UNIVERSITÁ DEGLI STUDI DI VERONA Facoltà di Medicina e Chirurgia CORSO DI LAUREA IN TECNICHE DI RADIOLOGIA MEDICA, PER IMMAGINI E RADIOTERAPIA

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1 UNIVERSITÁ DEGLI STUDI DI VERONA Facoltà di Medicina e Chirurgia CORSO DI LAUREA IN TECNICHE DI RADIOLOGIA MEDICA, PER IMMAGINI E RADIOTERAPIA Presidente: Prof. Marco Ferdeghini TESI DI LAUREA ESPOSIZIONE DEL TSRM AL CAMPO MAGNETICO STATICO: NUOVE METODICHE DI RILEVAZIONE Relatore: Ing. Luciano Mirarchi Correlatore: Dott. Aldo Valentini Laureanda: Antonella Caltagirone Anno Accademico

2 INDICE INTRODUZIONE 1 1. TIPI DI MAGNETE Il magnete resistivo Il magnete permanente Il magnete a superconduttore 4 2. EFFETTI BIOLOGICI DELL ESPOSIZIONE A CAMPI MAGNETICI STATICI 6 3. STANDARD DI SICUREZZA E LIVELLI DI ESPOSIZIONE IN RISONANZA MAGNETICA NUCLEARE: NORMATIVA ITALIANA Misure per la sicurezza dei lavoratori ai campi magnetici statici LINEE GUIDA INTERNAZIONALI SUI LIMITI DI ESPOSIZIONE A CAMPI MAGNETICI STATICI Limiti di esposizione professionali STUDIO SULLA VALUTAZIONE DELL ESPOSIZIONE AL CAMPO MAGNETICO STATICO IN PROSSIMITA DEL MAGNETE DI RISONANZA RILEVATORI DI CAMPO MAGNETICO L effetto Hall DOSIMETRI PERSONALI Materiali e metodi Riduzione dell esposizione del T.S.R.M SISTEMA PER IL RILEVAMENTO DEI CAMPI MAGNETICI STATICI MAFISS Dosimetro per campi magnetici (MFD) Unità per la ricarica dei dosimetri (DRU) 36

3 8.3 Unità computer remota (LCU) Descrizione delle operazioni Specifiche tecniche del Mafiss SISTEMA PER IL RILEVAMENTO DEI CAMPI MAGNETICI STATICI TALETE Unità di monitoraggio personale Base Software Report Certificazione del sistema Talete CONCLUSIONI 47 RINGRAZIAMENTI 48 BIBLIOGRAFIA GENERALE 49

4 INTRODUZIONE La Risonanza Magnetica Nucleare (RMN) è una tecnica di indagine sulla materia basata su principi fisici che utilizzano la misurazione della precessione dello spin di protoni sottoposti ad un campo magnetico e radiofrequenze. Questa metodica è sicuramente quella che ha avuto il più rapido sviluppo nella diagnostica per immagini ed è in continua evoluzione. La Risonanza Magnetica Nucleare ha un vasto campo di applicabilità, anche perché può avvalersi di sostanze (mezzi di contrasto paramagnetici) che, somministrate al paziente, si distribuiscono nell'organismo, facilitandone la definizione delle varie parti. Essa combina i vantaggi delle altre tecniche di imaging esistenti, senza tuttavia spartirne gli svantaggi. Come la Tomografia Assiale Computerizzata (TAC) fornisce immagini tomografiche ed è dotata di eccellente risoluzione spaziale e di contrasto, come l Ecotomografia (ETG) non usa radiazioni ionizzanti e produce immagini orientabili variamente, come la Medicina Nucleare, infine è in grado di fornire informazioni sui processi metabolici a livello tissutale. Si tratta di una tecnica abbastanza recente e tuttavia in rapida espansione: il numero di installazioni RM è in progressiva crescita e continue sono le innovazioni tecnologiche che interessano le varie componenti sia software che hardware del sistema RM. Come la TAC anche la RMN ha avuto dapprima un impatto clinico nel campo neurologico, e solo successivamente ha trovato, e sta trovando, utili campi di applicazione clinica nell imaging del resto del corpo. Con questa tecnica molte malattie e alterazioni degli organi interni possono essere visualizzate e quindi facilmente diagnosticate. Tramite la RMN sono ben visibili i tessuti molli ed è possibile la discriminazione tra tipologie di tessuti non apprezzabile con altre tecniche radiologiche di imaging. Si è molto dibattuto in merito agli effetti biologici del campo magnetico statico sul corpo umano, e quindi sui rischi da esso derivanti ma ci sono pareri discordanti a riguardo. 1

5 In ogni caso non esistono al momento fonti certe inerenti all effetto biologico del campo magnetico statico, dunque il pensiero comune è quello di mantenere l esposizione a tali forze di campo al livello più basso possibile sia per il paziente che per l operatore (principio di precauzione). Con l arrivo dei rilevatori di campo magnetico statico portabili dall operatore, nelle diagnostiche di Risonanza Magnetica, l esposizione per l operatore sanitario esposto sarà ulteriormente controllata, con lo scopo di tutelarne la salute stessa. La mia tesi pone come obiettivo quello di verificare, con un piccolo studio, l effettiva precisione di questa tecnologia e, infine, di raccogliere un insieme di consigli riguardanti il comportamento da assumere all interno della diagnostica di Risonanza Magnetica, in modo da mantenere l esposizione al campo magnetico statico al livello più basso possibile. 2

6 1.TIPI DI MAGNETE La parte principale del tomografo RM è il magnete che produce un campo magnetico statico, che deve essere il più possibile omogeneo all interno del volume di acquisizione e stabile nel tempo. Ogni tipo di magnete presenta dei vantaggi e degli svantaggi sia sul piano tecnologico che su quello dell investimento monetario necessario per il loro acquisto e mantenimento. I magneti si distinguono per le loro caratteristiche costruttive in tre categorie: * Resistivi = utilizzati per campi magnetici da 0,002 a 0,35 Tesla * Permanenti = utilizzati per campi magnetici da 0,01 a 0,35 Tesla * Superconduttivi = utilizzati per campi magnetici da 0,20 a 11,7 Tesla 1.1 IL MAGNETE RESISTIVO Il magnete resistivo è costituito da un avvolgimento elettrico percorso continuamente da corrente e raffreddato ad acqua. Per le elevate potenze necessarie all alimentazione del magnete (circa 35 KW), si possono realizzare solo campi relativamente bassi: fino a 0,35 Tesla. A loro svantaggio c è l elevato consumo di energia elettrica, la necessità di un sistema di raffreddamento ad acqua, e la loro alta sensibilità ai disturbi esterni. A loro vantaggio solo la semplicità di spegnimento del campo magnetico a inutilizzo dell apparecchiatura o in caso di emergenza. 3

