Radiologia - Sbobina PDF
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Questo documento PDF contiene una lezione di radiologia con una panoramica storica e descrittiva delle diverse tecniche di radiologia e medicina nucleare, inclusi i principi e le applicazioni. Descrive tipi di radiazioni, scoperta storica e alcune tecniche.
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RADIOLOGIA Lezione 24/09 Nella prima lezione parleremo delle radiazioni ionizzanti. LA STORIA DELLA RADIOLOGIA Il primo studioso a fare un’immagine radiografica fu Wilheim Röntgen l’8 novembre 1895 (che oltre ad essere l’anniversario di Andrea e il suo fidanzato ☺, è la giornata internazionale de...
RADIOLOGIA Lezione 24/09 Nella prima lezione parleremo delle radiazioni ionizzanti. LA STORIA DELLA RADIOLOGIA Il primo studioso a fare un’immagine radiografica fu Wilheim Röntgen l’8 novembre 1895 (che oltre ad essere l’anniversario di Andrea e il suo fidanzato ☺, è la giornata internazionale della radiologia). Era un fisico tedesco che lavorava con vari macchinari e ad un certo punto ha scoperto che una delle sue macchine riusciva a fare delle immagini all’interno del corpo. Prima l’unico modo per vedere l’interno del corpo era uccidere il paziente ed iniziare a dissezionare. La prima radiografia che fu fatta ovviamente non presenta un’immagine limpida. Lo studioso in un primo momento non sapevo cosa avesse scoperto, chiamò i raggi: raggi X. Nel tempo la qualità delle immagini è migliorata tantissimo ed a oggi nostre a fare radiografie a raggi X, riusciamo anche a fare immagini di TC (è una metodica che ci consente una valutazione tridimensionale dei tessuti e degli organi, e avendo queste immagini dettagliate riusciamo a fare ricostruzioni tridimensionali. Oggi si utilizza anche l’intelligenza Artificiale che ci evidenzia dove si trova la frattura. 1. Una volta scoperti questi raggi X, si inizia a lavoraci sopra e a brevissima distanza Becquerel, Pierre e Marie Curie (I Curie erano gli studenti di Becquerel) scoprirono nel 1896 accidentalmente un fenomeno che era quello della radioattività. Essa è la capacità di alcune sostanze di emettere radiazioni. Mentre Rontgen utilizzò i raggi X in maniera artificiale, loro scoprirono che attraverso un tubo radiogeno alcune sostanze emettevano radiazioni. La quantità di radiazioni ad oggi si misura in Becquerel. Marie Curie scoprì anche altre due sostanze radioattive e sono il Ra (1898) e il Po (1902) (radio e polonio). Venne chiamato radio, perché era una sostanza che emetteva radiazioni e il polonio perché lei era polacca. Lei fu la prima donna professoressa di fisica generale alla Sorbona, ma purtroppo dopo alcuni anni è morta di leucemia, a causa delle troppe radiazioni ma ai tempi questa cosa non si sapeva. Oltre ad essere nominata l’unità S.I per la radioattività, il becquerel (Bq), fu intitolata anche la specie mineraria “becquerelite”, così come un cratere su Marte e sulla luna. 2. Nel 1932 Anderson scoprì un’altra particella che si chiama positrone (e+), esso sarebbe l’opposto dell’elettrone (e-), e questa scoperto portò la nascita della PET (un’altra metodica diagnostica). 3. Irene curie e Frederic Jonot fecero altre sue scoperte importanti come il neutrone e i radioisotopi. Purtroppo, anche loro morirono di tumore in età giovane. Quindi già negli anni 30 di iniziò a capire che queste radiazioni portavano alle neoplasie. 4. Nel 1934 Laurance fece anche una grande scoperto, infatti scoprì il ciclotrone, che era un macchinario capace di produrre sostanze radioattive. Questo macchinario ad oggi è ancora usato in radioterapia, ovviamente in una versione più evoluta. 5. Nel 1946 ci fu ad anche la scoperta che è quella dell’interazione tra le strutture dei protoni e i campi magnetici. Venne fatta da Mills Purcell e Bloch. Questa scoperta da l’avvio ad una serie di lavori sullo sviluppo di quella che è la risonanza magnetica. (Una delle metodiche più utilizzata in radiologia. 6. Nel 1971-1972 Cormack e Hounsfield inventarono la TC 7. Alla fine degli anni 70 venne inventa la risonanza magnetica. In particolare, nel 1973, da parte di Lauterbur e Mansfield, furono realizzate le prime immagini di risonanza magnetica e nel 1978 furono realizzate le prime immagini diagnosi che in RM. Tutti questi studiosi hanno vinto il premio Nobel o per la fisica o per la medicina. Nessuno di loro era un medico, infatti erano o fisici o ingegneri CHE COSA È LA DIAGNOSTICA PER IMMAGINI? Essa è una branca molto vasta, perché possiamo utilizzare varie metodiche diagnostiche. Abbiamo una parte che è la radiologia, poi la medicina nucleare e infine la radioterapia. Nella radiologia troviamo: Radiografia tradizionale Ecografia TC Risonanza magnetica Radiologia interventistica (si trova all’interno della radiologia e utilizza una delle metodiche diagnostiche precedenti per fare procedure operatorie sui pazienti) Nella medicina nucleare troviamo: Scintigrafia (equivalente della radiografia) SPECT (simile alla TC) PET (risale alla scoperta del positrone, ed è la metodica più utilizzata) Nella radioterapia troviamo: La radioterapia esterna (c’è una sorgente di radiazioni al di fuori del paziente e viene indirizzata in uno specifico organo) La brachiterapia (le radiazioni vengono impiantate direttamente all’interno di un organo, in modo da creare un danno più selettivo. DIFFERENZA TRA RADIOLOGIA, MEDICINA NUCLEARE E RADIOTERAPIA ❖ Nella radiologia abbiamo un’apparecchiatura e produce delle radiazioni. Produce un campo magnetico. Produce un’energia che viene mandata al paziente e torna indietro con un messaggio. ❖ Nella medicina nucleare invece vengono dati dei radiofarmaci, che sono delle sostanze radioattive che entrano dentro il paziente e dalle emissioni delle radiazioni avviene la registrazione di un segnale ❖ Nella radioterapia, le radiazioni vengono utilizzate a scopo di trattamento, in generale vengono utilizzate per trattare un tumore. Abbiamo visto che le radiazioni possono provocare un tumore, però se vengono indirizzate in maniera corretta possono anche essere utilizzate per uccidere le cellule tumorali e mantenere le cellule sane. L’ATOMO L’atomo è composto dal nucleo e all’interno del nucleo ci sono neutroni e protoni, attorno al nucleo girano gli elettroni. Tutto quello che fa riferimento alle radiazioni ionizzanti, è dovuta tra l’interazione tra una particella radiazioni??? 21 min e gli elettroni, questo perché, se consideriamo l’atomo il nucleo è molto più piccolo, rispetto alla nube degli elettroni che è più grande. Normalmente ogni atomo ha lo stesso numero di elettroni e di protoni e risulta elettricamente neutro. Se ci sono più protoni l’atomo diventa di carica positiva, invece se ci sono più elettroni l’atomo diventa di carica negativa. Gli elettroni hanno dei livelli energetici ben definiti con una propria energia di legame. Gli elettroni che sono più vicini al nucleo sono più difficili da staccare perché sono più attaccabili al nucleo stesso. Quelli più lontani al nucleo, hanno un’energia minore e possono facilmente staccarsi. Questo è importante per capire come interagiscono le radiazioni con gli atomi. Quindi gli strati più vicini al nucleo hanno un’energia maggiore. Numero atomico: P Numero di massa: P+N LE RADIAZIONI Le radiazioni non sono altro che onde elettromagnetiche. Tale onde elettromagnetiche hanno una componente elettrica e una componente magnetica. Da una corrente elettrica si può creare un campo magnetico e viceversa. Queste onde si propagano da un punto X a un punto Y. DEFINIZIONE ONDE ELETTROMAGNETICHE: