Radiazioni Ionizzanti
aspetti sanitari
sorgenti di radiazione
Macchine radiogene
Generatori di raggi X per diagnostica e/o terapia
tubo sotto vuoto
-
HV
+
filamento
elettroni
Raggi X
LINAC : acceleratori lineari di elettroni
Essi sono presenti in molti ospedali per la terapia antitumorale.
Producono fasci di elettroni di energia relativamente alta, che
può 2007
raggiungere la decina di MeV. mannelli
2/96
Interazione radiazioni - materia
Le particelle α, β e γ emesse dalla sorgenti radioattive, i raggi X
delle macchine radiogene e gli elettroni dei LINAC interagiscono
con i materiali nei quali si propagano (es. aria, materiali biologici, …)
Lungo il loro percorso cedono frazioni della loro energia agli elettroni
del mezzo attraversato
Le modalita’ di interazione sono molto diverse a seconda che si parli
di particelle cariche: α o elettroni
oppure di particelle neutre: raggi X, fotoni e neutroni
I neutroni sono generati da interazioni degli elettroni accelerati
dai LINAC con i materiali da essi colpiti
I neutroni costituiscono un ulteriore sorgente di radiazioni
dalla
quale proteggere lavoratori profess.
esposti e popolazione
2007
mannelli
3/96
Particelle cariche: Range
Si chiama Range (o percorso) lo spessore penetrato da una
particella all’interno di un materiale prima di arrestarsi
A parità di energia particelle cariche pesanti (protoni e α)
sono molto meno penetranti degli elettroni: il loro range e’
circa 1000 volte piu’ corto
Depositano quindi la stessa quantità di energia in un volume di
materia estremamente più piccolo: per questo motivo il danno
biologico associato alle particelle cariche pesanti e’ maggiore
di quello associato agli elettroni
e±
p, α
2007
mannelli
4/96
Effetti biologici delle radiazioni
„ LE RADIAZIONI IONIZZANTI RAPPRESENTANO IL FATTORE DI
RISCHIO MAGGIORMENTE STUDIATO IN AMBITO DI RAPPORTO
ESPOSIZIONE-EFFETTO.
„ LA MAGGIOR PARTE DELLE EVIDENZE SONO BASATE SU
ESPOSIZIONI NEI:
„ SOPRAVVISSUTI DI HIROSHIMA E NAGASAKY
„ PAZIENTI SOTTOPOSTI A TRATTAMENTI DIAGNOSTICI E
TERAPEUTICI
„ ESPOSIZIONI LAVORATIVE (MINATORI)
„ INCIDENTI NUCLEARI
2007
mannelli
5/96
Effetti biologici delle radiazioni
„ Danni a carico delle membrane cellulari
„ Danni a carico degli organuli
citoplasmatici (mitocondri, lisosomi)
„ Danni a carico delle macromolecole
cellulari
„ Danni a carico del DNA
„ diretti
„ indiretti (mediati da radicali liberi)
2007
mannelli
6/96
Rischi da radiazioni ionizzanti:
irraggiamento:
Sorgente esterna all’organismo
Le radiazioni incidono sul lavoratore
Contaminazione interna:
Sorgente entra nell’organismo a seguito di
Ingestione, inalazione, ....
2007
mannelli
7/96
Contaminazione interna:
ingestione
inalazione
esalazione
cute
polmoni
linfonodi
ferita
apparato
gastro
intest.
polmoni
e
liquidi
intercell.
tiroide
..….......
ossa
fegato
feci
2007
reni
urine
mannelli
8/96
Il genere umano è da sempre esposto a varie forme di radiazione
naturale costituite dai raggi cosmici e da tutti gli elementi radioattivi
naturali (40K, gas Radon, Uranio, Torio, Radio, ecc. ecc.).
Comunque i livelli di radiazione naturali sono troppo deboli
per mettere in luce gli effetti dannosi delle radiazioni
2007
mannelli
9/96
Le lesioni da incorporazione di sostanze radioattive furono scoperte
più tardi, attorno agli anni ’20 quando si manifestarono necrosi e tumori
ossei al mascellare di operaie che durante la prima guerra mondiale
erano state addette a dipingere le lancette ed il quadrante di orologi
luminescenti con vernici contenti sali di Radio: esse avevano ingerito le
vernici facendo la punta ai piccoli pennelli inumidendoli con le labbra,
gesto frequentemente ripetuto durante il lavoro.