7 1.2 IL MAGNETE PERMANENTE Il magnete permanente è costituito da una serie di blocchi di materiale ferromagnetico con il quale si possono realizzare solo campi magnetici relativamente bassi, fino a circa 0,35 Tesla. Impiegati soprattutto nei sistemi aperti a basso campo, sono molto pesanti ma, a loro vantaggio, non richiedono liquidi criogeni e non consumano energia elettrica per il mantenimento del campo magnetico. Sono però molto sensibili alla temperatura e devono quindi essere costantemente riscaldati ad una temperatura di mentre l ambiente circostante viene costantemente climatizzato a per stabilizzare il flusso termico. Poiché variazioni della temperatura comportano un instabilità del campo magnetico con effetti apprezzabili sulla qualità d immagine, qualora si spegnesse anche per poche ore l impianto di climatizzazione della sala magnete, si devono di conseguenza attendere molte ore per riottenere la necessaria qualità di campo magnetico. 1.3 IL MAGNETE A SUPERCONDUTTORE I magneti superconduttivi sono degli elettromagneti. Il magnete a superconduttore è un elettromagnete che genera un forte campo magnetico omogeneo dell ordine dei Tesla e trova impiego per la massima parte su sistemi classici a tunnel. Il magnete a superconduttore necessita per il suo funzionamento di un sistema di raffreddamento a gas criogeni. In particolare l elio liquido permette all avvolgimento del magnete di rimanere ad una temperatura molto bassa alla quale si verifica il fenomeno della conduttività: il filo metallico non offre più nessuna resistenza al passaggio della corrente e quindi non si dissipa energia. 4

8 In questo stato la corrente presente nell avvolgimento si mantiene quasi all infinito senza bisogno di un alimentazione esterna. Il magnete a superconduttore è alimentato solo durante la fase d installazione del tomografo RM. Il suo circuito elettrico è tale che, se poi chiuso su se stesso, riesce a intrappolare la corrente che circola al suo interno mantenendo costante così il campo magnetico. L elio liquido, però, evapora lentamente, e deve essere quindi rabboccato periodicamente. In caso di un abbassamento critico del livello dell elio, il superconduttore perde la sua principale caratteristica e, per effetto della dissipazione termica, si ha l azzeramento della corrente circolante, il conseguente spegnimento del campo magnetico e la quasi totale evaporazione dell elio presente nel magnete. Questo fenomeno viene comunemente chiamato Quench del magnete: nel giro di alcuni secondi grandi quantità di elio gassoso si generano all interno del magnete e devono essere evacuate all esterno. Il Quench può anche essere comandato manualmente, in caso di emergenza, per ottenere un rapido spegnimento del campo magnetico. Il Quench volontario si deve considerare una procedura di emergenza riservata nei casi in cui è in pericolo la vita. In tutti gli altri casi è possibile effettuare una procedura di spegnimento lento del campo detta Ramp down che evita la perdita totale dell elio liquido contenuto nel magnete. Il magnete a superconduttore è normalmente utilizzato per ottenere elevati campi magnetici omogenei. Le sue linee di campo si estendono normalmente anche all esterno del magnete fino ad essere, in taluni casi, di intensità tale da interessare oltre il locale contenente il tomografo altri ambienti circostanti contigui. Per limitare questo effetto, i moderni magneti hanno all interno un riavvolgimento del filo superconduttore che, creando all esterno un campo magnetico opposto a quello principale, limita la dispersione verso l esterno delle linee di campo (fringe field) mantenendo invece invariata la sua intensità all interno del tunnel. Questa caratteristica si chiama schermatura attiva (Active Shield). 5

9 In passato non esisteva questo tipo di schermatura e la limitazione del campo disperso era ottenuta con l aggiunta di strutture ferromagnetiche poste attorno al magnete. In questo caso si parlava di Passive Shield. Dato che questo sistema influiva molto sull omogeneità finale del campo del magnete questo tipo di schermatura è stato definitivamente abbandonato. 2. EFFETTI BIOLOGICI DELL ESPOSIZIONE A CAMPI MAGNETICI STATICI Gli effetti biologici relativi al campo magnetico statico (B 0 ) di un tomografo di Risonanza Magnetica, possono essere suddivisi in: - EFFETTI MAGNETO-MECCANICI - EFFETTI ELETTRODINAMICI -EFFETTI MAGNETO-MECCANICI: sono associati ai moti di traslazione ed orientazione indotti dal campo su molecole diamagnetiche, paramagnetiche e ferromagnetiche. 1. Nelle sostanze diamagnetiche, quando sono immerse in un campo magnetico, al loro interno vengono indotte delle correnti che generano un debole campo magnetico che ha verso opposto a quello esterno. 2. Le sostanze paramagnetiche vengono attraversate da correnti che generano un campo concorde con quello applicato. 3. Le sostanze ferromagnetiche, generano un campo facilmente rilevabile anche in presenza di un debole campo magnetico applicato. 6

10 Molecole con proprietà diamagnetiche e paramagnetiche caratterizzate da anisotropia nella suscettibilità magnetica (cioè la suscettibilità varia con la direzione del campo applicato) risentono di una coppia di forze, proporzionale al momento magnetico delle molecole, al campo statico e all angolo compreso tra essi, che tende ad orientare le molecole minimizzando la loro energia libera (es. globuli rossi falciformi). -EFFETTI ELETTRODINAMICI: derivano dall interazione del campo statico con le correnti ioniche prodotte dal movimento di elettroliti all interno del corpo. Tali interazioni producono due tipi di effetti: 1) La generazione di una forza frenante esercitata sulla propagazione dei potenziali d azione lungo le fibre dei nervi periferici e le reti neuronali del sistema nervoso centrale. 2) La generazione di potenziali elettrici quando il flusso di una soluzione elettrolitica (es. il sangue in un vaso) attraversa un campo magnetico. Tuttavia, questi potenziali elettrici indotti non sono sufficienti ad interferire con la funzionalità delle membrane cellulari. Nell uomo sono stati riscontrati i seguenti effetti: Per un esposizione di Gauss (NB: 1 Gauss = Tesla, e 1 Tesla = Gauss) di durata varia: aumento della pressione arteriosa e leucopenia. Per un esposizione di Gauss per 4 ore: riferita insonnia, cefalea, parestesie, precordi algie e alterazione dell EEG. Per un esposizione di Tesla ( Gauss): riportata nausea, confusione mentale, bradi-tachicardia, ipotensione, astenia, vertigini, prurito, bruciore e arrossamento delle mani. Osservate anomalie dell onda T. Sensazioni luminose alla periferia del campo visivo. 7

