Dose al paziente e livelli diagnostici di riferimento.

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1 Dose al paziente e livelli diagnostici di riferimento...da Il Sole 24 Ore del 15 Novembre 2004 Dott.ssa G.Zatelli - Dott.ssa S.Mazzocchi S.S. Fisica Sanitaria A.S. USL 10 di Firenze [email protected] ICRP nella Pubblicazione n 60 (1990) al 272 Nella radiologia diagnostica vi è raramente la necessità di valutazione routinaria della dose, ma si dovrebbero effettuare misure periodiche per controllare le prestazioni dell'attrezzatura e per favorire l'ottimizzazione della protezione. Riferimenti ICRP Publication 73 Annals of Icrp 26 n.2n 1996 Protezione sanitaria delle persone contro i pericoli delle radiazioni ionizzanti connesse a esposizioni mediche, Direttiva EURATOM 97/43 (Direttiva MED) Linee Guida per i Livelli Diagnostici di Riferimento (LDR) nelle esposizioni a scopo medico. Protezione dalle radiazioni 109 CE Direzione Generale Ambiente European guidelines on quality criteria for diagnostic radiographic images, document EUR EN ICRP Pubblication La normativa D.Lgs.. 187/2000 Introduzione Misure di dose al paziente in radiodiagnostica Valutazioni di dose in radiodiagnostica Livelli diagnostici di riferimento Valutazioni di dose nelle pratiche speciali Valutazioni nella paziente in gravidanza Perché misurare Quali grandezze misurare Come misurarle

2 Introduzione Misure di dose al paziente in radiodiagnostica Perché misurare Quali grandezze misurare Come misurarle Perché misurare Due ragioni per eseguire misure della dose al paziente: 1) necessità di valutare eventuali rischi connessi con l'esecuzione degli esami radiologici e di fornire elementi alla formulazione della giustificazione dell'esame stesso specie in casi rilevanti quali esami di urgenza nella donna in gravidanza 2) necessità di stabilire standard di buona tecnica come aiuto per attivare procedure di ottimizzazione nella radioprotezione del paziente Perché misurare Due ragioni per eseguire misure della dose al paziente: 1) necessità di valutare eventuali rischi connessi con l'esecuzione degli esami radiologici e di fornire elementi alla formulazione della giustificazione dell'esame stesso specie in casi rilevanti quali esami di urgenza nella donna in gravidanza 2) necessità di stabilire standard di buona tecnica come aiuto per attivare procedure di ottimizzazione nella radioprotezione del paziente Esposizione sanitaria L'esposizione medica costituisce la principale fonte di irraggiamento determinata da attività umane. Dati Unscear (Report 2000) riportano i seguenti valori di dose efficace negli stati più industrializzati (valore medio pro capite): 1,2 msv/anno per attività di radiodiagnostica (esposizione dovuta alla TC valutabile nel 20%) 0,01 msv/anno per attività di radiologia dentale 0.08 msv/anno per attività di medicina nucleare Esposizione sanitaria Analisi del rischio

3 Analisi del rischio Analisi del rischio Estimated organ-specific radiation doses (mgy) Oesophag Bladder Breast Colon Liver Lung us* RBM Stomach Thyroid X-ray type Abdomen Coronary angiography Cerebral angiography Barium meal Barium enema Cardiac catheterisation Cervical spine Chest Hip Hysterosalpingography Intravenous urogram (IVU) Lumbar myelography Lumbar spine Mammography (1-view screen) Pelvis Skull Thoracic spine CT: abdomen CT: chest CT: head CT: internal auditory meatus CT: orbits CT: pituitary CT: pelvis CT: cervical spine CT: thoracic spine CT: lumbar spine RBM=red bone marrow. *CT scan doses not available and assumed equal to thymus dose. Analisi del rischio Classificazione degli esami radiologici in classi di dose efficace Dose efficace bassa ( msv ) Cranio, Torace, Estremità Addome, Colonna Dose efficace intensa ( msv ) TC testa, esofago con mdc,, mammografia Dose efficace alta ( 3-10 msv ) TC colonna, digerente, angiografia Dose efficace molto alta ( > 10 msv ) TC torace e addome, Rx interventiva Perché misurare Due ragioni per eseguire misure della dose al paziente: 1) necessità di valutare eventuali rischi connessi con l'esecuzione degli esami radiologici e di fornire elementi alla formulazione della giustificazione dell'esame stesso specie in casi rilevanti quali esami di urgenza nella donna in gravidanza 2) necessità di stabilire standard di buona tecnica come aiuto per attivare procedure di ottimizzazione nella radioprotezione del paziente