Inoltre si notò che i minatori che lavoravano nelle miniere di cobalto
della Sassonia e nelle miniere di pecblenda in Cecoslovacchia,
entrambe contenti grosse percentuali di uranio, soffrivano di
cancro ai polmoni con una percentuale trenta volte più elevata che
il resto della popolazione: oggi è noto che questi lavoratori erano
vittime di esposizione interna al gas Radon ed ai suoi figli, prodotti
di decadimento dell’uranio: la concentrazione di Radon emesso dalle
pareti dei tunnel nell’aria respirata, soprattutto a causa della scarsa
ventilazione, è estremamente elevata in miniera. Oggi per legge è
imposta una ventilazione forzata delle miniere e turni di lavoro limitati
per i minatori.
2007
mannelli
10/96
Effetto
standard di radioprotezione
Dai dati sperimentali
??
dose
Nella zona a basse dosi gli effetti sono immisurabili
L’ICRP assume che una dose, comunque piccola, produce un danno:
non vi e’ soglia, la curva passa per l’origine
2007
mannelli
11/96
Le raccomandazioni dell’ICRP
nessuna attività umana deve essere accolta a meno
1 che la sua introduzione produca un beneficio netto
e dimostrabile
ogni esposizione alle radiazioni deve essere tenuta
2 Tanto bassa quanto è ragionevolmente ottenibile
in base a Considerazioni sociali ed economiche
principio “ALARA”: As Low As Reasonably Achievable
3 l’equivalente di dose ai singoli individui non deve
superare i limiti raccomandati
I tre principi devono essere applicati in sequenza: si passa cioè
al secondo quando si sia verificato il primo, e al terzo quando si
sia verificato anche il secondo.
2007
mannelli
12/96
radioattività
l'unità di misura è il Sievert (Sv). Di uso più comune è
il sottomultiplo millisievert (mSv), pari a un
millesimo di Sv. Ad esempio, una radiografia al
torace comporta l'assorbimento di una dose di
circa 0,14 mSv. La dose annualmente assorbita da
ogni individuo per effetto della radioattività
naturale è in media di 2,4 mSv per anno.
2007
mannelli
13/96
Sulla base dei dati sperimentali relativi ad alte dosi e assumendo
una relazione lineare dose-effetto, si ricava l’ indice di rischio
globale (RIM)
RIM = 1.65⋅10-2 eventi gravi per Sv ricevuto
Distinto rispettivamente in:
1.25⋅10-2 Sv-1 per la cancerogenesi
0.4⋅10-2 Sv-1 per gli effetti ereditari
Cosa significa? Vediamo un esempio
Un tecnico radiologo operante in un servizio di radiologia ospedaliero
assume in media 0.2 mSv/anno: quale e’ la probabilita’ p che, alla fine
del suo periodo lavorativo, contragga una grave malattia?
Poiche’ il periodo lavorativo e’ pari a 50 anni, la Dose totale assunta
nell’arco dell’intero periodo lavorativo varra’:
H = [0.2 mSv/anno]·[50 anni]= 10 mSv = 1·10-2 Sv
P = H·RIM = 1.6·10-4
Cioe’, in media, solo un tecnico su sedicimila si ammala.