11 Campi di T inducono rotazioni misurabili dei bastoncelli retinici. Crasi ematica, disturbi sistema neurovegetativo. Orientamento macromolecolare indotto da campi magnetici di 350 mt su emazie falciformi. 3. STANDARD DI SICUREZZA E LIVELLI DI ESPOSIZIONE IN RISONANZA MAGNETICA NUCLEARE: NORMATIVA ITALIANA I dispositivi basati sul fenomeno della Risonanza Magnetica Nucleare (RMN) trovano ampia applicazione nella diagnostica medica consentendo una visualizzazione sia bidimensionale che tridimensionale molto dettagliata, sia dal punto di vista anatomico che funzionale, degli organi del paziente sottoposto ad indagine. Tali sistemi sottopongono il paziente, contemporaneamente, ad un campo magnetico statico di alta intensità, ad un campo elettromagnetico a radiofrequenza ed a campi magnetici lentamente variabili nel tempo (chiamati gradienti) per consentire la corretta visualizzazione e localizzazione di eventuali lesioni. Pertanto, i tomografi a RMN, pur fornendo indubbi benefici diagnostici, possono diventare potenziali sorgenti di rischio per i pazienti ma anche per gli operatori a causa dell'emissione di diverse componenti dello spettro elettromagnetico. Questi agenti fisici sono tutti compresi nella regione a più bassa frequenza dello spettro elettromagnetico e sono incapaci di produrre fenomeni di ionizzazione quando interagiscono con la materia. Per questo motivo i campi utilizzati nella RMN rientrano nella denominazione di radiazioni non ionizzanti (NIR). In Italia, le apparecchiature a RMN per uso medico o di ricerca sono regolate da una specifica normativa che prevede la messa in sicurezza dell'impianto ed idonee misure protezionistiche per gli operatori ed i pazienti. Nella tabella 1. sono riportati i riferimenti normativi, gli articoli attualmente vigenti e quelli abrogati: 8

12 Tabella 1. DECRETI ARTICOLI E ALLEGATI VIGENTI ARTICOLI ABROGATI D.M. 29/11/85 - tutti gli articoli D.M. 02/08/91 articolo 7 e allegati da 1 e 6 1,2,3,4,5 e 6 D.M. 03/08/93 articoli 2, 4, 5 ed allegati A e B 1 e 3 D.P.R. 542/94 tutti gli articoli - Esistono, inoltre sentenze della Corte Costituzionale interpretative delle norme. Nel regolamento emanato con il D.P.R. 542/94 sono individuate e classificate in gruppi le apparecchiature diagnostiche a RMN che devono essere autorizzate da parte del Ministero o della Regione e quelle che non necessitano di autorizzazione per l installazione e l uso. I diversi regimi autorizzativi dipendono dal valore del campo statico di induzione magnetica dell apparecchiatura e dalla possibilità di eseguire esami diagnostici sull intero corpo o sui soli arti come riassunto nella tabella2.: Tabella 2. CLASSIFICAZIONE CMS UTILIZZO AUTORIZZAZIONE Settoriali Inferiore a 0,5 T e clinico Non necessaria riservate ad arti Gruppo A Inferiore a 2 T clinico Regione o Prov. Auton. Gruppo B Superiore a 2 T ricerca Ministero della Sanità Il DPR 542/94 impone che le apparecchiature a RMN operino sotto la responsabilità di un Medico Specialista in Radiologia il quale ha il compito di gestire la sicurezza 9

13 dell impianto in collaborazione con l Esperto Responsabile della Sicurezza che è un laureato con particolari conoscenze specifiche sulla RMN. La figura del Medico Responsabile dell impianto è sempre richiesta mentre quella dell Esperto Responsabile della Sicurezza è obbligatoria per le apparecchiature che necessitano di autorizzazione (Tabella 3.). Tabella 3. CLASSIFICAZIONE APPARECCHIATURA RM MEDICO RESPONSABILE ESPERTO RESPONSABILE ALLA SICUREZZA Settoriale obbligatorio non obbligatorio Gruppo A obbligatorio obbligatorio Gruppo B obbligatorio obbligatorio La protezione e sorveglianza delle persone esposte comprende la stesura, da parte dell Esperto Responsabile in collaborazione con il Medico responsabile, di un Regolamento di sicurezza che dovrà contenere anche le indicazioni di tutti i casi di possibile controindicazione all analisi RMN e/o all esposizione al campo magnetico statico, ai campi elettromagnetici lentamente variabili e ai campi a radiofrequenza generati durante il funzionamento dell apparecchiatura nonché i potenziali rischi derivanti dall uso. 10

14 3.1 MISURE PER LA SICUREZZA DEI LAVORATORI AI CAMPI MAGNETICI STATICI La normativa vigente stabilisce limiti di esposizione in funzione dell intensità del campo e della parte esposta. Nella tabella seguente sono riportati i limiti di esposizione, contenuti negli allegati 1 e 4 del D.M. 02/08/91, ritenuti accettabili per il corpo intero e gli arti (Tabella 4.): Tabella 4. PARTE ESPOSTA INTENSITÀ DI CAMPO MASSIMO DURATA MASSIMA DELL ESPOSIZIONE corpo 200 mt 1 ora/giorno corpo 2 T 15 min/giorno arti 2 T 1 ora/giorno arti 4 T 15 min/giorno 4. LINEE GUIDA INTERNAZIONALI SUI LIMITI DI ESPOSIZIONE A CAMPI MAGNETICI STATICI Il rapido sviluppo nell industria e in medicina di tecnologie che usano campi magnetici statici ha prodotto un aumento dell esposizione umana a questi campi ed ha portato a numerosi studi scientifici sui loro possibili effetti. L Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) ha recentemente prodotto un documento di criteri sanitari relativamente ai campi elettrici e magnetici statici, nell ambito dell Environmental Health Criteria Programme (OMS 2006), che funge da database scientifico per lo sviluppo delle linee guida che vengono descritte nel presente documento e che sostituiscono quelle pubblicate dall ICNIRP nel 1994 (ICNIRP 1994). 11

