RADIOPROTEZIONE. Materiale di Diagnostica per Immagini elaborato da Luigi Aronne

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1 RADIOPROTEZIONE Scienza interdisciplinare avente l obiettivo di preservare lo stato di salute e di benessere dei lavoratori, degli individui, della loro progenie e della popolazione nel suo insieme, riducendo i rischi sanitari derivanti dall impiego di radiazioni ionizzanti, in attività che siano giustificate dai benefici che ne derivano alla società e ai suoi componenti. Modalità di esposizione a radiazioni ionizzanti 1) Irraggiamento 2) Contaminazione L irraggiamento può essere: Esterno, dato da sorgenti di radiazioni ionizzanti che si trovano al di fuori dell organismo (macchine radiogene). La sua entità è influenzata da: Distanza La dose di radiazioni ricevuta è inversamente proporzionale al quadrato della distanza dell'individuo dalla sorgente Schermature Es. guanti e camici di Pb. Un grembiule di Pb di 0,5mm riduce l assorbimento delle radiazioni ionizzanti del 95%. Tempo Presenta un rapporto di proporzionalità diretta con l entità della dose di radiazioni ionizzanti assorbita Interno, secondario all introduzione nell organismo di radionuclidi. La contaminazione è quella modalità di esposizione a radiazioni ionizzanti che si verifica tramite il contatto con sostanze radioattive non sigillate (es. radionuclidi) La gravità della contaminazione dipende da tre fattori: Organo/i di deposizione Natura dell emissione del contaminante Periodo di dimezzamento del contaminante Si distinguono una contaminazione Esterna, quando interessa solo la cute Interna, quando viene superata la barriera cutanea, per la presenza, ad esempio, di lesioni della cute. Il processo di contaminazione interna segue quattro tappe: Deposizione del contaminante radioattivo lungo la via d entrata Trasporto del contaminante nel sangue o nella linfa Incorporazione del contaminante nell organo o negli organi critici Eliminazione del contaminante Effetti delle radiazioni ionizzanti Possono essere di due tipi: Deterministici o Non sono casuali o Si manifestano al superamento di una determinata dose soglia o Superata la dose soglia, l entità dell effetto aumenta all aumentare della dose (per questo tali effetti sono definiti ad accrescimento ) o Sono in genere effetti precoci (tossicità acuta). Si manifestano, cioè, a breve distanza di tempo dall irradiazione (giorni o settimane). Effetti deterministici includono eritemi cutanei, particolari dermatiti (dermatiti da radiazioni), cataratta, anemia e leucopenia, infertilità, sindrome acuta da pan irradiazione 1

2 L effetto deterministico di minore entità è l eritema che interviene per una dose assorbita di 2 3 Gray. N.B. La dose di radiazione assorbita per l esecuzione di un radiogramma del torace in PA è di 0,15 milligray, del rachide cervicale in PA è di 0,95 milligray, dell addome in PA è di 3 milligray. Quindi, prima che venga raggiunta una dose assorbita pari a quella minima necessaria per lo sviluppo di un eritema, bisognerebbe praticare radiogrammi del torace. Stocastici o probabilistici o Sono casuali o Mancano di una dose soglia, al di sotto della quale, sicuramente non compaiono. o Sono del tipo tutto o nulla, nel senso che si manifestano o non si manifestano affatto. o All aumentare della dose assorbita, aumenta, non la gravità ma la probabilità di accadimento dell effetto. N.B. La probabilità di comparsa degli effetti stocastici dipende non solo dalla dose assorbita [espressa in Gray (quantità di energia che la radiazione cede alla materia)] ma anche da: Tipo di radiazione Tendenza dei tessuti coinvolti a sviluppare il danno (radiosensibilità). Al fine di attribuire un peso biologico alla dose assorbita è necessario l uso di opportuni coefficienti di ponderazione: uno per la radiazione in gioco, uno per i tessuti coinvolti. Il primo coefficiente, W R, esprime l efficacia biologica relativa (EBR) della radiazione considerata, a sua volta dipendente dal trasferimento lineare di energia (LET). W R = 1 per raggi X, radiazioni gamma ed elettroni; è compreso tra 5 e 20 per i neutroni. Il secondo coefficiente, W T, esprime la suscettibilità, mostrata dai vari organi e tessuti, nello sviluppare effetti stocastici. Il prodotto della dose assorbita per il coefficiente di peso della radiazione in gioco (W R ), fornisce la dose equivalente, espressa in Sievert (Joule/Kg). La sommatoria delle dosi equivalenti assorbite da alcuni organi e tessuti, moltiplicate per i corrispondenti coefficienti di ponderazione tissutale (W T ), fornisce la dose efficace, espressa, anche essa, in Sievert (Joule/Kg). o Sono in genere effetti tardivi (tossicità cronica). Si manifestano, cioè, a lunga distanza di tempo dall irradiazione (anni). Si differenziano in: Somatici, se interessano l individuo direttamente esposto (es. leucemie e tumori solidi) Genetici, se interessano i figli che nasceranno da soggetti esposti a radiazioni Gli effetti deterministici possono essere del tutto prevenuti, evitando il superamento della dose soglia caratteristica per ciascuno di essi. Gli effetti stocastici, al contrario, non possono esser del tutto prevenuti poiché non esiste una dose soglia. Ci si limita a ridurre la probabilità del loro accadimento. La vigente normativa radioprotezionistica fa distinzione concettuale tra radioprotezione del paziente e radioprotezione della popolazione e dei lavoratori. RADIOPROTEZIONE DEL PAZIENTE È normata dal D.Lgs. 187/00. Secondo tale D.Lgs. i principi fondamentali della radioprotezione del paziente sono: Giustificazione della pratica Ottimizzazione della protezione Identificazione di Livelli Diagnostici di Riferimento (LDR) Secondo il principio di giustificazione, nessuna attività umana, comportante esposizione alle radiazioni ionizzanti, deve essere accolta a meno che la sua introduzione produca un beneficio netto e dimostrabile agli individui esposti o alla società. 2