Equivale
ad aver fumato in tutta
la vita solo 90 sigarette
2007
mannelli
14/96
I limiti di dose
L’ICRP distingue due categorie:
a) Gli individui esposti per motivi professionali
b) La popolazione nel suo insieme
Il limite per i lavoratori professionalmente esposti e’:
100 mSv in 5 anni (cioe’ in media 20 mSv/anno)
Supponendo un periodo lavorativo di 50 anni, il lavoratore
alla fine della attivita’ potra’ al massimo aver assorbito 1 Sv
Poiche’ il RIM = 1.65⋅10-2 eventi gravi per Sv ricevuto
per questo lavoratore esistera’ una probabilita’ dello 1.65%
di contrarre una malattia grave dipendente dalla sua intera
attivita’ lavorativa (50 anni)
2007
Stiamo parlando di probabilita’,
mannellinon di certezza
15/96
I limiti di dose
L’ICRP distingue due categorie:
a) Gli individui esposti per motivi professionali
b) La popolazione nel suo insieme
Il limite di dose per le persone del pubblico è: 1 mSv per anno
solare
Questo valore coincide con quello dovuto alla radioattivita’
naturale
(raggi cosmici, 222Rn, 40K, 14C, … )
Esiste una probabilita’ su 100.000 di contrarre durante
l’intera vita una grave malattia per esposizione naturale a dosi
di 1 mSv/anno
2007
mannelli
16/96
Mutazioni
„ La cellula mutata può andare incontro a:
„
morte programmata
„
„
morte riproduttiva
„
„
le mutazioni sono incompatibili con la sopravvivenza cellulare
a lungo termine
la cellula sopravvive fino alla fine del proprio ciclo vitale ma
non è più in grado di dividersi
sopravvivenza
la cellula mutata può dividersi e trasmettere le mutazioni
acquisite alle cellule figlie
→ neoplasie
„
2007
mannelli
17/96
Sensibilità alle radiazioni ionizzanti
„ Le cellule più radiosensibili sono quelle:
„ in piena attività mitotica
„ midollo osseo
„ epiteli
„ tumori (radioterapia)
„ le linee cellulari meno differenziate
„ tessuti embrionari
(Legge di Bergonie e Tribondeau)
Eccezione sono:
•
Linfociti (fase G0)
•
Oociti
•
Cellule staminali midollari
2007
mannelli
18/96
Effetti deterministici delle radiazioni ionizzanti
• Gli
effetti deterministici sono dovuti all’irradazione
di tutto il corpo
oppure localizzata in alcuni
tessuti, la quale produce inattivazione cellulare in
grado tale da non poter essere compensata dalla
proliferazione delle cellule che sopravvivono.
• La perdita di cellule che ne risulta può causare una
perdita di funzioni grave e clinicamente rillevabile in
un tessuto od organo.
2007
mannelli
19/96
Effetti deterministici delle radiazioni
ionizzanti
Vi è una soglia al di sotto della quale la perdita di cellule è
troppo piccola per produrre una perdita funzionale
clinicamente rilevabile del tessuto o dell’organo (effetto
clinicamente silente)
severità
Dose
soglia
dose
2007
mannelli
20/96
Effetti deterministici delle radiazioni
ionizzanti
Certi tessuti, come tipicamente il midollo osseo,
hanno delle cellule progenitrici ( staminali) a
divisione rapida ed in essi il danno si manifesta
come un effetto immediato.
Altri tessuti, come il fegato, hanno invece
tipicamente dei bassi ratei di rinnovamento
cellulare e il danno viene espresso sotto forma
di effetti tardivi, quando le cellule si dividono.
2007
mannelli
21/96
Effetti deterministici delle radiazioni
ionizzanti
PRECOCI
Localizzati
Generalizzati
Danno a singoli
organi e/o tessuti:
Alterazioni funzionali e/o
morfologiche
in giorni e settimane
2007
Sindrome Acuta
da Radiazioni
mannelli
22/96
Effetti deterministici delle radiazioni
ionizzanti
RITARDATI
- Dermatite da Radiazioni
- Cataratta da Radiazioni
- Effetti Teratogeni
2007
mannelli
23/96
Radiosensibilità dei diversi tessuti
MOLTO
RADIOSENSIBILE
•
•
•
•
•
Tessuto linfatico
Midollo osseo
Epiteli
Gonadi
Tessuti embrionali
2007
MEDIAMENTE
RADIOSENSIBILE
SCARSAMENTE
RADIOSENSIBILE
• Pelle
• Endoteli
• Polmoni
• Reni
• Fegato
• Cristallino
•
•
•
•
mannelli
SNC
Muscoli
Osso e cartilagine
Tessuto connettivo
24/96
Patologia deterministica cutanea
Radiodermatosi (cute del
radiologo)
Consegue ad esposizioni protratte a
dosi di radiazioni alle mani tipiche
dell’epoca “eroica” della radiologia.
Clinicamente è caratterizzata da
invecchiamento precoce della pelle con
assottigliamento generalizzato del
sottocute, ipercheratosi irregolare,
perdita degli annessi, teleangectasie,
onicopatia.
Frequente è la degenerazione
neoplastica epiteliomatosa del quadro
cutaneo.
2007
mannelli
25/96
Patologia deterministica oculare
Cataratta da radiazioni ionizzanti
Non è possibile diagnosticare una “cataratta da radiazioni”
se non in base alla dose ricevuta dal cristallini, essendo le
opacità da raggi morfologicamente indistinguibili da altre
forme precedentemente elencate
Opacità centrali o
periferiche di natura
congenita o acquisita sono
presenti nel 25% circa della
popolazione
Non esiste un maggior rischio
di peggioramento di cataratte
pregresse in seguito ad
esposizione a R.I.
