PARAMETRIZZAZIONE DEL RAPPORTO
RISCHIO/BENEFICIO
E OTTIMIZZAZIONE
a cura degli specialisti in fisica medica
U.O. FISICA SANITARIA
A.O. SPEDALI CIVILI DI BRESCIA
Direttore: PIERO FEROLDI
MILANO, 16 novembre 2009
RAPPORTO 


PROBABILITA' BENEFICIO
PROBABILITA' RISCHIO
STIMA BENEFICIO
STIMA RISCHIO
STIMA BENEFICIO
GRADUAZIONE DANNO
BENEFICIO
RISCHIO
BENEFICIO
DANNO
PARAMETRIZZAZIONE DEL RAPPORTO
BENEFICIO/RISCHIO E OTTIMIZZAZIONE IN
RADIOTERAPIA TRANSCUTANEA
RISCHI STOCASTICI
(senza soglia)
DANNI TISSUTALI E/O D’ORGANO (con soglia)
DETERMINISTICI
INDICATORI PARAMETRICI
DVH:
ISTOGRAMMI DOSE-VOLUME
BED-VH:
ISTOGRAMMI “PESATI” RADIOBIOLOGICAMENTE
TCP:
PROBABILITA’ DI CONTROLLO TUMORALE
NTCP:
PROBABILITA’ DI COMPLICANZE AI TESSUTI SANI
“TRADIZIONALE” CONSIDERAZIONE DEI DANNI
DETERMINISTICI PER GLI “ORGANI DI RISPETTO” O
“ORGANI A RISCHIO” CONTENUTI NEI/O PROSSIMI
AI/ VOLUMI INTERESSATI DALLE DOSI TERAPEUTICHE
PRESCRITTE
OTTIMIZZAZIONE BENEFICIO/DANNO MEDIANTE:
−DELIMITAZIONE 3D DEL “BERSAGLIO”
−CONFORMAZIONE DEL VOLUME AD “ALTA DOSE”
ALL’EFFETTIVO “BERSAGLIO”
• LA DELIMITAZIONE DI UN “BERSAGLIO” A MARGINI QUANTO
PIU’ RIDOTTI PUO’ RICHIEDERE AUMENTI DI DOSE DA
PROCEDURE DI IMAGING
•
UN “BERSAGLIO” A MARGINI QUANTO PIU’ RIDOTTI INDUCE
AD AUMENTARE LE DOSI TERAPEUTICHE
• LE TECNICHE DI IRRADIAZIONE CONFORMAZIONALE
RICHIEDONO GENERALMENTE PROIEZIONI PIU’ NUMEROSE E
UNITA’ MONITOR MAGGIORI
• QUINDI NON ESCLUDIBILITA’ DI:
- MAGGIORI “BASSE E MEDIE” DOSI
AD “ORGANI DI RISPETTO”
– MAGGIORI DOSI INTEGRALI
– CON DIFFICILE STIMA DI RISCHI STOCASTICI
FRAZIONAMENTO NON TRADIZIONALE DELLA DOSE
BENEFICIO: IPOFRAZIONAMENTO, CON POSSIBILITA’
DI AUMENTO DELLA DOSE
DIFFICOLTA’ VALUTATIVE DI:
- RISCHI STOCASTICI
- DANNI DETERMINISTICI
Piero FEROLDI*
Aspetti radiobiologici: rischiobeneficio nello screening
mammografico alla luce delle nuove
evidenze epidemiologiche
Gazzada, 24 maggio 2007
*U.O.S.C. FISICA SANITARIA
A.O. “SPEDALI CIVILI DI BRESCIA”
Flaviano CORRADO* – Piero FEROLDI*
RISCHIO RADIOLOGICO
“Screening mammografico
nelle fasce di età 40-49 e 70-74”
*U.O.S.C.
Bologna, 25-26 maggio 2006
FISICA SANITARIA
A.O. “SPEDALI CIVILI DI BRESCIA”
beneficio
costo
beneficio
rischio
beneficio
rischio radiologico
misure
stime
stime
stime
casi diagnosticati
casi radioindotti
anni vita guadagnati
anni vita persi
INDICATORI NELLO SCREENING

Adesione grezza e corretta

Popolazione sottoposta a screening mammografico
(mammografia programmata o spontanea)

Valore Predittivo Positivo

Tasso di approfondimento o di richiamo

Tasso di identificazione totale (Detection rate)