3 Il beneficio netto, nell esposizione a radiazioni ionizzanti, è la risultante della differenza tra benefici attesi e danno temuto. Tale differenza è generalmente positiva allorquando la prestazione richiesta è motivata da un problema clinico concreto e significativo. Al contempo, è importante valutare se i risultati sperati non siano conseguibili con prestazioni alternative, non comportanti l uso di radiazioni ionizzanti. Si distinguono una giustificazione: Globale Individuale Un esempio di giustificazione individuale è quella richiesta in donne gravide ed in donne in età fertile. Nella donna gravida non è ammessa l esposizione a radiazioni ionizzanti se non in caso di assoluta necessità. In tale circostanza deve intervenire uno specialista in fisica medica con il compito di valutare ed annotare la dose d esposizione. Le donne in età fertile possono essere sottoposte a radiazioni ionizzanti, entro il decimo giorno dall inizio del ciclo mestruale per avere la certezza che la donna non sia gravida. Secondo il principio di ottimizzazione, ogni esposizione alle radiazioni deve essere tenuta tanto bassa quanto è ragionevolmente ottenibile, facendo luogo a considerazioni economiche e sociali (A.L.A.R.A. As Low As Reasonably Achievable) L obiettivo da raggiungere, nella diagnostica per immagini, è quello di ottenere la massima qualità di immagine con la minima dose di radiazione al paziente. L obiettivo da raggiungere, nella terapia mediante radiazioni ionizzanti, è quello di ottenere la massima dose assorbita nel volume bersaglio con la minima dose agli organi critici. Per rifarsi ad un principio di ottimizzazione bisogna tener conto di: Tecnica da adottare Qualità del risultato conseguito Dose di radiazione fornita al paziente I Livelli Diagnostici di Riferimento (LDR), sono grandezze [tempi, dose d ingresso (ESD), prodotto doslunghezza (DLP), indice di dose tomografica in aria (CTDI), attività, etc...) facilmente misurabili e tipiche per ogni procedura diagnostica. La verifica dei LDR deve essere effettuata, su richiesta del responsabile delle apparecchiature, con periodicità biennale, dal fisico specialista. La verifica dei LDR fornisce l informazione di buon funzionamento degli apparecchi radiologici e quantifica l ottimizzazione del protocollo clinico in termini di rapporto rischio/beneficio. RADIOPROTEZIONE DEGLI OPERATORI SANITARI E DELLA POPOLAZIONE È disciplinata dai D.Lgs. 230/95 e 241/2000. Si basa su tre strumenti operativi: Sorveglianza fisica Sorveglianza medica Vigilanza Sorveglianza fisica Insieme dei dispositivi adottati, delle valutazioni, delle misure e degli esami effettuati, delle indicazioni fornite e dei provvedimenti formulati dall esperto qualificato al fine di garantire la protezione sanitaria dei lavoratori e della popolazione La sorveglianza fisica deve essere assicurata dal datore di lavoro, per mezzo di esperti qualificati. L esperto qualificato è un laureato in fisica, chimica o ingegneria, dotato di apposita idoneità. Compete all esperto qualificato: 1) Classificare le zone lavorative in: Zone interdette, inaccessibili, cioè, in condizioni ordinarie in quanto: 3