2007
mannelli
26/96
Patologia deterministica esposizione tb
Sindrome acuta da radiazioni (sar- ars)
•
E’ l’effetto deterministico più grave dell’esposizione
a R.I.
•
Segni e sintomi isolati non sono specifici, ma
presentandosi collettivamente divengono assai
suggestivi
•
Una combinazione di segni e sintomi compare in fasi
successive ore e giorni dopo l’esposizione
- Fase prodromica
- Fase di latenza
- Fase clinica
- Fase di risoluzione (o morte)
2007
mannelli
27/96
Effetti deterministici delle radiazioni
ionizzanti
LA PREVENZIONE DEGLI EFFETTI
DETERMINISTICI PUO’ ESSERE
EFFICACEMENTE ATTUATA RIDUCENDO
L’ESPOSIZIONE AL DI SOTTO DELLA DOSE
SOGLIA.
ALLE DOSI DI ESPOSIZIONE CONSENTITE
NON E’ POSSIBILE LA COMPARSA DI ALCUN
EFFETTO DI TIPO DETERMINISTICO NELLA
POPOLAZIONE LAVORATIVA.
2007
mannelli
28/96
Effetti stocastici
(Leucemie, tumori solidi)
Gli effetti stocastici sono dovuti a una modificazione di cellule normali
provocata da un evento di ionizzazione ( mutazione non letale)
La probabilità che una tale modificazione si verifichi in una popolazione
di cellule di un tessuto è proporzionale alla dose.
Probabilità
dell’effetto
Basse dosi
dose
2007
mannelli
29/96
Effetti stocastici
Vi sono due classi ben riconosciute di effetti
stocastici:
• La prima riguarda le cellule somatiche e
può condurre allo sviluppo
di un tumore nella persona esposta;
• La seconda si verifica nelle cellule dei
tessuti germinali e può dare luogo a
disordini ereditari nei discendenti delle
persone irradiate.
2007
mannelli
30/96
Processo multistep di induzione neoplastica
• Se le cellule sono esposte a dosi elevate di radiazioni ad
elevata intensità esse vengono uccise dalle radiazioni ed
eliminate dalle cellule sopravvissute (fagocitosi)
• Se l’esposizione è a basse dosi a bassa intensità normalmente ha
luogo una riparazione del danno e la cellula ritorna al normale ciclo
cellulare.
• Tuttavia se la riparazione introduce degli errori (mutazioni) la
cellula, pur
rimanendo vitale, muta e non è più in grado di
svolgere le sue abituali funzioni.
2007
mannelli
31/96
Processo multistep di induzione neoplastica
• le cellule mutate possono formare linee precancerose senza
mostrare alcun segno clinico o di laboratorio.
• Quando interviene un secondo fattore (fisico, chimico,
virale,ecc.) si può avere la promozione dallo stadio
precanceroso al cancro iniziale (in situ) sempre in assenza
di segni clinici.
• Con la successiva azione di qualsiasi altro agente inducente
il cancro in situ potrà progredire a cancro clinicamente
manifesto, con possibili ripetizioni
metastatiche per via linfoematogena.
2007
mannelli
32/96
Effetti sul prodotto del concepimento
TIPICI EFFETTI DELLE RADIAZIONI SULL’EMBRIONE
Morte embrionale, fetale o neonatale
Ritardo della crescita intrauterina
Malformazioni congenite
2007
mannelli
33/96
D.Lgs. 17 marzo 1995, n. 230
Normativa
Attuazione delle direttive Euratom in materia di
protezione dalle radiazioni ionizzanti
integrato con il
D.Lgs. 26 maggio 2000, n.241
integrato e corretto con il
D.Lgs. 9 maggio 2001, n.257
2007
mannelli
34/96
Grandezze radioprotezionistiche:
I rischi derivanti dall’esposizione a radiazioni ionizzanti sono proporzionali non solo alla dose
assorbita ma al tipo di radiazione incidente ed alla radiosensibilità dei tessuti ed organi
irradiati.