Tasso di identificazione per soli tumori invasivi

Proporzione dei tumori in situ diagnosticati allo screening

Proporzione di tumori in stadio II o più avanzato
Fase pre-clinica
Fase di suscettibilità
pre-invasiva
Fase clinica
invasiva
lead time
delay time
sojourn
Esposizione
fattori
di rischio
Inizio
biologico
della
malattia
Il tumore
diventa
individuabile
al test di
screening
time
Applicazione
del test
di screening
Comparsa
dei sintomi
clinici
rischio radiologico = Coeff x T x MGD
estrapolazione
ipotesi lineare senza
soglia
m D
MGD 
m
i
i
i
Calcolo secondo modello mammario
e con algoritmo Monte Carlo
i
i
MGD = MGD (kVp, HVL, spettro energetico; spessore, composizione)
INDETERMINAZIONI
?
RBE: 1-4
DDREF: 2-1
cetà: 1-3
Ulteriore variabilità
con l’età
T: 20-50 (funzione anche della speranza di vita)
MGD: 10-20 %
MGD = ESAK x g x c x s
Indeterminazione
ESAK: 7-14 %
RADIOINDUZIONI STIMABILI
DA OGNI CONTROLLO DI SCREENING
j-esima coorte d’età
nj: casi radioindotti
Nj
n
j
  Coeff  T ij  MGDij
ij
i 1
ipotesi:
Coeff  Coeff
ij
T
j
Nj
definizione:
MGD
AGD  
N
j
i 1
j
ij
ij
T
j
casi rivelati
casi radioindotti
N = 105
programma tipo
NHSBSP
(compliance 100%)
esempio teorico:
3500 = 350
10
5000 = 250
20
2400 = 300
8
1600 = 200
8
4800 = 320
15
periodicità
n° proiezioni
105 donne
DECADE 40-49
annuale
2 proiezioni
(compliance 100%)
AGDj = 4,25 mSv
detection rate medio 1%o detected= 1%ox 9roundsx 105=900
840  24
35
AGDj
35 !
densità;
casi diagnosticati
840 !
radiosensibilità
24 !
speranza di vita
qualità diagnostica; incidenza patologia
OBIETTIVI degli SPECIALISTI in FISICA MEDICA
MGD
AGD
ricerca applicata innovativa
CR
DR
produzione, elaborazione, gestione delle immagini
dosimetria in fantoccio e in vivo
controlli di qualità (mammella standard)
analisi e interconfronti
RADIODIAGNOSTICA
VALUTAZIONI DOSIMETRICHE
(previsionali o a esame effettuato)
SULLE DONNE IN STATO DI GRAVIDANZA
e valutazioni estensibili
alla popolazione delle donne in età fertile
e alla loro frazione
che non possa escludere una gravidanza in atto.
Ipotetica dose equivalente a embrione/feto pari a 50 mSv
50mSv  20  10 Sv  10
2
1
2
Coefficiente di rischio assoluto (per la vita intrauterina) di
detrimento grave da effetti stocastici, genetici compresi
nelle future generazioni
Ipotetica dose equivalente a embrione/feto
inferiore a 20 mSv
< 20 mSv  < 0.4% = 4‰
(interpretabile come raddoppio dell’incidenza naturale di
patologia grave)
Rx addome AP
Metodo
77 kV 50 mAs
Kerma
assorbito
dall’aria in aria
ESDpa
DF-cute 90 cm HVL?
Dose
equivalente
all’embrione
ESDpp
2
mGy/mAs
A 100 cm
 100 

  50mAs
 90 
ESDpax1.35BS
F
ICRP 34
statistico
1.552.05
NRPB 93
statistico
Medio 2.60
Kerma assorbito
dall’aria in aria
tabellare e curva di
trasmissione in acqua
0.099
?
Trasmission
e in acqua
0.099
6.11
2.08
0.305 ratio
Monte
Carlo
Misura di kerma
assorbito dall’aria in
aria
1.53
2
 0.75 
0.06  
  50
 0.90 
Allegato VI DLgs
187/00
ICRP 34 analitico,
con tabelle per
l’organo
0.25
6.11
Misura
1.86
Medicina Nucleare: sorgente non sigillata diffusibile nel paziente
beneficio = risposta adeguata al quesito diagnostico
rischio = irradiazione interna + esposizione esterna a paziente e pubblico
Efficacia Diagnostica
scelta radionuclide – vettore biologico
qualità fisico – farmacologica molecola somministrata
preparazione paziente
scelte tecnico – strumentali ( 2D - 3D, macchine ibride)
set-up di misura, processing dati, qualità immagine
reporting e comunicazione interpretativa
Rischio radiologico
Parametri fisici
attività
radionuclide
forma chimica
via di somministrazione
Parametri biologici
risposta individuale
età
sesso
status clinico
Parametri sociali
ambiente familiare
occupazione lavorativa
regole e vincoli di comportamento
Grazie
per
l’attenzione