15 4.1 LIMITI DI ESPOSIZIONE PROFESSIONALI I limiti per esposizioni professionali di queste linee guida vengono applicati a coloro che sono esposti a campi magnetici statici per l esecuzione delle loro normali attività lavorative o per compiti loro assegnati. Si raccomanda che l esposizione professionale della testa e del tronco non superi un valore di picco spaziale dell induzione magnetica pari a 2 T, tranne nella seguente circostanza: per attività lavorative per cui si rendano necessarie esposizioni al di sopra di 2 T, si possono consentire esposizioni fino a 8 T se l ambiente è controllato e se vengono messe in atto adeguate procedure di lavoro che controllino gli effetti indotti dal movimento. Gli effetti sensoriali dovuti al movimento all interno del campo possono essere evitati rispettando le restrizioni di base fissate nelle linee guida per i campi ELF. Se limitate alle estremità, sono accettabili esposizioni massime fino a 8 T. Lo sviluppo di linee guida per i campi magnetici statici pone due difficili problemi. In primo luogo se, e in quale misura, le linee guida debbano consentire la possibilità che, in alcuni lavoratori esposti, si manifestino effetti sensoriali temporanei, senza conseguenze note a lungo termine o patologiche. In secondo luogo, quanto le restrizioni debbano proibire livelli di esposizione superiori a quelli a cui arrivano le esperienze sull uomo e per i quali quindi non vi siano effetti nocivi noti, ma interrogativi dovuti alla mancanza di conoscenze. Riguardo al primo problema l ICNIRP ritiene che esistano situazioni professionali in cui, con adeguate informazioni e addestramento, è ragionevole che i lavoratori accettino volontariamente e consapevolmente la possibilità di effetti sensoriali transitori come la nausea, perché non si ritiene che questi portino a effetti sanitari a lungo termine o patologici. Riguardo al secondo aspetto, l ICNIRP ritiene che le esposizioni consentite dalle linee guida debbano basarsi su livelli per i quali vi sia un evidenza apprezzabile sull uomo e che non si dovrebbe oltre questi semplicemente per mancanza di evidenze di effetti nocivi. 12

16 Dopo la pubblicazione delle linee guida del 1994, ci sono stati diversi studi su soggetti esposti a campi magnetici statici fino a 8 T (Kangarlu et al 1999; Chakeres et al 2003a, 2003b; Glover et al 2007). Al di sopra di 2 T sono stati occasionalmente osservati, in qualche persona, effetti transitori come vertigini, nausea e fosfeni, ma non si è trovata alcuna evidenza di effetti sanitari irreversibili o gravi. Poiché il sistema vestibolare è stimolato in modo ottimale da campi elettrici indotti e da correnti indotte di bassa frequenza (attorno a 1 Hz) (Stephen et al 2005) a livelli inferiori alle soglie per la stimolazione nervosa (Glover et al, 2007), si considera che la protezione da vertigini e nausea fornisca un adeguata protezione anche dagli altri effetti delle correnti indotte nella testa e nel tronco, come la stimolazione dei nervi periferici. Nei luoghi di lavoro in generale, il limite di esposizione è fissato a 2 T per prevenire vertigini, nausea ed altre sensazioni; tuttavia, per specifiche applicazioni professionali, quando l ambiente è controllato e sono messe in atto adeguate procedure di lavoro, è accettabile l esposizione fino a 8 T. Il grado di queste sensazioni dipende molto da fattori individuali come la propensione personale a malesseri dovuti al moto e la velocità di movimento nel campo; quindi, se un individuo sperimenta tali effetti, può evitarli o ridurli al minimo muovendosi il più lentamente possibile. Sulla base di modelli del flusso sanguigno in vasi più di quelli della testa e del tronco, nonché dell esperienza fornita dalle sorgenti esistenti, non si prevedono effetti nocivi nelle estremità a seguito di esposizioni fino a 8 T. Non vi sono dati su cui poter basare, per le estremità, un limite di esposizione più alto. 13

17 Tabella 5. Limiti di esposizione professionale ai campi magnetici statici ESPOSIZIONE PROFESSIONALE INDUZIONE MAGNETICA Esposizione della testa e del tronco Esposizione delle estremità 2 T 8 T L ICNIRP raccomanda che questi limiti siano operativamente considerati come limiti di esposizione di picco spaziale. Per specifiche applicazioni professionali può essere giustificata l esposizione fino a 8 T se l ambiente è controllato e se si applicano adeguate procedure di lavoro per controllare effetti indotti dal movimento. Non sono disponibili informazioni sufficienti su cui basare limiti di esposizione oltre 8 T. 5. STUDIO SULLA VALUTAZIONE DELL ESPOSIZIONE AL CAMPO MAGNETICO STATICO IN PROSSIMITA DEL MAGNETE DI RISONANZA Nella diagnostica di Risonanza Magnetica, il personale sanitario può essere esposto al campo magnetico statico pur trovandosi al di fuori del tomografo RM. Il movimento del corpo attraverso il campo magnetico statico generato dal magnete superconduttore principale può provocare l'induzione di campi elettrici e correnti elettriche nei tessuti. Recentemente uno studio - H. Wang, A. Trakic, F. Liu, and S. Crozier: Numerical Field Evaluation of Healthcare Workers When Bending Towards High-Field MRI Magnets. Magnetic Resonance in Medicine 59: (2008) - molto accurato presenta una valutazione degli effetti del campo magnetico statico al quale sono sottoposti gli operatori nel piegarsi verso il gantry di tre tipi di magnete superconduttore (1,5 T, 4 T, e 7 T). Le simulazioni sono state effettuate con dei modelli anatomicamente equivalenti a soggetti maschili e femminili. I risultati delle indicano che l operatore è soggetto ad 14

18 alterazioni fisiologiche dovute al campo magnetico, in particolare quando l'operatore RM è flesso in vicinanza del magnete principale. Oltre a esercitare forze idrodinamiche traslazionali sulla carica in movimento del flusso sanguigno, forti campi magnetici statici potrebbero anche comportare l'induzione di correnti nel corpo. Inoltre i movimenti del corpo attorno a un magnete superconduttore da 4 T possono indurre degli effetti a livello fisiologico nei tessuti in prossimità del campo magnetico. Un certo numero di risposte fisiologiche sono state riportate, come mal di testa, nausea, vertigini, fosfeni (luce che lampeggia), torpore e formicolio, perdita di propriocezione ed equilibrio, e un sapore metallico in bocca associati ad un vigoroso movimento della testa. L'obiettivo della ricerca riportata è quello di valutare l esposizione a varie angolazioni di piegamento in relazione alla distanza dal gantry (Fig. 1). Sono state eseguite varie misure di campo magnetico per i tessuti del sistema nervoso centrale, cuore, muscoli, pelle, e grasso. Sono stati utilizzati due modelli di corpo suddivisi in voxel e nei quali è stato possibile discriminare 40 tipi di tessuti, ognuno con un proprio valore di conducibilità per simulare la flessione verso i campi magnetici statici effettuata dai lavoratori durante l'assistenza sanitaria. Ogni voxel nella metà superiore del modello di corpo è fisicamente ruotato in avanti di un determinato angolo, rispetto al perno. La metà inferiore dei voxels del modello rimane ferma. Tramite retroproiezione è stato fatto combaciare ogni voxel del modello in posizione eretta con quello durante il piegamento. Questo imita grossolanamente il naturale allungamento dei muscoli, i tessuti e dello scheletro mentre il corpo è in piegamento. Durante il piegamento del modello di corpo il vettore velocità max è tangente alla traiettoria circoscritta dai voxels in fase di rotazione. Poiché la velocità angolare è costante e la distanza tra i voxels e il centro di rotazione (pivot) è variabile, la velocità dei voxels più lontani dal pivot è più grande e per quelli che sono più vicini al pivot, le velocità tangenziali totali sono più piccole: v = w B r V 15