È un fenomeno fisico nel quale avviene che i campi elettrico e magnetico variano di intensità nel tempo e si spostano nello spazio, trasportando così dell’energia da un punto all’altro Le onde elettromagnetiche fanno parte di uno spettro e questo spettro compone cose che vediamo in parte tutti i giorni, anche la nostra vista. Queste onde si differenziano dalla capacità di penetrazione e dalla loro grandezza. In base all’energia della radiazione elettromagnetica, si ha una diversa interazione con la materia: Radio Microonde: rotazione e torsione Infrarosso: vibrazione UV: eccitazione Raggi X: ionizzazione Raggi Y: formazione di coppie ANDANDO PIÙ NEL DETTAGLIO… Le onde più grandi sono le onde radio, e sono quelle che utilizziamo tutti i giorni in macchina, ad esempio, poter ascoltare la musica o per fare una chiamata con il telefono e hanno una grandezza molto ampia. Successivamente abbiamo le microonde, che sono quelle che utilizziamo per riscaldare ad esempio la pasta nel fornetto a microonde. La pasta si riscalda perché, quando le onde agiscono le sostanze, si crea una rotazione degli atomi ed iniziano a ruotare. Ruotando si forma attrito e poi calore. Poi abbiamo le radiazioni infrarosse che possono creare la vibrazione degli atomi Abbiamo in piccola parte anche la luce visibile…. Si crea calore in questo caso, poi abbiamo la luce, le radiazioni infrarosse che possono creare la liberazione degli atomi. Poi abbiamo una parte piccolissima, che è la luce visibile, cioè le radiazioni che noi vediamo, tutto quello che percepiamo. Ha lo stesso principio fisico di una radiazione ionizzante, è la stessa cosa, dipende dal tipo e dalla grandezza dell’onda più abbiamo raggi ultravioletti, che sono quelli che fanno tanto male alla pelle. Perché fanno male? Perché possono creare negli atomi uno scombussolamento degli elettroni, che possono andare a colpire altri elettroni fenomeno che si chiama eccitamento. Succede che un elettrone dall’orbitale più interno finisce in un orbitale più esterno, e questo scombussolamento è tanto. Andando ancora avanti, ci sono radiazioni più piccole, come i raggi X, scoperti da Röntgen. I raggi X creano un fenomeno molto particolare che si chiama ionizzazione. Ricordate, lo stesso numero di protoni e di elettroni, se la radiazione colpisce uno di questi elettroni e lo butta via. Si forma un atomo che è una molecola con una carica diversa. Andando ancora più lontano, ci sono i raggi gamma, che solitamente sono prodotti nelle fusioni nucleari all’interno delle stelle emettono queste radiazioni, possono fare espellere un elettrone ma anche rompere un elettrone in 2 formando un elettrone e un positrone due particelle di cariche opposte. Tenete in mente che dalle stesse radiazioni con cui noi vediamo, passiamo alle radiazioni ionizzanti o alle radiazioni della radio della macchina. Funzionano tutte allo stesso principio. Cosa cambia? Cambia quanto è grande la radiazione. Due parametri sono la lunghezza d’onda, quindi, quant’è la distanza tra 2 onde e il periodo che è il numero di onde in un determinato tempo. Cambia anche la velocità delle radiazioni, che ci dà anche la frequenza che definisce il tipo di radiazione. Le onde radio hanno una frequenza d’onda molto ampia e i raggi x una frequenza bassa, mentre i raggi gamma hanno una lunghezza d’onda piccolissima e una frequenza altissima. Per questo le onde radio non fanno male al corpo, perché non riescono a coinvolgere strutture così piccole come gli atomi, mentre le radiazioni ionizzanti possono creare danni agli atomi. Quali sono le caratteristiche fondamentali della radiazione? Ricordate, è importante almeno avere una comprensione di base. Come possiamo misurare l’intensità di una radiazione? La misuriamo con l’energia che è la stessa cosa della corrente elettrica La possiamo misurare in intensità una radiazione può essere più energetica ma avere intensità minore e l’intensità Diminuisce allontanandoci dalla sorgente perché, se voi siete infermieri in sala operatoria di ortopedia o urologia e il medico fa una radiografia per vedere com'è posizionata la protesi vi dovete allontanare più vi allontanate più diminuisce l’intensità della radiazione. Radiazioni ionizzanti→ Riescono a strappare un elettrone dal suo atomo quindi se noi abbiamo un atomo di Idrogeno con 1 protone e 1 elettrone quando arriva la radiazione l’atomo perde l’elettrone tutto innesca una catena che può portare nel corso di anni ed esposizione prolungata anche al danno del paziente. Altri tipi di radiazioni ionizzanti: 2 tipi RADIAZIONI CORPUSCOLARI: in generale questo tipo di radiazioni sono composte da piccole particelle hanno lo stesso effetto delle radiazioni vengono usate in radioterapia e vanno a creare danni diretti perché sono radiazioni molto grosse. In generale però questo tipo di radiazione ci proteggiamo bene perché non hanno capacità di penetrare nei tessuti ma restano superficiali questo tipo di radiazioni corpuscolari vengono emesse dal decadimento di alcuni atomi questo succede anche in radioterapia. Tra le Radiazioni Corpuscolari abbiamo gli elettroni proprio la particella di elettrone e vengono utilizzati per l’elettroterapia i protoni anche che sono particelle molto grosse rispetto agli elettroni, poi abbiamo i neutroni e Le particelle alfa, che sono costituite da 2 protoni e 2 elettroni possono causare danni significativi (non serve ricordare) Quello che invece dovete ricordare sono le caratteristiche dei raggi x e Gamma, perché questi sono privi di massa e di carica. Viaggiano alla velocità della luce e hanno lo stesso comportamento delle onde elettromagnetiche, come la luce visibile. Possono propagarsi nel vuoto e sono altamente penetranti. Per questo motivo, negli ospedali si utilizzano pareti di piombo per proteggere sia il personale che i pazienti dalle radiazioni. Qual è la differenza? I raggi X vengono prodotti da macchine; Le radiazioni gamma sono emesse da fenomeni nucleari fusioni nucleari. RICORDARE: entrambi sono particelle prive di massa e carica entrambi viaggiano alla velocità della luce e sono molto penetranti. Adesso parliamo di come questi RAGGI X interagiscono con gli atomi del corpo del paziente e sui principi di radioprotezione e sicurezza. (È importante che i pazienti siano informati e possano fare domande ai medici riguardo alle radiazioni a cui sono esposti durante esami come TAC e radiografie.) La prima cosa che succede è che la radiazione attraversa i tessuti del paziente senza toccare niente. Questo è importante perché a noi serve che attraversi senza complicazioni per avere un’immagine, l’onda attraversa l'atomo nei vari strati, non becca niente, va dritta per la sua strada ed esce dal paziente, sono radiazioni molto penetranti perché sono molto Piccoli e riescono ad attraversare lo spazio tra gli elettroni, se succede questo va bene. L'altro fenomeno si chiama eccitazione in generale questo fenomeno si ha quando una radiazione cede tutta l’energia a un elettrone che è negli orbitali più interni, quelli che vi dicevo sono più attaccati, quindi che succede? La radiazione cede tutta l’energia però non è abbastanza da buttare via L'elettrone dall’atomo e quindi l’elettrone passa da un orbitale più interno a un orbitale più esterno, in un secondo momento l’elettrone torna indietro quindi al punto di partenza ma siccome ha acquisito energia in questo passaggio emette una piccola radiazione dall’atomo, però in questo caso non è cambiata la struttura dell’atomo; quindi, comunque non abbiamo alterato le caratteristiche del paziente. L'effetto che