per evitare esposizioni non necessarie, si avvalgono delle informazioni acquisite o si assicurano di non essere in grado di procurarsi precedenti informazioni diagnostiche o documentazione medica pertinenti alla prevista esposizione. Le esposizioni mediche... devono mostrare di essere sufficientemente efficaci mediante la valutazione dei potenziali vantaggi diagnostici o terapeutici complessivi da esse prodotti, inclusi i benefici diretti per la salute della persona e della collettività rispetto al danno alla persona che l'esposizione potrebbe causare, tenendo conto dell'efficacia, dei vantaggi e dei rischi di tecniche alternative disponibili che si propongono lo stesso obiettivo, ma che non comportano un'esposizione, ovvero comportano una minore esposizione alle radiazioni ionizzanti. Nelle pratiche mediche tale principio necessita di un accertamento del cosiddetto rapporto danno/beneficio, ovvero di tre tipi di valutazione: Valutazione dei vantaggi diagnostici o terapeutici. Valutazione dei danni inevitabilmente connessi e della non esistenza di mezzi alternativi. Valutazione di comparazione. Ridurre l entità della dose da esposizioni mediche (Principio di ottimizzazione) Escluse le procedure di terapia con le radiazioni ionizzanti, sia la pratica medica che la singola esposizione devono seguire procedure d ottimizzazione. In questo campo per ottimizzazione s intende la riduzione della dose al livello più basso ragionevolmente ottenibile e compatibile con il raggiungimento dell informazione diagnostica richiesta (ottenere una immagine di qualità adeguata). Tutte le dosi dovute a esposizioni mediche per scopi radiologici ad eccezione delle procedure radioterapeutiche, devono essere mantenute al livello più basso ragionevolmente ottenibile e compatibile con il raggiungimento dell'informazione diagnostica richiesta, tenendo conto di fattori economici e sociali; Il principio di ottimizzazione si può attuare tramite: la scelta delle attrezzature, la produzione adeguata di un'informazione diagnostica appropriata o del risultato terapeutico, la delega degli aspetti pratici, i programmi per la garanzia di qualità, inclusi il controllo della qualità, l'esame e la valutazione delle dosi o delle attività somministrate al paziente. Un esempio di pratica medica la mammografia di screening Il decreto 187 definisce i principi generali della radioprotezione delle persone per quanto riguarda le esposizioni mediche: esposizione di pazienti nell'ambito della rispettiva diagnosi o trattamento medico 17

18 esposizione di persone nell'ambito della sorveglianza sanitaria professionale esposizione di persone nell'ambito di programmi di screening sanitario esposizione di persone sane o di pazienti che partecipano volontariamente a programmi di ricerca medica o biomedica, in campo diagnostico o terapeutico esposizione di persone nell'ambito di procedure medico-legali. Il decreto legislativo si applica inoltre alle esposizioni di persone che coscientemente e volontariamente, al di fuori della loro occupazione, assistono e confortano persone sottoposte a esposizioni mediche. Come si nota, la pratica di screening con le radiazioni ionizzanti è esplicitamente annoverata tra le esposizioni normate dal suddetto decreto. La pratica della mammografia di screening può consentire di ridurre la mortalità naturale del cancro della mammella di circa il 40%, tuttavia induce un danno la cui quantificazione è stata abbastanza accuratamente accertata da studi epidemiologici riportati in letteratura. In sintesi, la pratica di screening offre il vantaggio di una notevole riduzione del detrimento naturale a fronte di un detrimento indotto molto modesto dell ordine dell 1 per cento. Tutto però se la pratica viene condotta secondo i moderni principi della qualità, che vuol dire: la scelta delle attrezzature, il costante controllo del rapporto dose/immagine (con i controlli di qualità), un organizzazione in staff ( almeno tre medici di screening per le immagini e un fisico medico per le dosi), la delega degli aspetti pratici (personale tecnico e personale amministrativo importante per la gestione delle chiamate a visita), in modo tale che sia garantito che tutto il sistema uomini + macchine funzioni in maniera soddisfacente conformemente agli standard stabiliti. Chi fa che cosa nell ottimizzazione L applicazione del principio di ottimizzazione comporta dunque, come già visto nell esempio, il coinvolgimento collaborativo della figura del fisico medico e di quella del responsabile dell impianto, all interno di un programma di garanzia della qualità i cui elementi fondamentali sono i seguenti: programma di controlli sulle attrezzature d impianto, sistemi, componenti programma di controlli sui procedimenti ovvero verifica clinica programma di valutazione delle