19 dove v è il modulo della velocità totale dei voxels (indice V-esimo) in ms-1, w B è la velocità angolare della metà superiore del modello di corpo in rads -1, e r V è il raggio o distanza tra il voxels V e il pivot in metri. La velocità totale voxel dipendente è poi suddivisa nella sua componente vettoriale relativamente alla direzione del moto e all'angolo di piegamento. Le grandezze della componente vettoriale sono quindi utilizzate per valutare il campo elettrico primario 1. Poiché la metà del modello di corpo sottostante al pivot è assunta essere ferma, non ha nessuna componente della velocità e quindi non vi sono campi elettrici indotti. Fig. 1 - Piegamento del modello di corpo in direzione del gantry. La distanza minima tra la superficie del modello e il bordo del tomografo RM è stata assunta di 10 mm, vale a dire, al modello del corpo non è permesso di toccare o coincidere fisicamente con uno dei sistemi di risonanza magnetica, in quanto ciò potrebbe alterare i valori risultanti dalle misurazioni del campo. 16

20 I modelli di corpo erano di fronte all'ingresso del tomografo e si trovavano ad una certa distanza da questo tale che ci sarebbe stato una distanza minima di 10 mm tra la testa e la fine del tomografo quando il modello del corpo si fosse trovato piegato in un angolo = 90. In altre parole, il modello della testa non sporge all'interno del gantry. Nella simulazione l'angolo di curvatura è stato variato da = 0 80 con incrementi di Δ =5. Una serie di studi computazionali indica che vi sia un risultato differente a seconda delle dimensioni dei voxels sui calcoli di campo elettrico e la densità di corrente. Per esempio, al diminuire della dimensione del voxel, il valore di picco della densità di corrente aumenta. Da questi risultati registrati durante le varie fasi di piegamento del modello di corpo in differenti angolazioni e distanze di fronte al tomografo RM si nota che il picco dei campi aumenta quando il corpo è piegato nell'angolo massimo di 80 ed è posizionato vicino al bordo interno del magnete superconduttore. Il picco registrato nel modello di corpo femminile è sempre un po più grande rispetto a quello indotto nel maschio e questa differenza aumenta con l aumentare del campo magnetico statico. Questa differenza è probabilmente una conseguenza delle disparità anatomiche tra i modelli maschili e femminili. Tuttavia, non esiste una legge che stabilisca il rapporto tra l induzione in situ del campo elettrico e l intensità di campo magnetico statico a causa dell'effetto di differenti profili di campo. Il picco registrato di valori di campo indotto nei modelli di corpo aumenta di intensità all aumentare della forza del campo magnetico statico, anche se non è stata stabilita alcuna relazione matematica conclusiva. Inoltre, i campi indotti aumentano all aumentare dell angolo di piegamento. Sono state eseguite dodici simulazioni. La Fig. 2 mostra i risultati selezionati in termini di profili sagittali di campo elettrico indotto lungo l'asse centrale del modello di corpo femminile ottenuti nel corso di movimenti di flessione di fronte a tutti e tre i magneti superconduttori all angolo di piegamento che corrisponde al caso peggiore. Inoltre, in esposizioni al campo statico, la quantità di campo indotto dipende in larga misura dalla velocità totale del comparto dei tessuti in cui i campi sono valutati e 17

21 quindi dalla velocità di movimentazione del corpo nel campo. Pertanto, elevati valori di campo elettrico indotto sono notevoli nelle periferie della testa e del tronco (maggiore velocità), con bassi valori di campo elettrico nella parte inferiore del corpo vicino alla flessione del perno (velocità minore). Ne consegue che l'induzione di campi elettrici nel cuore (che si trova vicino al centro del tronco) rispetto ad altri tessuti vicino alla superficie del corpo è ragionevolmente piccolo, come le Fig. 1 e 2 mostrano. Notiamo inoltre che i campi indotti al di sotto del pivot sono pari a zero in esposizioni a campi statici (Fig. 2), la restante parte del corpo, cioè gambe e bacino, viene considerata stazionaria in quella regione. Nella Fig. 2, si evidenzia che, poiché le regioni al di sotto del pivot del corpo sono più lontane dai campi magnetici di forte intensità delle bobine di gradiente, l'induzione è minima. Fig. 2 - Distribuzione dell intensità di corrente nel modello femminile esposto al campo magnetico di 1.5T, 4T, 7T, e all angolo massimo di piegamento di 80. Poiché la densità di corrente si riferisce al campo elettrico moltiplicato per la conducibilità dei tessuti, elevati valori di densità di corrente si verificano quando si hanno elevati valori di campo elettrico combinati con elevate conducibilità, come nei muscoli e nel liquor. Dai risultati illustrati nella Fig. 2, le intensità maggiori di campo sono indotte nel tronco encefalico, nel cervelletto, nei lobi temporali e frontali, nella superficie del cervello, negli occhi, nel naso, nella bocca, nella tiroide e nel tessuto muscolare della parte superiore della schiena. Frequentemente sono state riportate le risposte fisiologiche di eccitazione nervosa sotto i 4 T, quali mal di testa (superficie del cervello), nausea e 18

22 vertigini (cervello in generale), fosfeni (occhi), intorpidimento e formicolio (schiena muscolare), perdita di propriocezione ed equilibrio, e un gusto metallico in bocca (naso e bocca). Inoltre, il livelli di campo indotto nel modello femminile durante la flessione verso il gantry sono più grandi di quelli stimolati nel maschio, in particolare nella pelle, grasso, tessuto muscolare e tessuto cerebrale. Secondo questo studio l esposizione dell operatore al campo magnetico statico e la conseguente presenza di correnti indotte può superare i limiti definiti nelle linee guida ICNIRP per l intensità del campo magnetico statico. Questo suggerisce chiaramente che possono essere indotte delle correnti nel sistema nervoso centrale e in altri tessuti del corpo anche durante semplici movimenti di flessione verso il gantry di un magnete di 1.5 T. 6. RILEVATORI DI CAMPO MAGNETICO La dosimetria in campo radiologico è una disciplina tecnico-scientifica che valuta, sia sperimentalmente che mediante calcoli teorici, le distribuzioni dell assorbimento delle radiazioni ionizzanti quando esse interagiscono con il corpo umano. In Risonanza Magnetica non si può parlare di dosimetria ma di rilevazione, in quanto il campo magnetico statico non viene assorbito dal corpo umano. Poiché le ditte utilizzano impropriamente la denominazione dosimetro per analogia con le radiazioni ionizzanti, da qui in poi userò il termine dosimetria, anche se impreciso. Attraverso l utilizzo di dosimetri per risonanza magnetica è possibile registrare la presenza e l intensità del campo magnetico, in modo da monitorare l esposizione dell operatore a tali forze di campo ed assicurare che tale esposizione sia mantenuta nei limiti previsti dalla legge. Attualmente in Italia esistono due ditte che producono dosimetri per risonanza magnetica, Te.Si.A Srl (Mafiss) (sito: e TECNORAD Srl (Talete) (sito: che offrono commercialmente il primo ed 19