4 Ottimizzazione Tutte le dosi dovute ad esposizione mediche dovranno essere mantenute al livello più basso ragionevolmente ottenibile compatibilmente al raggiungimento dell informazione diagnostica richiesta (D.Lgs.187/00.187/00 art.4.4) Dose - Qualità App. radiologica (kvp( kvp,, mas, filtrazione tot.) Fascio radiante Paziente Immagine radiologica primaria Dose paziente DOSE/QUALITA Dose - Qualità Ricettore d immagine Qualità immagine Attivare il circolo virtuoso Necessità di ottimizzare Analisi dose - qualità Misura dei Livelli Diagnostici di Riferimento LDR D.Lgs 187/ definizione p) 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 attrezzatura ampiamente definiti.. Tali livelli non dovrebbero essere superati per procedimenti standard,, in condizioni di applicazione corrette e normali riguardo all intervento diagnostico e tecnico. Livelli diagnostici di riferimento Strumenti operativi DEFINIZIONE DI: Esame Standard Criteri clinici di qualità - Dosi di riferimento IN OGNI SPECIFICO ESAME Introduzione Misure di dose al paziente in radiodiagnostica Perché misurare? Quali grandezze misurare? Come misurarle

5 Quali grandezze misurare? Descrittori di dose Descrittori della dose al paziente Parametri fisici misurabili, associati ai parametri di esposizione, grazie ai quali è possibile valutare Descrittori della qualità di immagine La dose a uno specifico organo o tessuto Equivalente di dose efficace Le grandezze da misurare Le grandezze che costituiscono il livello diagnostico di riferimento devono essere facilmente misurabili. La loro misura deve essere realizzata con strumentazione facilmente disponibile con un sufficiente grado di precisione ed accuratezza. Quali grandezze misurare? How to assess the dose to patient in diagnostic radiology" " presentato da B.F. Wall del NRPB a IRPA 9 a Vienna (14-19 aprile 1996) Development of an international code of practice for dosimetry in x-ray x diagnostic radiology presentato da F. Pernicka al Malaga 2001 International Conference organizzata dalla IAEA Radiological Protection of Patient in Diagnostic and Interventional Radiology, Nuclear Medicine and Radiotherapy Dosimetry in diagnostic and interventional radiology: ICRU and IAEA activities presentato da J.Zoetelief al Simposio Standards and Codes of Practice in Medical Radiation Dosimetry IAEA - Vienna novembre Le grandezze da misurare Le grandezze da misurare