si verifica più comunemente in radiologia: (RICORDARE) Effetto fotoelettrico: Il FOTONE O RAGGI X Viene assorbito completamente dall’elettrone ma siccome gli ha dato tantissima energia, l'elettrone viene buttato via dall’atomo. Quindi arriva la radiazione da un elettrone interno gli arriva tantissima energia così che l’elettrone viene sbalzato via dall’atomo, questo fa sì che un atomo sia senza elettrone e un elettrone che è in giro può fare danno e determina la ionizzazione dell'atomo per questo si chiamano RADIAZIONI IONIZZANTI; quello che si crea è proprio un buco nell’atomo che viene poi riempito da altri elettroni che cercano di compensare questo danno; Tante volte si scherma il paziente in una determinata parte corporea, ma in realtà questo si è visto che non riduce la quantità di radiazione e i possibili danni perché c’è sempre una radiazione secondaria che parte dall’atomo e va a creare ulteriori danni. Effetto Compton: La radiazione colpisce un elettrone degli orbitali più esterni, ma. Non viene completamente attenuato riceve solo parte della sua energia quindi la radiazione viene deviata e si crea un doppio effetto da una parte la radiazione dall’altra un elettrone viene espulso queste di solito sono radiazioni più penetranti (la radiazione non si attenua completamente e non può essere bloccata in nessun modo) Quindi ricordatevi queste due differenze perché sono importanti. EFFETTO FOTOELETTRICO: sono reazioni a bassa energia che colpiscono un elettrone interno e la reazione cede tutta la sua energia; EFFETTO COMPTON: sono reazioni ad energia più alta colpiscono l’elettrone dell’orbitale esterno e cedono parte dell’energia provocando radiazioni all’interno del paziente; EFFETTO PRODUZIONE DI COPPIE: avviene nella PET e avviene per le reazioni molto molto energetiche. Cosa succede in questo caso? La radiazione colpisce l’elettrone lo rompe in 2 e si forma un elettrone e un positrone si creano 2 particelle con la stessa massa ma di carica elettrica queste 2 vengono deviate in direzioni opposte e capendo da dove sono partite e sapendo che sono a una velocità costante riusciamo ad individuare il punto da cui è partito il segnale e questo sta alla base delle interazioni tra gli atomi del paziente. Produzione dei raggi x Prodotti mediante appositi tubi radiogeni che utilizzano un fascio di elettroni accelerati da un campo elettrico e fatti impattare su una superficie metallica in genere tungsteno o molibdeno alla quale cedono la loro energia che in parte si trasforma in raggi x. Nel tubo radiogeno abbiamo due elementi: - il Catodo che è un elemento negativo - l’Anodo che è un elemento positivo Nella spirale viene immessa la corrente elettrica, che passando fa riscaldare la spirale e libera elettroni. La quantità di corrente elettrica viene generata da un parametro mA (milliampere) e sta ad indicare quanti elettroni vengono emessi. Se applichiamo una differenza tra il polo positivo e il polo negativo, succede che gli elettroni dal polo – vanno verso quello + e vengono accelerati dalla differenza di potenziale. Una volta accelerati sbattono contro l’Anodo e da questo impatto ad altissima energia si producono le radiazioni. Cosa si produce però effettivamente? - 99% calore - 1% raggi x Apparecchiatura radiologica È un’apparecchiatura diagnostica di nuova generazione per l’esecuzione di radiografie, le apparecchiature si chiamano telecomandate perché vengono comandate a distanza, per fare in modo che il personale sia protetto dalle radiazioni ionizzanti. Anche se la macchina emette le radiazioni solo quando è attiva, quindi normalmente, quando l’apparecchiatura è spenta, si può entrare nella stanza in sicurezza. Per le radiografie l’emissione delle radiazioni è molto breve, al contrario delle TC. Ne esistono di vari tipi e modelli, nell’apparecchio più classico troviamo un lettino, solitamente fatto in plastica, in cui viene posizionato il paziente. Il tubo radiogeno può essere spostato a 360° e dietro troviamo invece uno spazio per rilevare le radiazioni. Le Pellicola radiografia (detettore), erano originariamente costituite da pellicole contenenti un’emulsione di cristalli di alogenuro di argento. Attualmente si utilizzano rilevatori digitali e le pellicole sono state abolite; per diversi motivi, si perdono, è difficile duplicarle e non è possibile modificare l’immagine. Al posto delle pellicole abbiamo delle piastre, i deduttori, che raccolgono le radiazioni ionizzanti cosicché noi vediamo quelle che hanno attraversato il paziente senza incontrare nulla, tutto il resto è stato bloccato; attraverso un processo computerizzato creano un’immagine che dipende da quante radiazioni sono passate e da quante sono state assorbite. I due parametri principali che il tecnico va ad impostare sono: - Kilovoltaggio (kV) → determina la qualità della radiazione emessa, e cambia da paziente a paziente in base ad età e forma fisica. Aumentando i kV, e quindi la differenza di potenziale tra catodo ed anticatodo, si aumenta l’energia cinetica del singolo elettrone, e di conseguenza verranno prodotti fotoni X di maggiore energia. - Valore della corrente (mA) → la quantità di radiazioni che abbiamo, ed anche questo dipende dalle caratteristiche dei pazienti. In generale tutte le apparecchiature moderne hanno dei sistemi di controllo automatico della dose delle radiazioni. Prima di fare entrare il paziente è importante rimuovere tutto. Radiografia Una radiografia è un'immagine medica ottenuta utilizzando radiazioni ionizzanti, come i raggi X, per creare immagini interne del corpo umano o di oggetti. Solitamente è bidimensionale ed è l’immagine più semplice e, nonostante ciò, è l’indagine di primo livello per la capillare distribuzione delle apparecchiature sul territorio, per la relativa rapidità di esecuzione e per i costi di impianto e di esercizio inferiori rispetto alle altre metodiche. Il fascio di radiazioni viene generato dal tubo radiogeno ed utilizzato ai fini diagnostici può essere schematicamente rappresentato come un cono con apice puntiforme (fuoco) in corrispondenza dell’anodo e con base in corrispondenza dell’oggetto in esame. Più ci allontaniamo dal paziente maggiore sarà l’estensione che questo fascio di radiazioni emetterà. Nella loro propagazione i Raggi X obbediscono alla Legge della Dispersione quadratica delle radiazioni, ovvero l’entità del flusso fotonico diminuisce in misura direttamente proporzionale al quadrato della distanza percorsa. Quando vengono emesse le radiazioni si distendono in tutte le direzioni; quindi, è importante mantenere una certa distanza di sicurezza così da non essere colpito dai raggi. Essendo un fascio che si allontana come un cono, esiste il problema dell’ingrandimento proiettivo che può creare delle distorsioni e che dipende dalla distanza tra tubo, pellicola e l’oggetto da analizzare. SPIEGAZIONE DI QUESTO: se il paziente è a metà tra tubo e pellicola, considerando che le radiazioni si ingrandiscono, la sua immagine sarà più grande del reale; se si avvicina troppo il tubo rispetto al paziente quest’ultimo si ingrandisce ancora di più, per accorciarlo bisogna allontanarlo. (Se si prende un cellulare e si mette sulla mano, più si avvicina più la mano si ingrandisce, viceversa se il cellulare si allontana). L’immagine radiografica è un’immagine bidimensionale: dipende da come viene posizionato il paziente si possono ottenere delle distorsioni dell’immagine. Ad esempio, se si fa la radiografia di un cilindro da sinistra verso destra non si vedrà un cilindro ma, vedremo un cerchio; se si fa dall’alto