23 unico sistema di dosimetria personale per campi magnetici statici, prodotto e brevettato da AITECH (sito: ). I dosimetri per risonanza magnetica sfruttano dei sensori ad effetto Hall per generare un segnale elettrico proporzionale al campo magnetico da misurare. 6.1 L EFFETTO HALL Fig. 3 - Schema simbolico di un sensore ad effetto Hall L'effetto Hall consiste nella formazione di una differenza di potenziale sulle facce opposte di un conduttore elettrico dovuta a un campo magnetico perpendicolare alla corrente elettrica che scorre in esso. Quando sui terminali di un conduttore si applica una tensione V, questa, crea un flusso di elettroni dal punto A verso il punto B. Se si avvicina un magnete al conduttore (Fig.4), il flusso di elettroni subisce una deviazione dal percorso rettilineo, con un certo addensamento verso il punto D ed un diradamento nella zona prossima al punto C su di loro agisce la forza di Lorentz: dove: q è la carica dell'elettrone pari a 1, C. v è la velocità dell'elettrone e B è il campo magnetico Fig. 4 Interpretazioni schematiche dell'effetto Hall 20

24 Il risultato elettrico più appariscente è quello della presenza di una tensione, fra i punti C e D, segnalata dall'indice del voltmetro. Invertendo le polarità del magnete, anche la corrispondente concentrazione di elettroni e la deviazione dell'indice dello strumento si invertono. Con il risultato che il punto C è questa volta più negativo del punto A e l'indice del voltmetro flette verso i valori positivi. In generale, dunque, la tensione di Hall si manifesta quando un campo magnetico di intensità H coinvolge, trasversalmente, un conduttore percorso da corrente ed è rilevabile fra le estremità delle due sezioni perpendicolari. 7. DOSIMETRI PERSONALI La correlazione tra l esposizione del personale sanitario al campo magnetico statico e gli eventuali effetti biologici derivanti è piuttosto complessa, in quanto i fattori che possono influenzarla sono molteplici, tra i quali: A. Parametri legati alla sorgente del campo magnetico: intensità e tipo di magnete; B. Parametri legati all esposizione: tessuto ed organo esposto (permeabilità, conduttività, ecc.), polarizzazione (seduto, in piedi, sdraiato, etc.), tipo di esposizione. Considerando, inoltre, che il personale tecnico professionalmente esposto (ovviamente non portatore di: pacemaker, protesi metalliche, medicamenti, etc.), non permane in un preciso punto per l intero turno di lavoro ma risulta esposto a campi magnetici ad intensità variabile, non si ritiene scientificamente corretta una «dosimetria di massa» attraverso un solo dosimetro inserito nella zona o locale di rischio. Si ritiene, invece, indispensabile per il lavoratore o l individuo professionalmente esposto, la conoscenza dell intensità del campo magnetico statico correlato con il tempo di permanenza a tale valore e dunque effettuare una misura che sia sempre collegata all effettivo spostamento del lavoratore durante lo svolgimento delle sue funzioni lavorative. Tale risposta si può però avere solo con un 21

25 apparecchio di misura personale di tipo intelligente che gestisca i valori rilevati correlandoli con il tempo di esposizione. 7.1 MATERIALI E METODI Con l ausilio di un Gaussmetro è stato possibile misurare i valori di intensità di campo ai quali sono sottoposti gli operatori sanitari che svolgono il loro turno lavorativo in risonanza magnetica durante l esecuzione di tre tipologie di esami, quali encefalo, addome e colonna lombo-sacrale. Nelle Tabelle 6.,7.,8., sono riportate le misure dei tempi di permanenza (s) degli operatori per varie tipologie di esame, e le relative intensità del campo magnetico (G). Le misure sono state effettuate all altezza di 150 cm dal pavimento ad una distanza fissa dal lettino di 20 cm, variando quindi la posizione lungo l asse Z. Si introduce un indicatore di esposizione definito dal tempo totale di esposizione e dal valore medio pesato sui tempi (Somma dei prodotti tempo * intensità divisa per il tempo totale) del campo magnetico alle varie posizioni. E possibile notare chiaramente come siano variabili i valori dei tempi di esposizione e delle intensità di campo magnetico statico all operatore durante l esecuzione degli esami. L esame di risonanza magnetica all encefalo è stato effettuato con un tomografo Siemens da 1 T, mentre gli esami di risonanza magnetica all addome e alla colonna lombo-sacrale sono stati effettuati con un tomografo Siemens da 1.5 T. 22

26 Tabella 6. Magnete da 1 T TIPO DI ESAME ENCEFALO ENCEFALO ENCEFALO pz.1 pz.2 pz.3 POSIZIONAMENTO 86 s, 802 G 38 s, 802 G 59 s, 802 G CENTRATURA 5 s, 870 G 7 s, 870 G 4 s, 870 G DIMISSIONE 98 s, 840 G 65 s, 840 G 54 s, 840 G INDICATORE ESPOSIZIONE 189 s, 822 G 110 s, 828 G 117 s, 821 G Tabella 7. Magnete da 1.5 T TIPO DI ESAME ADDOME ADDOME ADDOME pz.1 pz.2 pz.3 POSIZIONAMENTO 227 s, 570 G 176 s, 570 G 230 s, 570 G CENTRATURA 10 s, 1180 G 125 s, 1180 G 17 s, 1180 G DIMISSIONE 79 s, 590 G 119 s, 590 G 92 s, 590 G INDICATORE ESPOSIZIONE 316 s, 594 G 420 s, 757 G 339 s, 606 G 23

27 Tabella 8. Magnete da 1.5 T TIPO DI ESAME RACHIDE LS RACHIDE LS RACHIDE LS pz.1 pz.2 pz.3 POSIZIONAMENTO 93 s, 513 G 98 s, 513 G 92 s, 513 G CENTRATURA 8 s, 1700 G 30 s, 1700 G 12 s, 1700 G DIMISSIONE 54 s, 817 G 11 s, 817 G 34 s, 817 G INDICATORE ESPOSIZIONE 155 s, 680 G 139 s, 793 G 138 s, 691 G Verosimilmente l operatore che svolge la propria attività con un magnete da 1 T sarà soggetto ad un intensità di campo magnetico medio inferiore, a parità di tempo e distanza, rispetto ad un operatore che svolge la propria mansione con un magnete da 1.5 T. Di seguito sono riportate le linee di campo magnetico dei due tomografi Siemens con i quali sono state effettuate le misure (1T e 1.5T). 24