6 Le grandezze da misurare Criteri clinici di qualità diagnostica nell esame radiografico del torace PA (Documento SIRM 1/95) esecuzione dell esame in inspirazione profonda riproduzione simmetrica del torace bordo mediale delle scapole al di fuori del campo polmonare riproduzione di tutte le coste sopra il diaframma riproduzione della struttura vascolare dell intero polmone Criteri clinici di qualità diagnostica nell esame radiografico del torace PA Le grandezze da misurare netta riproduzione dell albero bronchiale, dei bordi del cuore e dell aorta, del diaframma e degli angoli costo frenici visualizzazione del polmone retrocardiaco e del mediastino Dettagli tondeggianti, in tutto il polmone, di diametro: 0.7 mm ad alto contrasto e 2 mm a basso contrasto Dettagli lineari e reticolari alla periferia del polmone di lunghezza: 0.3 mm ad alto contrasto e 2 mm a basso contrasto Grandezze dosimetriche Tubo radiogeno Camera a trasmissione Dosimetro a TLD Organo Kerma in aria area (KAP) Gray x cm 2 ESAK mgy Dose efficace msv Grandezze e unità dosimetriche ESAK (entrance surface air kerma) definito come il kerma in aria misurato sull asse centrale del fascio X incidente la superficie del paziente o del fantoccio includendo il contributo dovuto alla radiazione di backscatter. L ESAK (Ke( )risulta legato al kerma in aria incidente (K( i ) dalla relazione K e = K i B dove B è il fattore di backscatter. KAP (air kerma-area area product,, P K A) è l integrale del kerma in aria in un area del fascio X contenuta in un piano perpendicolare all asse se del fascio X : Si misura in Jkg -1 m 2. (Gy( m 2 ). Il pregio principale di questa grandezza è che può essere misurata ad una qualunque distanza dal fuoco.

7 Dose efficace Dose efficace La dose efficace (E) è una grandezza radioprotezionistica da utilizzare nel caso di esposizione non omogenea : dove D TR è l equivalente di dose assorbita dai singoli organi o tessuti w R è il fattore di peso del tipo di radiazione è il fattore di peso dipendente dai tessuti w T Grandezze dosimetriche utilizzate per la dosimetria al paziente in CT CTDI (computed( tomography dose index) 1 CTDI = nt T T Dzdz () dove: n numero di strati di un esame, T spessore nominale dello stato, D(z) dose al punto z e t posizione lungo la linea perpendicolare al piano di scansione ovvero: CTDI è l integrale del profilo di dose sull asse per una singola fetta di scansione diviso lo spessore nominale dello strato. Introduzione Misure di dose al paziente in radiodiagnostica Perché misurare? Quali grandezze misurare? Come misurarle Come eseguire le misure Dove vanno fatte le misure? In In tutti i centri, senza selezionare i migliori o i più grandi; Per Per ogni tipologia di esame e tenendo conto di tutte le eventuali proiezioni necessarie; Campionando una casistica di pazienti il più possibile ampia e rappresentativa (almeno 10 per ciascun centro, come suggerito da Protezione dalle Radiazioni 109).

8 Indicatori di dose per la valutazione dei livelli diagnostici di riferimento Misure "in vivo" o misure in fantoccio? In fantoccio Misura di air kerma Misura di dose Sul paziente Vantaggi misura in fantoccio vs paziente Non interferisce con l esame del paziente Disturbo fisico Disturbo nell immagine Risultati più riproducibili (non c è incertezza sul posizionamento) Proiezione CC con TLD-100 3mmx3mmx0.3mm Misure "in vivo" o misure in fantoccio?!!!! Nell eseguire le misure dei LDR in fantoccio vi deve essere una chiara coscienza di non confondere queste misure con quelle eseguite per caratterizzare un impianto da un punto di vista dosimetrico.!!!! Misure "in vivo" o misure in fantoccio? Un esempio di questo ultima tipologia di misura (che non è una misura degli LDR) è dato dalla misura del kerma in aria all ingresso del fantoccio così come viene definita nel Protocollo italiano per il controllo di qualità degli aspetti fisici e tecnici della mammografia [4] derivato dal Protocollo europeo per i controlli di qualità in mammografia di screening, Terza versione Gennaio 2001 di cui si riporta il dettaglio per esteso: Kerma in aria all ingresso del fantoccio La misura di kerma in aria alla mammella standard per la DO di riferimento (Krif) deve essere effettuata in assenza di fantoccio impostando kv accoppiamento anodo/filtro e mas come per l esposizione di riferimento (in presenza del compressore, Mo/Mo, 28 kv, mas ottenuti per DO netta =1,4 ± 0,1) e deve essere valutata nella zona di riferimento (ovvero in un punto centrato lateralmente, a 6 cm dalla parete toracica e a 4,5 cm dalla superficie del piano d appoggio della mammella). Limiti di accettabilità: K rif 15 mgy, desiderabile K rif 14 mgy Frequenza: annuale. Strumentazione: dosimetro DIFFERENZE ESAK da fantoccio-esak da paziente Dose da pazienti (met. OUTPUT): registrando i dati degli esami Dose da fantoccio (met. OUTPUT): con AEC kv clinica per spessori di mammella media. Da ESAK in fantoccio a ESAK per seno standard (50 mm)tramite il fattore p=1,1 (Dance, 1990) per tutte le qualità di fascio usate ESAK phant >> ESAK pat. mammelle spesse ESAK phant << ESAK pat. mammelle sottili P. Morán et. al. Rad. Prot. Dosim. Vol. 90 No (2000)