verso il basso vedremo una linea. Quindi in base a quello che vogliamo vedere dobbiamo posizionare il paziente in una posizione diversa rispetto ad un’altra. DUE CONCETTI RADIOLOGICI IMPORTANTI: Incidenza e proiezione L’incidenza è il percorso delle radiazioni nel corpo del paziente; può essere postero-anteriore se il raggio viene dalla schiena e va in avanti o antero-posteriore, quello che noi otteniamo è una proiezione del paziente che è frontale: la proiezione indica l’immagine che si ottiene. Quando vediamo un’immagine radiografica osserviamo che vi sono diverse scale di grigio. Quando vi è una zona nera vuol dire che su quel punto sono passate più radiazioni e viene detta zona radiotrasparente; una zona bianca dell’immagine si chiama radiopaco. COME FARE UNA RADIOGRAFIA? Una cosa importante è che la radiografia bisogna sempre farla in due proiezioni, due immagini per ogni distretto corporeo. Ad esempio, una radiografia del torace si fa in una proiezione postero-anteriore e latero-laterale. Le clavicole devono essere fuori dal torace, infatti, il paziente deve piegarle leggermente in avanti. Uno dei problemi della radiografia è che ha una scarsa risoluzione a contrasto: non riesce a vedere le differenze tra gli organi. L’osso si vede molto bene perché contiene calcio. Lo stomaco e le anse intestinali sono visibili perché contengono aria. I polmoni sono visibili ed è visibile anche lo pneumotorace. Il grasso sottocutaneo ha un colore grigio ed è anch’esso visibile. Anche i tessuti molli sono visibili, riguardano o lesioni o organi o tumori polmonari. Metallo, vediamo molto bene gli oggetti metallici esterni come: protesi, catetere, ma anche garze; La possibilità di vedere gli oggetti metallici come protesi ci dà la possibilità di osservare il loro posizionamento e le strutture adiacenti. Quello che invece non è possibile vedere sono: oggetti di plastica oggetti di legno in quanto presenta la stessa densità dei tessuti molli; ese: spina di legno; La legge fondamentale della radiologia è: UNA PROIEZIONE= NON AVERE NESSUNA PROIEZIONE, Perché bisogna avere sempre due immagini per distretto corporeo in quanto la radiografia è bidimensionale e la sovrapposizione di strutture corporee potrebbero nascondere delle informazioni importanti. Cosa deve fare l’infermiere in reparto di radiologia: Accertarsi dell’identità del paziente; Controllare che sia presente tutto il necessario per l’esecuzione dell’esame ovvero richiesta del medico con la motivazione e se il paziente necessita di un accesso venoso si procede al reperimento dell’accesso; Prima di entrare nella sala radiografica, accertarsi che non vi siano esami radiologici in corso o più pazienti; Ammettere i pazienti nelle sale radiologiche uno alla volta; Cosa fare (prima dell’esame): Chiudere le porte delle sale in occasione di ogni esame radiografico; Far allontanare tutti gli operatori non interessati all’esame radiografico; Impedire a chiunque l’ingresso nel corso di qualunque esame, salvo casi eccezionali di pazienti pediatrici; Accertarsi nelle donne in età fertile l’eventuale stato di gravidanza prima di eseguire qualsiasi esame radiografico a causa dell’effetto dannoso che potrebbero avere le radiazioni sul feto; Rimuovere tutti gli oggetti metallici dal corpo del paziente e dai vestiti; Cosa fare (durante l’esame): Durante l’erogazione delle radiazioni ionizzanti non si deve mai abbandonare la protezione offerta dalle barriere protettive né esporsi al fascio diretto di radiazioni, comprese le mani, se non per specifiche esigenze operative; È necessario utilizzare i dispositivi di protezione personale qualora sia necessario operare in prossimità dell’apparecchiatura radiologica (ese: camici piombati, occhiali piombati, copri tiroide ecc.); Eventuali accompagnatori del paziente non possono entrare durante l’esecuzione dell’esame radiografico. Cosa fare (dopo l’esame): Assicurarsi delle condizioni cliniche del paziente; Rimuove l’accesso venoso se non è più necessario; Occuparsi del rientro in reparto del paziente fino a quando non lascia la radiologia; Dopo aver messo i vari dispositivi e cateteri come: - Pacemaker - Tubo endotracheale - Catetere venoso centrale - Porth-a-Cath - Drenaggi toracici - Sondino naso-gastrico è necessario fare la RADIOGRAFIA. Tra i più diffusi troviamo: - pacemaker → solitamente il pacemaker si mette a sinistra. Ne esistono di diversi tipi: Pacemaker monocamerale → Possiede una batteria e un computerino e un singolo catetere che va finire nel ventricolo destro. Pacemaker bicamerale → possiede due cateteri, uno finisce nel ventricolo e uno finisce nell’ atrio. Defibrillatori (ICD) → si attiva quando il paziente presenta fibrillazione ventricolare. Solitamente sono sottocutanei. Loop recorder →si trova sottocute e registra il battito cardiaco (per vedere se vi sono aritmie). Molto spesso dopo anni è difficile togliere il catetere del pacemaker e quindi nelle radiografie potrebbero essere rilevati. E poi il secondo impianto si avrà a destra. - tubo endotracheale -> Estremo distale a circa 5 cm dalla trachea (se si scende troppo si occlude il bronco sinistro). E si posiziona sopra la trachea. - catetere venoso centrale ->il corretto posizionamento: A destra. Perché' la vena brachiale va direttamente in vena cava mentre a sinistra va ad unirsi alla succlavia. Assenza di loops, interruzioni o giri, deve scendere dritto nel cuore (massimo metà torace non troppo basso né troppo alto perché’ si potrebbero creare trombi). Una delle complicanze dei cateteri è quella di poter bucare il polmone (ed è necessario drenaggio toracico per fare uscire l’aria e il polmone ritorna ad espandersi). Viene inserito da infermieri specializzati. - Port → utili per pazienti oncologici che hanno vene difficili perciò viene istallato sottocutaneo. - Drenaggi pleurici e mediastinici → Posizionati in pazienti con versamento pleurico o pneumotorace. Accesso intercostale ed estremo distale sulla proiezione del polmone o del mediastino. Presentano una parte metallica per essere ben visibile alle radiografie. - Sondino naso-gastrico → Discende medialmente (in maniera dritta), attraversa il diaframma. si dirige verso sinistra e giungere allo stomaco e termina a più di un centimetro dalla giunzione - Gastroesofagea. Lezione 1-10 RADIOBIOLOGIA E RADIOPROTEZONE In questa lezione vedremo come funzionano le radiazioni ionizzanti e come ci dobbiamo proteggere. Noi infermieri se andiamo a lavorare in un reparto di radiologia, saremo soggetti a seguire regole e obblighi dei laboratori. Stessa cosa se andremo a lavorare in un reparto di radioterapia o medicina nucleare. La radiobiologia studia gli effetti delle radiazioni ionizzanti sulle cellule viventi. Nella lezione di oggi ci focalizziamo sugli effetti che possiamo vedere delle radiazioni ionizzanti. Tale scienza studia i danni delle radiazioni, che possono essere: Danno diretto: ionizzazione e rottura di legami di molecole di DNA o proteine. Questo tipo di danno è abbastanza raro, perché nella cellula ci sono molti organelli ed il DNA rappresenta una piccola parte del nucleo della cellula. Quindi in generale è difficile andare a colpire il DNA, proprio perché è ben protetto. Le radiazioni ionizzanti, nella maggior parte, causano Danni indiretti: produzione di radicali liberi a seguito dell’interazione delle radiazioni con le molecole d’acqua. Noi siamo fatti dal 80% di acqua, quindi è più facile che queste radiazioni colpiscono tali molecole e da queste molecole colpite, si verifica una catena di eventi che portano ad un danno indiretto