28 Fig. 5 - Mappa isolivelli RM Siemens 1.5 Tesla Radiologia Ospedale Civile Maggiore VR Fig. 6 - Sezione isolivelli RM Siemens 1.5 Tesla Radiologia Ospedale Civile Maggiore - VR 25

29 Fig. 7 - Mappa isolivelli RM Siemens 1.0 Tesla Neuroradiologia Ospedale Civile Maggiore VR Fig. 8 - Sezione isolivelli RM Siemens 1.0 Tesla Neuroradiologia Ospedale Civile Maggiore VR 26

30 Fig. 9 - Classificazione delle aree di lavoro Sono state effettuate otto misure di intensità del campo magnetico statico, attraverso l ausilio di un Gaussmetro, di un magnete di 1.5 T a 110 cm da terra e a 20 cm dal bordo lettino, variando di volta in volta solo la distanza dal gantry. Successivamente sono state effettuate le stesse misure (alle stesse distanze) utilizzando i dosimetri Mafiss e Talete in modo da confrontarne i valori con quelli ottenuti attraverso il Gaussmetro e testare l accuratezza dei dosimetri. Nell effettuare la media dei valori nei vari range temporali, sono stati presi in considerazione quelli centrali corrispondenti all intervallo di tempo in cui il dosimetro è permanso fermo e nel punto stabilito, poiché, prima del raggiungimento 27

31 dell esatta posizione, il dosimetro ha subito degli spostamenti rilevando valori di campo magnetico che inficerebbero la validità del risultato. Non è stato possibile stabilire quale dei due dosimetri è più accurato poiché, per motivi tecnici, non è stato possibile effettuare le misure sullo stesso magnete e simultaneamente, ma su magneti diversi (aventi comunque una intensità di campo di 1.5T) e in giorni differenti. Conseguentemente, data la differenza delle linee di campo tra un magnete e l altro, anche se minima, e tenendo in considerazione il margine di errore durante il posizionamento dei dosimetri nelle diverse giornate e nelle coordinate spaziali stabilite, i valori misurati non possono essere considerati assoluti. E possibile tuttavia affermare che entrambi i dosimetri possiedono una buona capacità di rilevazione e che i risultati ottenuti dalle misurazioni dosimetriche sono accettabili e numericamente vicini a quelli rilevati attraverso il Gaussmetro. Fig Schema delle distanze con le quali sono state effettuate le misurazioni dosimetriche. 28

32 Tabella 9. Misurazioni dell intensità del campo magnetico statico effettuate con il Gaussmetro DISTANZA INTENSITA DEL INTENSITA INTENSITA DAL CAMPO MISURATA MISURATA GANTRY MAGNETICO CON TALETE CON MAFISS 20 cm Gauss Gauss Gauss 40 cm Gauss Gauss Gauss 60 cm 997 Gauss 870 Gauss 884 Gauss 80 cm 425 Gauss 410 Gauss 502 Gauss 100 cm 260 Gauss 230 Gauss 356 Gauss 120 cm 145 Gauss 130 Gauss 288 Gauss 150 cm 67 Gauss 60 Gauss 229 Gauss 200 cm 22 Gauss 40 Gauss 194 Gauss 29

33 Fig Grafico dei valori di Campo Magnetico Statico in relazione al tempo. Le misure sono state effettuate alle seguenti distanze:110cm da terra, 20cm dal bordo lettino, e rispettivamente cm dal gantry. Fig Grafico dei valori di Campo Magnetico Statico in relazione al tempo. Le misure sono state effettuate alle seguenti distanze:110cm da terra, 20cm dal bordo lettino, e rispettivamente cm dal gantry. 30

34 Ogni dosimetro è stato posto nei punti precedentemente descritti per un intervallo di tempo di circa 2 minuti. Dato che la frequenza di campionamento dei dosimetri è di 1 secondo per il Mafiss e 0.1 secondi per il Talete, è stato possibile ottenere misure ripetute di valori di campo magnetico. Dalla distribuzione normale dei dati è stato ricavato il valore medio del campo magnetico misurato in un punto (valori riportati in Tabella 9). E stata valutata la precisione dei due dosimetri, calcolando la dispersione della distribuzione normale dell insieme di misure ad una prefissata intensità di campo magnetico. Si è assunto, come indice di precisione, un intervallo di confidenza da -3 a +3 in modo che la probabilità associata è 99,7%. Ovvero solo lo 0.3 % delle determinazioni statisticamente ha valori esterni all intervallo scelto. Dal confronto dei risultati si evince che il sistema dosimetrico Talete è superiore in precisione rispetto al sistema Mafiss (Tabella 10). Tabella 10. Misurazione della precisione dei dosimetri Talete e Mafiss (a varie distanze dal gantry). 3 TALETE 3 MAFISS

35 Fig Grafico dei valori di Campo Magnetico Statico in funzione della distanza dal gantry. Le misure effettuate con Talete sono molto precise (le barre di incertezza su B medio non sono visibili). Fig Grafico dei valori di Campo Magnetico Statico in funzione della distanza dal gantry. Le misure effettuate con Mafiss mostrano una minor precisione (sono visibili nel grafico le barre di incertezza). 32

36 Tabella 11. Misure effettuate a 170 cm da terra per la testa e 117 cm da terra per le mani, cambia solo la distanza dell operatore dal gantry per i vari tipi di esame. ENCEFALO (1 T) ADDOME (1.5 T) COLONNA L-S (1.5 T) DISTANZA 30 cm dal gantry 56 cm dal gantry 70 cm dal gantry MANI 1900 Gauss 1427 Gauss 1130 Gauss TESTA 240 Gauss 980 Gauss 230 Gauss Le misure sono state effettuate simulando la posizione del TSRM per tipici esami e misurando sempre un campo massimo di circa di 250 mt. Come già detto, i limiti di legge sono: INTENSITÀ DI CAMPO DURATA MASSIMA MASSIMO DELL ESPOSIZIONE > 200 mt 1 ora/giorno Ipotizzando un numero di esami pari a 20 esami/gg otteniamo un tempo di esposizione di 3 minuti/esame, tempi effettivamente prossimi a quelli reali necessari al posizionamento del paziente. Da questo la necessità di rilevazione dell'intensità di campo personalizzata per ogni lavoratore. 33