4 Zone controllate Ogni luogo in cui esiste una sorgente di radiazioni ionizzanti ed in cui persone, professionalmente esposte, possono ricevere, sul corpo intero, dosi di radiazioni > 6 ms/anno. Zone sorvegliate Ogni luogo in cui esiste una sorgente di radiazioni ionizzanti ed in cui persone, professionalmente esposte, possono ricevere, sul corpo intero, dosi di radiazioni comprese tra 1 e 6 ms/anno. Zone ad accesso libero I lavoratori, considerando l entità dell irradiazione alla quale sono potenzialmente assoggettati, vengono suddivisi in tre categorie: Esposti di categoria A Lavoratori che, nell arco di un anno, possono essere esposti ad una dose efficace >6 ms Esposti di categoria B Lavoratori che, nell arco di un anno, possono essere esposti ad una dose efficace compresa tra 1 e 6 ms Non esposti Lavoratori la cui esposizione, nell arco di un anno, a radiazioni ionizzanti non supera una dose efficace di 1 ms 2) Valutare la dose assorbita nell intero arco dell attività lavorativa mensile con appositi strumenti di rilevazione, i dosimetri personali. Il dosimetro più comune è costituito da cristalli termoluminescenti, posti all interno di un contenitore in materiale plastico. I cristalli intrappolano l energia della radiazione ionizzante e la rilasciano sottoforma di luce quando esposti ad un impulso termico. Il dosimetro per il corpo intero verrà posizionato all altezza della parte superiore dell emitorace sinistro. 3) Redigere, per i lavoratori esposti di categoria A, una valutazione semestrale circa le dosi ricevute; annuale per gli altri lavoratori. Tali valutazioni dovranno essere trasmesse al medico autorizzato/competente che si occupa sorveglianza medica il quale le annoterà nel documento sanitario personale (D.O.S.P) 4) Verifica dei LDR con periodicità biennale Sorveglianza medica Insieme delle visite mediche, delle indagini specialistiche e di laboratorio, dei provvedimenti sanitari adottati dal medico, al fine di garantire la protezione sanitaria dei lavoratori esposti. Va assicurata dal datore di lavoro. È affidata, per i lavoratori esposti di categoria A, al medico autorizzato, di norma un medico del lavoro che ha acquisito una specifica idoneità nazionale; per il lavoratori esposti di categoria B, al medico autorizzato o al medico competente, anch esso medico del lavoro. Prevede: 1) Visita medica preventiva Serve per formulare il giudizio di idoneità per l esposizione alle radiazioni ionizzanti. Si articola nei seguenti momenti: Anamnesi familiare, fisiologica, patologica. Esame obiettivo, con particolare riguardo a cute, stato di sanguificazione, stazioni linfatiche, milza, fegato, reni, apparato respiratorio. Esami di laboratorio ECG Rx torace 4

5 In base alla visita preventiva, i lavoratori vengono giudicati: Idonei Idonei in determinate condizioni Non idonei 2) Visita medica periodica Effettuata ogni 6 mesi, per i lavoratori di categoria A; con cadenza annuale per i lavoratori di categoria B. Le visite mediche, ove necessario, sono integrate da indagini specialistiche e di laboratorio 3) Visita medica straordinaria L insieme di tali accertamenti sanitari, costituisce il documento sanitario personale (D.O.S.P.) che deve essere aggiornato e conservato per almeno trenta anni. Dopo la cessazione del rapporto di lavoro, il D.O.S.P. deve essere inviato, con la scheda dosimetrica, dal medico autorizzato/competente, all Ispettorato Medico Centrale del Lavoro (I.S.P.E.S.L.) di Roma. Vigilanza Insieme delle azioni, valutazioni, interventi, controlli, attraverso cui lo Stato garantisce, al lavoratore professionalmente esposto ed alla popolazione, il rispetto nella forma e nella sostanza dei loro interessi sanitari. Addetti alla vigilanza sono: ASL, Ispettorato del Lavoro, Agenzia Nazionale per la Protezione dell Ambiente. L esposizione naturale a radiazioni ionizzanti provenienti dall atmosfera e dagli isotopi radioattivi presenti in natura, è stimato a 3.2 millisievert. Ogni anno, gli operatori di un servizio di diagnostica per immagini sono esposti ad una dose che è molto inferiore. Le figure professionali maggiormente esposte sono gli angiografisti ed i cardiologi interventisti che effettuano procedure sotto guida fluoroscopia. Nelle donne gravide, inavvertitamente esposte a radiazioni ionizzanti entro 9 gg dal concepimento, prima cioè dell impianto dell ovulo, non ha senso prendere alcun provvedimento poiché l esposizione a radiazioni ionizzanti in questo periodo, può provocare o la morte dell embrione o nessun danno. Il feto è più sensibile al danno da radiazioni ionizzanti nelle 8 15 settimane successive al concepimento, quando tali radiazioni possono determinare anomalie di sviluppo e ritardi mentali, soprattutto se viene superata una dose assorbita di 40 cgray. È stata determinata una dose soglia di assorbimento per le gravide che svolgono attività in radiologia pari a 0.5 millisievert. Non è possibile valutare quante neoplasie siano state indotte da piccoli e successivi assorbimenti nel tempo di radiazioni ionizzanti. Se l esposizione è stata modesta, più facilmente i meccanismi di riparazione del DNA potranno operare ed ovviare al danno. Al contrario, un danno sarà meno facilmente riparabile se l esposizione è stata maggiore. 5