del DNA. Quindi è più probabile che venga colpita una molecola di acqua e non una molecola di DNA, e poi si avrà come conseguenza la formazione di tumori o morte cellulare. Queste radiazioni che utilizziamo in radiologia vengono dette indirettamente ionizzanti, perché non colpiscono in maniera diretta il DNA. Come dicevamo prima esiste questa catena di eventi che si suddivide nella fase: Fisica: si forma quando le radiazioni colpiscono l’atomo e vi è assorbimento delle RI e formazione di elettroni veloci [10 (alla meno 15 sec)] Tuttavia, questa ionizzazione può portare i danni alle molecole e si ha la fase chimica: Chimica: formazione di ioni radicali [10 (alla meno 10) sec] formazione di radicali liberi [10(alla meno 5) sec] Nella fase biologica vediamo gli effetti chimici delle radiazioni ionizzanti: Biologica: conseguenza della rottura dei legami chimici [ore, giorni, mesi, anni, generazioni (con effetti di alterazioni genetiche che si possono trasmettere alla prole)] FASE FISICA Interazione delle radiazioni ionizzanti con la materia con conseguente cessione di energia Ionizzazione: un atomo ionizzato tornerà a produrre nuovi legami chimici all’interno della molecola alla quale appartiene. Tutto parte dalla cessione di energia. Un atomo che è stato ionizzato tornerà ad essere instabile e ad interagire con tantissimi altri atomi. Il prof fa l’esempio della palla di neve che, se si unisce a tante altre diventerà sempre più grande e questo avviene anche nella catena di eventi FASE CHIMICA Nella parte chimica, nelle reazioni, ci sono tutte una serie di reazioni radio chimiche: Esso sono delle radiazioni molto particolari indotte dalle radiazioni ionizzanti e consistono nella formazione di radicali liberi con un elettrone spaiato. Questo è dovuto alla radiolisi delle molecole d’acqua, che costituiscono circa l’80% del corpo umano. Noi i radicali liberi li utilizziamo ogni giorno, infatti un famoso radicale libro è l’acqua ossigenata (H202) ed è un derivato della radiolisi dell’acqua. Si definisce radicale libero un’entità molecolare molto reattiva gente vita media di norma brevissima, costituita da un atomo o una molecola formata da più atomi che presenta un elettrone spiato: tale elettrone rende il radicale estremamente reattivo, in grado di legarsi ad altri radicali o di sottrarre un elettrone ad altre molecole vicine. Quindi sono molto reattive perché hanno un elettrone in più o in meno e/o tendono a liberarsi o tendono a rubare un elettrone nelle molecole circostanti. Si dice che equato elettrone è spaiato ed è estremamente reattivo, cerca di legarsi ad altre molecole, e legandosi crea altri radicali liberi e altri danni, fino ad arrivare ai danni della molecola di DNA. Per questo si chiamano radiazioni indirettamente ionizzanti, perché non colpiscono direttamente le oleicole di DNA. L’ atomo che perde l’elettrone vien raffigurato nella slide triste, mentre l’atomo che riceve l’elettrone è più cattivo perché diventa più reattivo. Il radicale più comune e l’HO ed è un agente ossidante dotato di grande reattività chimica. Combinando due molecole di HO, diventa perossido di idrogeno, cioè, (H202). Esso ha un elevato potere ossidante e causa danno alla cellula. Noi in sanità, questa acqua ossigenata, la utilizziamo per uccidere i batteri, va a distruggere la membrana batterica anche la membrana delle cellule umane. Con le radiazioni noi andiamo a colpire una molecola d’acqua, poi i formano due ioni. Uno ione è HOH+, (+) perché ha perso l’elettrone, mentre l’altro l’ha acquisito. Questi iniziano a reagire tra di loro e poi si forma il perossido di idrogeno. Questa è la fase chimica ed è dovuta alla radiolisi dell’acqua, cioè gli effetti delle radiazioni sono dovute all’effetto che hanno sulle molecole d’acqua, che sono estremamente più comuni rispetto alle molecole del DNA. FASE BIOLOGICA Dopo la fase chimica abbiamo la cosiddetta fase biologica, cioè quando vediamo gli effetti delle radiazioni sul corpo umano. Vediamo che a seconda della quantità di radiazioni, possiamo avere fletti differenti. Possiamo avere effetti differenti, anche a seconda del tipo di cellula, perché non tutte le cellule rispondono alla stessa maniera alle radiazioni ionizzanti. I danni ai tessuti biologici sono: Modificazioni del DNA: rottura della molecola, mutazioni, danni ad oncogeni e oncosoppressori. Questi ultimi sono geni che noi abbiamo normalmente su tutte le cellule, regolano la divisione delle cellule. Gli oncogeni fanno dividere le cellule mentre gli oncosoppressori fermano la divisione. Quando c’è un bilanciamento tra i due, tutto funziona benissimo. Se si rompe questo equilibrio parte la “catena di eventi” e si ha poi le formazioni di tumori. Rottura delle membrane cellulari, infatti come abbiamo detto prima il prossimo di idrogeno è estremamente ossidante sulle membrane. Alterazioni sul metabolismo cellulare che possono portare alla morte delle cellule Quindi uno degli effetti delle radiazioni è causare la morte delle cellule. Questo è importante perché lo possiamo andare ad utilizzare in radioterapia e per andare a bersagliare i tumori che vogliamo uccidere. Però se dall’altra parte prevalgono i danni agli oncosoppressori, abbiamo la formazione di tumori e neoplasie che possono generarsi anche a tantissima distanza dall’esposizione alle radiazioni. Normalmente l’intervallo che decorre tra l’esposizione alle radiazioni e alla formazione di neoplasie è di circa 40 anni. Questo l’abbiamo saputo a causa dei disastri nucleari come quelli di Chernobyl, dove c’è stata una grave perdita di sostanza radioattiva nell’ambiente. TIPI DI DANNI AL DNA Alterazioni puntiformi a livello di una base azotata per distruzione di una base stessa, questo può comportare l’erronea lettura di una tripletta e del corrispettivo amminoacido codificato Formazione di ponti di collegamento anomali all’interno di una stessa catena di DNA (ponti intra molecolari) o tra due catene di DNA (ponti Inter molecolari) Rottura di una catena, singola o doppia, La rottura di catena doppia è alla base delle aberrazioni cromosomiche che rappresentano la principale fonte di danno nei sistemi biologici. Quando la cellula si divide possiamo avere una cellula figlia con un orrendo genetico maggiore rispetto ad un’altra. Molte volte la cellula va incontro a morte e questa è una cosa buona, perché noi abbiamo dei meccanismi dentro di noi che ci consentano di riparare i danni. Quindi il rischio che il pazienta ha, dipende da quante radiazioni viene ad assorbire. Più radiazioni diamo e più aumenta questo rischio. Esempi di danni al DNA Tutti questi danni sono danni indiretti, quindi sempre dovuti alla radiolisi dell’acqua. EFFETTO OSSIGENO Ci sono contesti in cui le cellule sono più sensibili alle radiazioni e l’ossigeno è un grande agente che sensibilizza i tessuti alle radiazioni. Quindi più un tessuto è ossigenato e più sarà sensibile alle radiazioni ionizzanti. Quindi l’ossigeno è detto radiosensibilizzante, se presente al momento della radiazione, ne aumenta l’effetto biologico. In condizioni di anossia (diminuzioni o assenza di ossigeno) bisogna aumentare di molto la dose di radiazione e quindi per ottenere lo stesso effetto biologico è necessario moltiplicare la dose per un fattore pari a 2,5-3. Un caso in cui si ha poco ossigeno sono i tumori, perché essi crescono e quindi la parte esterna è molto vascolarizzata e quindi ossigenata e la parte interna è poco ossigenata e quindi risulta difficile avere un effetto delle radiazioni perché non ha tanto ossigeno. Dobbiamo ricordare che