1) Si introduce un fattore di qualità della radiazione Q e si definisce
l’equivalente di dose, H
H = QD
I valori di Q sono fissati attraverso il LET; nel caso in cui le cessioni di energia
avvengo con un certo spettro di valori di L, si fa ricorso ad un valore efficace
Unità di misura è il Sievert 1 Sv = 1
J kg-1
L∞ in acqua (keV/m m)
Q
Q=
1
Q( L∞ ) D( L∞ )d ( L∞ )
∫
D
Q
3.5 o meno
1
7
2
23
5
53
10
175 o più2007
20
mannelli
LET: energia
ceduta dalle
particelle cariche
per unità di
percorso
35/96
Dose assorbita
Il concetto del fattore di qualità e della dose equivalente devono essere
applicati solo a basse dosi. Quando le dosi ricevute eccedono i limiti
raccomandati, le valutazioni radioprotezionistiche devono essere effettuate
in termini di dose assorbita.
„ La dose assorbita si misura in gray, Gy. Un gray
corrisponde all'assorbimento di un joule in un kg di
materia (1 Gy = 1 J· kg-l).
2007
mannelli
36/96
esperto qualificato
„ esperto qualificato: persona che possiede le
cognizioni e l'addestramento necessari sia per
effettuare misurazioni, esami, verifiche o
valutazioni di carattere fisico, tecnico o
radiotossicologico, sia per assicurare il corretto
funzionamento dei dispositivi di protezione, sia per
fornire tutte le altre indicazioni e formulare
provvedimenti atti a garantire la sorveglianza
fisica della protezione dei lavoratori e della
popolazione. La sua qualificazione è riconosciuta
secondo le procedure stabilite nel D.Lgs. 17
marzo 1995, nr. 230.
2007
mannelli
37/96
Abilitazione degli esperti qualificati: elenco
nominativo
„ 1. Con decreto del Ministro del lavoro e della previdenza sociale, di
„
„
„
„
2007
concerto con il Ministro della sanità, è istituito, presso
l'Ispettorato medico centrale del lavoro, un elenco nominativo degli
esperti qualificati, ripartito secondo i seguenti gradi di abilitazione:
a) abilitazione di primo grado, per la sorveglianza fisica delle
sorgenti costituite da apparecchi radiologici che accelerano
elettroni con tensione massima, applicata al tubo, inferiore a 400
kV,
b) abilitazione di secondo grado, per la sorveglianza fisica delle
sorgenti costituite da macchine radiogene con cnergia degli
elettroni accelerati compresa tra 400 keV e 10 MeV, o da materie
radioattive, incluse le sorgenti di neutroni la cui produzione media
nel tempo, su tutto l'angolo solido, sia non superiore a 104neutroni
al secondo;
c) abilitazione di terzo grado, per la sorveglianza fisica degli
impianti come definiti all'articolo 7 del capo II del presente
decreto e delle altre sorgenti di radiazioni diverse da quelle di cui
alle lettere a) e b).
2. L'abilitazione di grado superiore comprende quelle di grado
inferiore.
mannelli
38/96
Titoli per l'ammissione all'esame di abilitazione
per l'iscrizione nell'elenco degli esperti qualificati
9.1.
Per l'accesso ai vari gradi di abilitazione previsti dall'articolo 78 sono
richiesti:
a) per l'abilitazione di primo grado:
laurea o diplomi universitari (laurea breve) in fisica, o in chimica, o in chimica
industriale o in ingegneria e un periodo di tirocinio di almeno 120 giorni
lavorativi presso strutture che utilizzano sorgenti per le quali è richiesta
l'abilitazione di I grado e sotto la guida del relativo esperto qualificato.
b) per l'abilitazione di II grado:
laurea o diplomi universitari (laurea breve) in fisica, o in chimica, o in chimica
industriale o in ingegneria, il periodo di tirocinio di cui al punto a) ed un
periodo di tirocinio di almeno 120 giorni lavorativi presso strutture che
utilizzano sorgenti per le quali è richiesta l'abilitazione di II grado e sotto
la guida del relativo esperto qualificato.
c) per l'abilitazione di III grado:
laurea in fisica, o in chimica o in chimica industriale o in ingegneria, i periodi di
tirocinio di cui ai punti a) e b) ed un periodo di tirocinio di almeno 120 giorni
lavorativi presso strutture che utilizzano acceleratori di elettroni di
energia superiore a 10 MeV o acceleratori di particelle diverse dagli
elettroni, o presso impianti di cui al Capo VII, sotto la guida del relativo
esperto qualificato.