dosi e confronto con livelli di riferimento documentabilità giuridica Oltre a queste due figure il coinvolgimento riguarda anche, per esplicito riferimento di legge, il medico specialista e il tecnico di radiologia medica. Controllo di qualità e garanzia di qualità Il cittadino che deve effettuare un esame o terapia con le radiazioni ionizzanti può chiedere se le apparecchiature sono soggette a controllo di qualità. Un normale radiografo è soggetto a controllo di qualità quando : Vengono periodicamente (p. es. annualmente, semestralmente, ) eseguiti dei test sulla macchina radiologica. E da sottolineare che i protocolli dei controlli di qualità non vengono applicati sulle macchine per verificarne il funzionamento, ma vengono applicati su macchine funzionanti per verificarne la rispondenza a determinati standard di qualità. L esito di questi test viene documentato con una apposita scheda, redatta dall esperto in fisica medica, sulla quale il responsabile dell impianto formula un giudizio d idoneità. Tuttavia la legge è ancora più esigente perché pretende un programma più ampio in modo da potersi definire di garanzia. Tale programma prevede tra l altro che venga valutata con periodicità 18

19 almeno biennale la dose che effettivamente un paziente riceve in media per una determinata tipologia d esame, che tale dose sia poi confrontata con i valori diagnostici di riferimento pubblicati dalla stessa legge e che, in caso di superamento, ci si interroghi sulla giustificazione delle dosi più alte approntando, se possibile, misure correttive. La garanzia di qualità non si riferisce, pertanto, esclusivamente alle macchine e al loro corretto funzionamento, ma riguarda anche e soprattutto le procedure. Dal punto di vista del paziente si può dire quindi che mentre i controlli di qualità ne assicurano la protezione da eventuali dosi indebite generate da carenze delle apparecchiature, la garanzia di qualità lo protegge da una inadeguatezza della dose diagnostica - utilizzata per l esame. 19 Considerazioni sullo scopo della legge Si è visto che il cittadino italiano assorbe in media 3 msv all anno per esposizioni di origine naturale o non. Di questi 3 msv il cittadino riceve 0,9 msv a causa dell esposizione per cure o diagnosi mediche. Va detto per inciso che allo stato attuale delle conoscenze la diagnostica medica con le radiazioni ionizzanti è la più efficace per una larga classe di patologie e quindi non può essere previsto il suo superamento. Ci si può allora chiedere che senso abbia abbassare di qualche punto percentuale questo valore (per esempio, per portarlo da 0,9 a 0,6). In termini semplici si può dire che l effetto di un tale abbassamento (in questo caso sarebbe di 0,3 msv) sulla salute dell individuo non è osservabile. Viceversa, se si guarda a una popolazione (in Italia 60 milioni di individui) l effetto è osservabile e consiste in una riduzione dell incidenza annuale di gravi malattie (es. leucemie), proporzionale all entità dell abbassamento di dose. Questa constatazione è importante perché evita preoccupazioni ingiustificate in chi deve effettuare una cura con radiazioni ionizzanti o in chi deve effettuare esami diagnostici impegnativi. Infatti, la probabilità che una dose assorbita a causa di una prestazione diagnostica o terapeutica origini un tumore radioindotto nell individuo che ne abbia avuto bisogno è molto bassa. In uno studio tedesco sullo screening tale probabilità è stata valutata dell ordine di 1 su D altra parte questa constatazione è anche importante perché impegna tutti coloro che dirigono attività cliniche con le radiazioni ionizzanti a organizzare le prestazioni con la massima cura. Infatti nel una variazione in eccesso della dose va ad impattare su aliquote significative di popolazione determinandone una osservabile modifica delle condizioni di salute. Terminologia Garanzia della qualità: Le azioni programmate e sistematiche intese ad accertare con adeguata affidabilità che un impianto, un sistema, un componente o un procedimento funzionerà in maniera soddisfacente conformemente agli standard stabiliti. Livelli diagnostici di riferimento Livelli di dose nelle pratiche radiodiagnostiche mediche o, nel caso della medicina nucleare diagnostica, livelli di attività, per esami tipici, per gruppi di pazienti di corporatura standard, o fantocci standard, per tipi di attrezzature ampiamente definiti. Tali livelli non dovrebbero essere superati per procedimenti standard, in condizioni di applicazioni corrette e normali. Controllo di qualità Serie di operazioni intese a mantenere o a migliorare la qualità. Esso comprende il monitoraggio, la valutazione e il mantenimento ai livelli richiesti di tutte la caratteristiche operative delle attrezzature che possono essere definite, misurate e controllate.