l’H2O diventa H2O2, e quindi serve una molecola di ossigeno per formare il radicale (perossido di idrogeno). Ricordate che l’Ossigeno (H2O) diventa H2 - O2 quindi serve 1 molecola di Ossigeno per formare il radicale Perossido di Idrogeno. L’Ossigeno è Legato alla sua affinità per gli elettroni quindi attraverso la formazione degli Ioni che aumenta la propagazione del campo e quindi molte reazioni in cui vengono prodotti questi radicali si vedono in presenza di ossigeno, quindi ricordatevi. Che l'ossigeno amplifica l'effetto delle radiazioni ionizzanti. LEGGE DI BERGONIE E TRIBONDEAU (DA RICORDARE) Ci spiega quali sono i tessuti che sono più sensibili alle radiazioni, cioè nell'ambito del vostro corpo non tutti i tessuti hanno la stessa sensibilità alle radiazioni, ci sono alcuni tessuti che ne subiscono molto di più, altri invece meno quindi sono molto resistenti. Da cosa dipende? Essenzialmente dalla attività riproduttiva e dal grado di differenziazione, quindi più le cellule si moltiplicano, più sono sensibili alle radiazioni, meno si moltiplicano, più saranno resistenti alle radiazioni; più le cellule sono differenziate e specializzate nella loro funzione più non sono sensibili alle radiazioni, più invece sono cellule non differenziate più sono sensibili alla redazione. Ad esempio, qual è la cellula o il tessuto più sensibile di tutti? Le cellule molto giovani che si moltiplicano tanto, sono estremamente sensibili, quelle più sensibili sono gli zigoti e i gameti delle cellule riproduttive, perché sono poco differenziate capaci di riprodursi e di moltiplicarsi, e sono più sensibili alle radiazioni, e questo è importante che lo sappiate perché è fondamentale l'area protezione nelle donne in età fertile, soprattutto per i rischi del feto e vedremo quali sono gli effetti delle radiazioni a seconda dell’età gestazionale. Poi la cellula del sangue è molto sensibile perché ricambiamo il nostro sangue ogni 120 giorni, tant'è che le trasfusioni o anche le donazioni di sangue si possono fare ogni 6 mesi, perché si dà il tempo di un doppio ricambio, e le cellule del sangue, essendo cellule che si moltiplicano e che vengono cambiate tanto e molto spesso sono cellule abbastanza radiosensibili. Al terzo abbiamo le cellule dello stomaco del colon, anche queste noi le cambiamo abbastanza rapidamente, presentano Villi e al di sotto ci sono quelle meno differenziate che crescono e vanno a rimpiazzare diciamo tutta la mucosa. Poi abbiamo ad esempio le cellule muscolari che sono abbastanza resistenti perché sono cellule che hanno solo quella funzione, si contraggono e basta, possono aumentare di calibro ma solitamente i muscoli, diciamo, non si moltiplicano, ma aumentano solamente la loro quantità di fibrine. Le cellule più resistenti quali sono? Le cellule nervose perché noi nasciamo con una quantità di neuroni che quella è per tutto il resto della vita e sono cellule estremamente differenziate; quindi, sono cellule che hanno solo quella funzione, tant'è che comunque non c'è una capacità di recupero, cosa che ad esempio non avviene con un trama muscolare di cui uno si riprende in poco tempo o una lesione dell'intestino, sono meccanismi diversi, quindi tant'è che possiamo andare a dosi molto elevate di radioterapia per quanto riguarda le lesioni encefaliche. Vi ricordo quindi cellule immature sono più sensibili, cellule differenziate sono più resistenti. ALTRO CONCETTO: LET (LINEAR ENERGY TRANSFER) Indica il tipo di RADIAZIONE il potere di penetrazione delle radiazioni, cioè ogni radiazione ha una capacità di penetrare in un determinato distretto corporeo in un determinato tessuto mi esprime la qualità delle radiazioni che noi andiamo ad utilizzare, è proporzionale alla massa alla carica e alla velocità. Quindi nelle radiazioni vi ricordo che ho vari tipi di elettroni di neutroni, positroni, le radiazioni alfa ma sono radiazioni poco penetranti; i raggi X che non hanno né massa né carica sono molto penetranti. RADIAZIONI VENGONO DISTINTE: - Radiazioni a Basso LET che sono tutte quelle elettromagnetiche, raggi X, raggi gamma o elettroni. - Radiazioni ad Alto LET che sono quelle che vi ho accennato l'altra volta le Alfa beta e neutroni. Perché è importante perché? Le radiazioni ad alto LED. Causano danni molto ravvicinati ma non penetrano in profondità. In generale questo tipo di radiazioni, essendo molto grosse, possono danneggiare direttamente la molecola di DNA, mentre le radiazioni a basso LET che utilizziamo in diagnostica hanno un alto potere di penetrazione, ma possono causare danni attraverso la RADIOLISI DELL’ACQUA e quindi sono indirettamente ionizzanti e il loro danno dipende dal loro effetto ossigeno. Questo è importante anche perché noi ci dobbiamo difendere dalle radiazioni sia come lavoratori che come popolazione, come ci difendiamo? Ad esempio, per le particelle Alfa che sono composte 2 protoni e 2 neutroni basta un foglio di carta per bloccarle per le particelle beta che sono gli elettroni che sono più piccoli e più penetranti, basta una mano e vengono bloccati; infatti, spesso vengono usati per i tratti delle lesioni cutanee, mentre per le radiazioni ionizzanti come raggi X e gamma abbiamo bisogno dei muri piombati. (Infatti, la radiologia sta quasi sempre al piano –1). Così come se voi lavorate all'interno di una sala operatoria in cui ci sono radiazioni o di una sala interventistica, avete il camice piombato, le paratiroidi, i guanti, gli occhiali piombati. Perché per bloccare queste radiazioni abbiamo bisogno di uno spessore, solitamente piombo e si utilizza perché è un metallo molto denso è un metallo che riesce a bloccare abbastanza bene le radiazioni ionizzanti. Quindi questo dipende dalle proprietà appunto di ciascuna radiazione. È arrivava l'ultima legge in Italia e siamo abbastanza avanti nell'ambito di Radio protezione noi dobbiamo dare, è obbligatorio dare ai pazienti, una certa quantità di radiazioni, ovviamente è un compito del medico radiologo però se voi lavorate in centro di radiologia o in un reparto radiologo dovete sapere cosa c’è scritto. La prima unità di misura delle radiazioni si chiama GRAY misura la dose assorbita di radiazioni, quindi l'energia della radiazione che hanno ceduto in un certo volume. - E se per esempio siete in un reparto di radioterapia, vedrete che il trattamento di Gauge è di 4 Gray o 2 Gray; quindi, sta a dire quanta dose di radiazioni viene data, equivale all’assorbimento di un joule per un 1 kg di materia irradiata, questa è la definizione. E il sottomultiplo del (min26:41) (flag-flad) il GRAY è la dose assorbita di radiazioni, il problema del GRAY è che non considera il tipo di radiazione e non considera il tipo di tessuto che è stato irradiato. Quella unità di misura che considera il tipo di tessuto e potenzialità si chiama SIEVERT (Sv) unità di misura della dose equivalente dipende dal rapporto della dose di radiazione, dal tipo di radiazione e dal tipo di tessuto che è stato irradiato; quindi, dà un’idea del danno biologico che si può sviluppare su un organo. Dovete sapere se passate qua 1 anno a Caltanissetta solo per il nostro passare qua e camminare e girare in un anno solare vi siete beccati mediamente una dose di 1 Millisievert (mSv), 1 mSv è la dose di radiazioni che ognuno di noi si prende nel corso di un anno solare e dipende dal fatto che ci esponiamo al sole, anche respirando l'aria esiste un fondo di radiazioni naturali; quindi, il sottomultiplo è il MILLISIEVERT (mSv). Una TAC, ad esempio, può avere anche 40-50-100 mSv, quindi, può essere che vi beccate 100 anni di