9 P. Morán et. al. Rad. Prot. Dosim. Vol. 90 No (2000) Schede di raccolta dati Anche restringendo l analisi a un seno standard (50±5 mm) ESAK st. phant >> ESAK st. sized breast. La differenza diminuisce dall 81% a 26 kv al 6% a 30 kv La attenuazione del seno reale differisce da quella del fantoccio di PMMA di spessore equivalente 14 Distribuzione della dose in ingresso (proiezioni postero-anteriori) Distribuzione della dose in ingresso (proiezioni latero-laterali) <0,2 0,2-0,3 0,3-0,4 0,4-0,5 0,5-0,6 0,6-0,7 >0,7 Intervallo di dose (mgy) Radiologia A Radiologia B Radiologia C <0,1 0,1-0,3 0,3-0,5 0,5-0,7 0,7-0,9 0,9-1,1 Intervallo di dose (mgy) 1,1-1,3 1,3-1,5 >1,5 Radiologia A Radiologia B Radiologia C Diagramma dose-peso (Proiezioni postero-anteriori) Diagramma dose-peso (proiezioni latero-laterali) Dose in ingresso (ugy) Dose in ingresso (ugy) Peso del Paziente (kg) Peso del Paziente (kg) Radiologia A Radiologia B Radiologia C Radiologia A Radiologia B Radiologia C

10 Valori minimi, medi e massimi (proiezioni postero-anteriori) Valori minimi, medi e massimi (proiezioni latero-laterali) Radiologia C Radiologia C Radiologia B Radiologia B Radiologia A Radiologia A 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 Dose in ingresso (mgy) 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 Dose in ingresso (mgy) La regola del 75 percentile La regola del 75 percentile Protezione dalla radiazioni 109 Non viene usata per la medicina Nucleare, dove invece è necessario comunque riferirsi alla qualità dell immagine Chiamiamo G la grandezza misurata (G può quindi essere dose in ingresso, w CTDI, prodotto dose per area ). Una volta raccolti i dati, dall istogramma della distribuzione di G per ciascun centro viene valutato il valor medio. Il livello diagnostico di riferimento è il valore di G al di sotto del quale si trovano i valori medi del 75% dei centri. Il metodo del 75 percentile è da intendersi come un primo screening volto ad individuare i casi più eclatanti di dosi elevate Un esempio tratto dal documento EUR EN Score della radiologia sulla base della qualità delle immagini Livelli diagnostici di riferimento definiti nel D.Lgs.. 187/00 Tipo di indagine radiologica proiezione Livelli diagnostici di riferimento Dose d ingresso (mgy) 1 84,00 86,00 88,00 90,00 92,00 94,00 96,00 Score (0-100) Radiologia A Radiologia B Radiologia C Paziente adulto Addome 10 Urografia (per ripresa) 10 Cranio AP 5.00 PA 5.00 Lat 3.00 Torace PA 0,4 Lat 1,5 Rachide lombare AP 10 Lat 30 Rachide Lombo-Sacrale 40 Pelvi AP 10 Mammografia CC 10 mgy (dose di ingresso con griglia)