20 4. D.Lgs e D.Lgs riassunto schematico e comparazione Decreto legislativo 26 maggio 2000, n Campo applicazione Art. 1 - Campo di applicazione. 1. Le disposizioni del presente decreto si applicano: a) alla costruzione, all'esercizio ed alla disattivazione degli impianti nucleari; b) a tutte le pratiche che implicano un rischio dovuto a radiazioni ionizzanti provenienti da una sorgente artificiale o da una sorgente naturale nei casi in cui i radionuclidi naturali siano o siano stati trattati per le loro proprietà radioattive fissili o fertili e cioè: 1) alla produzione, trattamento, manipolazione, detenzione, deposito, trasporto, importazione, esportazione, impiego, commercio, cessazione della detenzione, raccolta e smaltimento di materie radioattive; 2) al funzionamento di macchine radiogene; 3) alle lavorazioni minerarie secondo la specifica disciplina di cui al capo IV; b-bis) alle attività lavorative diverse dalle pratiche di cui ai punti 1, 2 e 3 che implicano la presenza di sorgenti naturali di radiazioni, secondo la specifica disciplina di cui al capo IIIbis. b-ter) agli interventi in caso di emergenza radiologica o nucleare o in caso di esposizione prolungata dovuta agli effetti di un'emergenza oppure di una pratica o di un'attività lavorativa non più in atto, secondo la specifica disciplina di cui al capo X. 1-bis. Il presente decreto non si applica all'esposizione al radon nelle abitazioni o al fondo, naturale di radiazione, ossia non si applica né ai radionuclidi contenuti nell'organismo umano, né alla radiazione cosmica presente al livello del suolo, né all'esposizione in superficie ai radionuclidi presenti nella crosta terrestre non perturbata. Dal campo di applicazione sono escluse le operazioni di aratura, di scavo o di riempimento effettuate nel corso di attività agricole o di costruzione, fuori dei casi in cui dette operazioni siano svolte nell'ambito di interventi per il recupero di suoli contaminati con materie radioattive. 2. Le condizioni per l'applicazione delle disposizioni del presente decreto definite nell'allegato I sono aggiornate, in relazione agli sviluppi della tecnica ed alle direttive e raccomandazioni dell'unione europea, con decreti del Presidente del Consiglio dei Ministri, su proposta dei Ministri dell'ambiente e della sanità, di concerto con i Ministri dell'industria, del commercio e dell'artigianato, del lavoro e della previdenza sociale e per la funzione pubblica, sentita l'agenzia nazionale per la protezione dell'ambiente (ANPA), l'istituto superiore per la prevenzione e la sicurezza nel lavoro (ISPESL), l'istituto superiore di sanità (ISS) e la Conferenza Stato Regioni. Con gli stessi decreti sono altresì individuate, in relazione agli sviluppi della tecnica ed alle direttive e raccomandazioni dell'unione europea, specifiche modalità di applicazione per attività e situazioni particolari, tra le quali quelle che comportano esposizioni a sorgenti naturali di radiazioni. 2-bis. In attesa dell'emanazione dei decreti di cui al comma 2 le condizioni di applicazione sono quelle fissate negli allegati 1 e 1-bis.