radiazioni in pochissimi secondi. A seconda del tipo di esame che viene effettuato, ricordiamoci del mSv perché è una misura molto importante. Quindi, ad oggi, la legge italiana prevede che le radiazioni vengano misurate in Sievert o mSv unità ufficiali di misura delle radiazioni. Questo ve lo ricordate? Era il tizio che aveva scoperto la radioattività (Becquerel) che è un’altra unità di misura che viene utilizzata e viene utilizzata in medicina nucleare e misura la radioattività, cioè la capacità di alcune sostanze di liberare radiazioni non prodotte artificialmente; quindi, definita come il decadimento di un RADIO NUCLIDE al secondo di fatti sia Becquerel che i Curie morirono di Leucemia. Dalle Radiazioni Ionizzanti che danni possiamo avere e come si manifestano questi danni? - Danno Somatico: sono i danni dell'individuo stesso - Danno Genetico: si manifesta a distanza di tantissimo tempo e si può anche trasmettere alle generazioni eccessive. In relazione al tipo di danno possiamo avere: (DA RICORDARE) - EFFETTO DETERMINISTICO - EFFETTO STOCASTICO; Danno Somatico: E’ importante coinvolgere il paziente che è stato esposto alle radiazioni, questo danno si può manifestare anche dopo anni dall'esposizione delle radiazioni ionizzanti, ed è estremamente difficile capire se quel tumore è stato sviluppato perché il paziente è stato sottoposto alle radiazioni, perché spesso le radiazioni sono un po’ come il fumo, diciamo sappiamo che aumentano il rischio di tumore, però non sappiamo con certezza se quel tumore è dovuto all'esposizione delle radiazioni ionizzanti, perché è l'effetto finale è simile per tutti. Però ci sono i fattori di rischio, sono tantissimi, Il danno somatico consiste nella morte o la distruzione dei tessuti, oppure la formazione di tumori; quindi, questi sono i 2 tipi di danno somatico; Danno Genetico: Un danno che forse è ancora peggio del danno somatico; Il danno genetico tipicamente si manifesta nelle generazioni successive e questo l'abbiamo scoperto con i disastri nucleari, quindi in termini che arrivano alla prole con malformazioni, mutazioni genetiche, tumori infantili. Sono danni a carico delle Gonadi. E possono indurre mutazioni genetiche alterazioni cromosomiche o alterazione residue germinali che poi si trasmettono alla discendenza. Anche questi sono molto importanti quando parleremo delle varie protezioni; Effetto Deterministico: Compaiono al superamento di una soglia che comporta l'insorgenza dell'effetto in tutte le persone esposte; quindi, io so che sopra i 10 mSv so che mi succede questo, tutte le persone esposte al di sotto, ad esempio, dei 10 mSv non succede mai. Solitamente il periodo tra l’esposizione e il danno è breve da giorni a poche settimane e la gravità delle manifestazioni aumenta all’aumentare delle dosi ora vedremo i principali effettivi deterministici che si possono manifestare quando irradiamo; Effetto Stocastico: (sono l’opposto dell’effetto deterministico) Quindi hanno queste caratteristiche non richiedono il superamento di una soglia anche una singola radiazione può causare un effetto sull'organismo; quindi, non c'è una soglia sicura sotto il quale un esame sia sicuro al 100% hanno carattere probabilistico, che significa che abbiamo la possibilità dell'1% di sviluppare un tumore dovuto all'esposizione, una percentuale altissima, è una probabilità è come prendere il biglietto vincente o perdente alla lotteria. Noi sappiamo che ci sono 100 biglietti uno è biglietto vincente ogni volta la probabilità è 1 su 100. Possono essere distribuiti casualmente nella popolazione esposta ognuno di noi ha un milione di pazienti a cui facciamo la TAC ma su 1 abbiamo l’effetto ma non sappiamo qual è il paziente, quindi, è un effetto casuale ma ovviamente più TAC facciamo maggiore sarà il rischio nocivo da radiazioni ionizzanti. Il tempo tra la somministrazione delle radiazioni e l’effetto biologico è molto lento, possono passare addirittura anni. Non mostrano una gradualità di radiazioni, quindi o l’effetto si manifesta o no, e non sono distinguibili da tumori insorti a causa di altri carcinogeni. Quindi, gli effetti deterministici hanno: - Soglia - Dose-gravità - Periodo di latenza breve Gli effetti stocastici invece: - ‘’tutto o nulla’’ - Carattere probabilistico - Non associabili con certezza assoluta all’esposizione Esposizione alle radiazioni ionizzanti Distinguiamo i tipi di esposizione in: - Irradiazione esterna: quando la sorgente di radiazioni è situata al di fuori del corpo umano. - Irradiazione interna: quando la sorgente di radiazioni viene introdotta all’interno dell’organismo. Sorgenti di radiazioni Nella popolazione: - 70% fondo naturale di radiazioni, e dipendono da: radionuclidi naturali, radiazioni terrestre, cosmiche, radioattività delle acque, raggi cosmici e radioattività del suolo. - 28% irradiazione per scopi medici - 2% ricadute radiative, esposizioni lavorative - 0,1% rilascio da industrie nucleari La radiazione del fondo naturale è variabile in base al luogo e alle caratteristiche geologiche. Il valore di dose media annua pro-capite dovuta all’esposizione alle sole sorgenti esterne del fondo naturale in Italia è di 1 mSv. La dose di una TAC addome è paragonabile alla dose efficace dovuta all’esposizione per circa 15 anni alle sorgenti esterne del fondo naturale. Modalità di irradiazione Esistono varie modalità: - Irradiazione acuta a dose elevata circoscritta → tipicamente quella della radioterapia, dove viene data una dose elevata di radiazioni ma circoscritta ad una zona; - Irradiazione acuta a dose elevata generale → la dose è su tutto il corpo; - Irradiazione ripetuta a piccole dosi → si prende il radiologo, o comunque chi lavora con le radiazioni. Esiste la Sindrome da panirradiazione acuta, quando si dà una dose acuta elevata i tutto il corpo e si verificano degli effetti molto particolari. 1. Sindrome ematologica (1-5 Gy): Il tempo di manifestazione è fino a 120 giorni. Diminuzione delle cellule ematiche e linfocitarie nel sangue. Le cellule del sangue sono le più sensibili; il paziente inizia ad avere emorragie, anemie e infezioni. 2. Sindrome gastrointestinale (6-7 Gy): Il tempo di manifestazione è circa 10 giorni, ovvero il tempo di ricambio della mucosa intestinale. Manifestazioni intestinali per morte delle cellule alla base dei villi intestinali. 3. Sindrome neurologica (>10 Gy): edema citotossico che porta al rapido coma, convulsioni e il soggetto muore nell’arco di poche ore. Non si ha il tempo di una manifestazione né intestinale né ematologica. I tecnici prima, non sapendo calibrare le macchine, tra un paziente e l’altro, facevano una radiografia alle loro mani si aveva così una ripetuta esposizione di parti corporee, prevalentemente le mani, per lunghi periodi di tempo. Questo perché non esistevano strumenti di radioprotezione. Le categorie a rischio: radiologi angiografisti e di radiologia interventistica, neuroradiologi, cardiologi, emodinamisti, urologi, endoscopisti (posizionamento di protesi), ortopedici. Radiazioni e gravidanza Quando le condizioni materne richiedono l'uso di imaging diagnostico con radiazioni ionizzanti, è importante valutare i potenziali benefici rispetto ai rischi dell'esposizione. Considerare di ottenere le stesse informazioni utilizzando un imaging diagnostico senza radiazioni ionizzanti (ecografia, risonanza magnetica). L’embrione e il feto sono sensibili alle radiazioni ionizzanti e questa sensibilità è variabile in base allo stato di sviluppo: - 1-9 giorni (prima dell’impianto): gli effetti di una irradiazione possono determinare