11 Il caso della fluoroscopia e dei rivelatori digitali La variabilità della dose connessa con la singola indagine radiologica realizzata utilizzando per rivelatore l accoppiata schermo-pellicola resta vincolata dall'intervallo di sensibilità dell'accoppiata e dalle condizione di sviluppo del materiale sensibile. Viceversa sia in radiologia digitale che in radioscopia le apparecchiature sono dotate di un guadagno intrinseco che permette la realizzazione di immagini di buona qualità per un ampio intervallo di esposizione. In linea di principio potrebbero essere condotte indagini con basse dosi quando il rischio da radiazioni è significativo per il paziente mentre dosi più elevate potrebbero essere impiegate quando è richiesta la produzione di immagini ad alta risoluzione con un basso rumore

12 Indicatori di dose in CR Al riguardo di questo ultimo punto è interessante osservare come tutte le ditte produttrici di rivelatori a fosfori fotostimolabili abbiano introdotto degli indicatori di dose al rivelatore Tutti questi indicatori misurano la quantità di radiazione al rivelatore permettono di tenere sottocontrollo il sistema in modo diretto ed efficiente. Essendo stati definiti in modo difforme da ogni ditta non permettono un loro utilizzo per confrontare tra loro diversi sistemi. Ma...un.un esempio pratico Apparecchi Azienda USL 10 di Firenze Angiografo CT Endorale Litotritore Mammografo Mineralometro OPT con telecranio Ortopantomografo Portatile per grafia Portatile per scopia Stativo a colonna Stativo pensile Telecomandato Road Map! Incarico affidato da parte della direzione della AUSL 10 alla Fisica Sanitaria, per l effettuazione della indagine sui LD Scelta della metodica operativa gennaio Individuazione da parte dei dirigenti TSRM di una equipe di TSRM che eseguano i rilievi operativi aprile Corso di formazione alla equipe di TSRM su normativa e metodiche scelte dalla Fisica Sanitaria per il campionamento aprile Scelta degli esami maggiormente rappresentativi per ciascuna diagnostica maggio consegna dei moduli alle varie radiologie per il campionamento delle tecniche... Dicembre Raccolta schede di rilevazione Constatazione errori di campionamento Ripetizione alcuni campionamenti Trascrizione dati in formato digitale per elaborazione e analisi con dati dosimetrici raccolti durante i CQ... Road Map...

13 Maggio Maggio 2004 Sostituzione apparecchiature! 1 TC Multislice 3 endorali 1 telecomandato 2 trocoradiografi Sostituzione della tecnologia schermo-film con CR in 3 ospedali Modifica dei protocolli di esecuzione negli esami TC Distribuzione apparecchiature radiologiche AUSL Istituto Ortopedico Toscano 7 Ospedale Santa Maria Nuova Nuovo Ospedale del Mugello Ospedale Santa Maria Annunziata Ospedale Serristori Nuovo Ospedale San Giovanni di Dio 20 Ospedale Camerata 4 4 Poliambulatorio di viale Morgagni Poliambulatorio di Sesto Fiorentino Poliambulatorio Alfacolumbus Lastra a Signa INTRODUZIONE CR! 5 1 Poliambulatorio Santa Rosa 3 3 Poliambulatorio di Pontassieve Ambulatorio ASL Lastra a Signa 4 Ripetizione... BJR 77 Maggio 2004 A. Walker A uniform approch to setting and using DRL s Of all the IRMER ( (equivalente D.Lgs 187 inglese ) requirements,, the need to set and use DRLs has probably been the one that most departments, and their medical physics experts, have put off longest in the hope that some national consesus on exactly what should be done would emerge. Dose al paziente e livelli diagnostici di riferimento. Alba o Tramonto??