37 7.2 RIDUZIONE DELL ESPOSIZIONE DEL T.S.R.M. Durante l esecuzione degli esami il Tecnico di Radiologia è sottoposto a forze di campo frequentemente variabili e dipendenti da fattori poco costanti e difficilmente prevedibili. La distanza e la posizione che l operatore occupa all interno della diagnostica, e il tempo di permanenza in essa, dipendono dal tipo di paziente (giovane, anziano, collaborante, deambulante, claustrofobico, ansioso ), dal tipo di esame da eseguire e dalle conoscenze del paziente inerenti all esame. Per tali ragioni le misure sopra elencate sono riferite ad esami effettuati su pazienti ideali, pertanto i tempi e l esposizione al campo magnetico statico possono subire delle variazioni se effettuate in altre condizioni. In tutti i casi è possibile adottare delle manovre che possono ridurre notevolmente l esposizione del tecnico di radiologia al campo magnetico statico. La prima strategia da attuare è quella di permanere all interno della sala magnete per il minor tempo possibile svolgendo all esterno della sala magnete tutte le operazioni che non necessitano della presenza del paziente all interno della sala, e quindi anche dell operatore. E possibile preparare all esterno della sala magnete una breve anamnesi, informare il paziente sulle modalità di esecuzione dell esame e sulla preparazione da effettuare., chiedere notizie riguardanti esami precedenti qualora ce ne fossero, rassicurare il paziente se occorre. All interno della sala magnete il tecnico di radiologia deve mantenere la maggiore distanza possibile dal magnete, compatibilmente con le attività da svolgere. Alcune operazioni, quali: la pulizia del lettino e dei dispositivi di contenimento o degli ausili per il paziente, la preparazione della pompa per l infusione del mezzo di contrasto e l assistenza al paziente, possono essere effettuate mantenendo la distanza massima dal magnete senza inficiarne l efficacia. Ultimo accorgimento, ma non meno importante, tutte le operazioni di centratura del paziente e di posizionamento delle bobine possono essere effettuate distendendo al massimo le braccia in modo da allontanare la testa e il tronco dal centro del magnete, risparmiando l esposizione di quest ultime a scapito degli arti. 34

38 Osservando questi piccoli accorgimenti, che dovrebbero far parte delle abitudini di tutti i tecnici di radiologia che svolgono la loro attività nella diagnostica di risonanza magnetica, si otterrebbe un risparmio notevole di esposizione. 8. SISTEMA PER IL RILEVAMENTO DEI CAMPI MAGNETICI STATICI MAFISS Il MAFISS è un sistema progettato e dimensionato per l acquisizione e la gestione automatica di tutte le misure con la successiva elaborazione delle stesse in località remota. Il sistema comprende quattro unità indipendenti: 1. Dosimetro per campi magnetici: Magnetic Fields Dosimeter (MFD) 2. Unità per la carica/scarica batterie dei dosimetri: Dosimeter Recharging Unit (DRU) 3. Unità computer locale: Local Computer Unit (LCU) 4. Unità computer remota: Remote Computer Unit (RCU) 8.1 DOSIMETRO PER CAMPI MAGNETICI (MFD) Il dosimetro rappresenta l unità fondamentale del sistema, effettua la rilevazione del campo magnetico in modo isotropico, memorizzando i dati in modo continuo per circa 16 ore. Ogni dosimetro rappresenta un unità individuale alla quale viene assegnato un codice software che lo rende sempre identificabile fra gli altri. L'unità è racchiusa in un piccolo contenitore (7 x 4 x 1 cm) munito di clips e dunque facilmente indossabile. 35

39 8.2 UNITA PER LA RICARICA DEI DOSIMETRI (DRU) Fig. 15 Dosimetro MAFISS indossato dall operatore Fig. 16 Dosimetro MAFISS Tale unità gestisce la carica dei dosimetri e costituisce la custodia degli stessi quando non sono usati dai tecnici. L unità è collegata con il computer locale tramite un cavo dedicato. La DRU effettua la carica e la scarica delle batterie dei dosimetri singolarmente. La DRU effettua la carica e la scarica delle batterie dei dosimetri singolarmente. Il tempo di carica massimo è di circa tre ore e quello di scarica di circa un ora. La DRU è protetta contro i sovraccarichi ed ogni eventuale anomalia viene comunicata all unità locale e da questa all unità remota. 8.3 UNITA COMPUTER REMOTA (LCU) Questa unità permette di essere collegati al computer locale da un luogo diverso da dove si sta effettuando il monitoraggio. Il prelievo dei dati memorizzati avviene mensilmente o, su richiesta, in periodi diversi, direttamente da parte della Società di gestione a mezzo modem (già installato nell Unità Computer Locale) senza alcun intervento da parte del personale della struttura servita. A tale unità è quindi affidata la gestione di tutto il sistema e la successiva elaborazione dei dati raccolti 36

40 provenienti dalla LCU. I dati elaborati verranno inoltrati al cliente che potrà utilizzarli per una reale protezione fisica dei lavoratori monitorati. Fig. 17 Posizionamento dei dosimetri nella DRU Fig. 18 Unità per la ricarica dei dosimetri (DRU) 37

41 8.4 DESCRIZIONE DELLE OPERAZIONI I dosimetri (MFD) vengono indossati dal personale che opera negli ambienti di risonanza magnetica nucleare per tutto l orario di lavoro. Durante il tempo massimo (10 ore) i dosimetri memorizzano le misure effettuate. Finito il periodo di lavoro ogni dosimetro viene riposto nell unità prevista per la ricarica (CRU). In questa fase ogni dosimetro scarica tutti i dati memorizzati nell unità computer locale (LCU). Il computer locale acquisisce e memorizza i dati di tutti i dosimetri. Ogni dosimetro ha un codice di identità per cui anche riponendolo a caso nell unità di custodia, il computer è in grado di individuarlo. La LCU dispone di una notevole memoria di massa che gli consente un autonomia di registrazione dei dati anche di mesi. Dopo la fase di acquisizione il sistema inizia la ricarica contemporanea di tutte le batterie. La ricarica dura circa tre ore per batterie completamente scariche. Durante questa fase occorre evitare di togliere i dosimetri dalla custodia. Se le batterie non sono completamente scariche il loro tempo di ricarica è più breve e variabile. Per questo motivo sull unità per la ricarica sono presenti due leds per ogni dosimetro, che visualizzano lo stato di carica delle batterie. Lo scopo comunque del computer locale è di tenere disponibili i dati al computer di elaborazione remoto. Infatti il computer remoto ha la possibilità di colloquiare con il locale in ogni momento per avere tutti i dati registrati. La comunicazione fra i due avviene via modem attraverso una comune linea telefonica grazie ad un software di gestione opportunamente sviluppato. Tutti i dati ricevuti vengono elaborati dal computer remoto e tutte le informazioni riguardanti il monitoraggio saranno disponibili sia in formato numerico che grafico. Si potrà sapere quindi a quale livello di campo magnetico l operatore in esame è stato esposto e per quanto tempo. I dati verranno visualizzati nei seguenti formati: campo magnetico totale: valore medio o di picco; campo magnetico singolo per ogni asse: valore medio o di picco. Inoltre tutte le valutazioni terranno conto degli intervalli di campo magnetico statico previsti dalla normativa vigente rapportando i valori trovati con i rispettivi limiti di range. La valutazione finale evidenzierà eventuali superamenti dei limiti imposti. 38