la morte dell’embrione o non avere conseguenze sul suo sviluppo. - 9 giorni-2 mesi: si formano gli abbozzi dei vari organi. È presente un’elevata radiosensibilità e in questa fase l’irradiazione può facilmente causare malformazioni. È il periodo più delicato. - 8-15 settimane: si ha lo sviluppo del sistema nervoso centrale. La sensibilità alle radiazioni ionizzanti è massima con rischio di uno sviluppo difettoso del sistema nervoso centrale. - > 3 mesi: la frequenza e la gravità delle malformazioni diminuiscono. - Tutta la gravidanza: effetti stocastici con incrementata probabilità di neoplasie in epoca post-natale. Nel consenso informato viene sempre specificata la data dell’ultima mestruazione. Effetti deterministici in gravidanza: - Per tutte le età gestazionali, non si osservano effetti sotto i 50 mGy - Tra 50 e 100 mGy vengono notati solo "effetti potenziali" per le età gestazionali inferiori a 17 settimane. - Per le età gestazionali inferiori a 27 settimane, quando le dosi superano i 100 mGy, le reazioni tissutali diventano clinicamente rilevabili e sempre più probabili con l'aumentare della dose. - Oltre le 27 settimane, non sono state osservate reazioni tissutali rilevanti o difetti congeniti dovuti all'esposizione alle radiazioni nel regime diagnostico EFFETTI STOCASTICI IN GRAVIDANZA Il rischio di sviluppare un cancro nel corso della vita è stimato intorno allo 0,4% per ogni 10 mGy di dose ricevuta da un neonato. Ogni dose aggiuntiva aumenta il rischio di cancro. Vi è un sito in cui è possibile mettere l’età gestazionale, il Kilovoltaggio, la dose di radiazione in mGy, il diametro della pancia della madre perché, minore è il diametro maggiore sarà la radiazione, la posizione in cui viene scansionata ed eventualmente anche l’ID del paziente. Attraverso questo sistema viene calcolato il rischio delle radiazioni che ha subito il feto quindi la dose durante quel tipo di esame. RADIOPROTEZIONE È una disciplina che studia gli effetti delle radiazioni ionizzanti sull’uomo e che fornisce delle direttive su come proteggersi da queste. Il fine è tutelare gli individui esposti e l’ambiente da eventuali danni che potrebbero derivare da queste attività. LEGISLAZIONE DECRETO LEGISLATIVO NUMERO 101 Comprende tutta quanta una serie di norme per la sicurezza e la protezione dalle radiazioni ionizzanti. All’interno di questo decreto troviamo: Esposizione medica: è l’esposizione di pazienti e individui asintomatici (ad esempio tutti quelli che fanno lo screening), sono pazienti potenzialmente sani che svolgono esami a scopo diagnostico o per un trattamento medico oppure che partecipano a programmi di ricerca o i genitori che ad esempio assistono i propri figli; Esposizione professionale: è l’esposizione dei lavoratori compresi apprendisti e studenti; PRINCIPI FONDAMENTALI DI RADIOPROTEZIONE (importante) I principi fondamentali sono: Giustificazione: è vietata l’esposizione alle radiazioni non giustificata, bisogna valutare vantaggi e svantaggi e i benefici rispetto al danno che potrebbe comportare alla persona; la giustificazione medica deve avvenire preliminarmente perché l’esposizione potrebbe essere vietata dal Ministro della salute; Ottimizzazione: tutte le esposizioni devono essere mantenute al livello più basso a patto che riusciamo ad ottenere un esame diagnostico. L’esposizione deve essere programmata paziente per paziente, tenendo conto di non introdurre nell’esame tessuti che non sono a scopo d’esame; Limitazione delle dosi: PRINCIPIO “ALARA” “As low as Reasonably Achievable”: dobbiamo mantenere le dosi più basse possibili a patto di ottenere un esame concreto. Le dosi di radiazioni devono essere mantenute al di sotto dei livelli diagnostici di riferimento (LDR). Ai fini dell’ottimizzazione l’istituto superiore di sanità e il Ministero della salute definiscono quali sono i livelli massimi per ciascun esame. I livelli diagnostici di riferimento (LDR) devono essere sempre rispettati e non devono essere mai superati nel corso di un esame. Il Ministero della salute, avvalendosi dell’Istituto Superiore di Sanità, e con il concorso delle rilevanti società scientifiche, promuove la definizione e la revisione periodica di livelli diagnostici di riferimento (LDR) per esami radiodiagnostici. In generale tutte le apparecchiature moderne hanno delle allerte che avvisano quando si superano le dosi prestabilite. → CLASSE DI DOSE: È obbligatorio per tutti i pazienti che fanno un esame radiologico avere l’informazione relativa classe di dose. La classe è espressa in termini di dose efficace (mSv) (si pronuncia credo millisiilvolt?) per tipologia di esame e per quesito clinico. Allo stesso tipo di indagine possono essere associate diverse modalità di esecuzione (diversi parametri di esposizione) a seconda del quesito clinico, che quindi si traducono in diverse classi di dose. (ese: se devo fare una radiografia braccio, spalla, anca mi servirà una certa dose se devo fare solo braccio necessita di un’altra dose). La dose va sempre salvata insieme alle immagini radiologiche e riportate nel referto. Le classi sono 5: Bisogna considerare l'incremento di una classe qualora si utilizzi TC diagnostica con mezzo di contrasto. ZONE DI ESPOSIZIONE ALLE RADIAZIONI Nel reparto di radiologia esistono zone differenti a seconda del tipo di esposizione. Zona classificata: luogo di lavoro sottoposto a regolamentazione per motivi di protezione contro i pericoli derivanti dalle radiazioni ionizzanti. Le Zone classificate sono segnalate utilizzando una segnaletica specifica internazionale: In base alla quantità di radiazioni le zone classificate possono essere: zone controllate: zona sottoposta a regolamentazione speciale ai fini della radioprotezione o della prevenzione della diffusione della contaminazione radioattiva e il cui accesso è controllato; (ese: stanza per TC) zone sorvegliate: zona sottoposta a regolamentazione e sorveglianza ai fini della protezione contro le radiazioni ionizzanti; CLASSIFICAZIONE DEI LAVORATORI I lavoratori che lavorano presso la radiologia sono sottoposti a tutte le norme per la protezione. Vengono classificati in: Lavoratori non esposti: sono considerati i soggetti che, in ragione dell’attività lavorativa svolta per conto del datore di lavoro, non siano suscettibili di superare uno qualsiasi dei limiti fissati per gli individui della popolazione; Lavoratori esposti: qualunque lavoratore, che è sottoposto a un’esposizione sul lavoro e che può ricevere dosi superiori a uno qualsiasi dei limiti di dose fissati per l’esposizione degli individui della popolazione. Vengono a loro volta divisi in: ▫ Classe A, ne fanno parte i lavoratori del reparto di radiologia interventistica, emodinamisti, ortopedici ecc. tali lavoratori sono sottoposti a sorveglianza più intensiva in quanto devono fare una visita di controllo ogni 6 mesi, che comprendono esami del sangue, visita tiroide, ecografia addome, visita reumatologica, oculistica ecc. ▫ Classe B Lavoratori esposti sono suscettibili di superare in un anno uno o più dei seguenti valori: 1 mSv di dose efficace; 15 mSv di dose equivalente per il cristallino; 150 mSv di dose equivalente per la pelle, ecc; Lavoratori in Categoria A sono suscettibili di superare in un anno uno o più dei seguenti valori: 6 mSv di dose efficace; 15 mSv di dose equivalente per il cristallino; 150 mSv di dose equivalente per la pelle nonché per mani, avambracci, piedi e caviglie (Equivalgono a valori molto più elevati). Lavoratori esposti non classificati in Categoria A sono classificati in Categoria B con >1 mSv -