2007
mannelli
39/96
Campo di applicazione (art. 1)
Le disposizioni del decreto si applicano:
„ Comma b “...a tutte le pratiche che implicano un
rischio dovuto a radiazioni ionizzanti provenienti da
una sorgente artificiale o da una sorgente naturale…”
„
2007
“… al funzionamento di macchine radiogene”
mannelli
40/96
Principi concernenti le pratiche (art. 2)
‰ “I nuovi tipi o le nuove categorie di pratiche che comportano una
esposizione a radiazioni devono essere giustificate … dai loro vantaggi …
rispetto al detrimento sanitario che ne può derivare” (Giustificazione)
‰ “Qualsiasi pratica deve essere svolta in modo da mantenere l’esposizione
al livello più basso ragionevolmente ottenibile…” (Ottimizzazione)
‰ “La somma delle dosi derivanti da tutte le pratiche non deve superare i
limiti di dose stabiliti per i lavoratori esposti, gli apprendisti, gli
studenti e gli individui della popolazione” (Limitazione)
2007
mannelli
41/96
Limitazione delle dosi
Limiti massimi fissati per i lavoratori. Devono essere tali da:
„ rendere impossibile lo sviluppo di effetti deterministici (inferiori alla
dose soglia)
„ rendere improbabile lo sviluppo di effetti stocastici (livello più basso
ragionevolmente possibile)
I limiti di dose sono diversi per le differenti categorie di soggetti
(popolazione generale, lavoratori)
2007
mannelli
42/96
Capo VIII “Protezione sanitaria dei lavoratori”
„ Si applica a:
„
„
2007
Lavoratori subordinati
Lavoratori ad essi equiparati
„ Apprendisti
„ Studenti
„ Allievi di istituti di istruzione ed
universitari
mannelli
43/96
Lavoratori Esposti (All. III)
„ Coloro che a causa della specifica attività
svolta sono suscettibili di superare in un anno
solare uno o più dei seguenti valori di
esposizione:
„ 1 mSv di Dose Efficace
„ 15 mSv di Dose Equivalente per il
Cristallino
„ 50 mSv di Dose Equivalente per:
„ cute
„ estremità
2007
mannelli
44/96
Classificazione dei lavoratori esposti
„ I lavoratori esposti sono classificati in:
categoria A
„ categoria B
a seconda che siano suscettibili di superare (cat.
A) uno dei seguenti valori di esposizione:
6 mSv di Dose Efficace
45 mSv di Dose Equivalente per il Cristallino
150 mSv di Dose Equivalente per
„ cute
„ estremità
„
2007
mannelli
45/96
Limiti di dose per i Lavoratori esposti (categoria A
e B)
„20 mSv di Dose Efficace
„150 mSv di Dose Equivalente per il Cristallino
„500 mSv di Dose Equivalente per
„
„
cute
estremità
La verifica del non superamento delle dosi
limite viene effettuata dall’Esperto
Qualificato mediante lettura dei dosimetri
individuali.
2007
mannelli
46/96
Disposizioni per le lavoratrici madri (art. 69)
„ le donne gestanti non possono svolgere attività
che le espongano in zone classificate o
comunque attività che potrebbero esporre il
nascituro ad una dose che ecceda 1 mSv
durante il periodo di gravidanza
„ E’ fatto obbligo alle lavoratrici di notificare al
DDL il proprio stato di gestazione, non appena
accertato.
„ E’ vietato adibire le donne che allattano ad
attività comportanti un rischio di
contaminazione (radioisotopi)
2007
mannelli
47/96
Classificazione delle aree di lavoro
Zona Classificata: qualsiasi zona sottoposta a
regolamentazione ai fini della radioprotezione
„ Zona Sorvegliata: qualsiasi zona nella quale sia
possibile il superamento di uno qualsiasi dei valori
limite per la classificazione di lavoratore esposto di
categoria B
„ Zona Controllata: qualsiasi zona nella quale sia
possibile il superamento di uno qualsiasi dei valori
limite per la classificazione di lavoratore esposto di
categoria A
L’accesso alla zona Controllata è segnalato e
regolamentato da apposite procedure scritte.
2007
mannelli
48/96
Sorveglianza Medica
„ Il DDL deve provvedere ad assicurare mediante
uno o più Medici Autorizzati la sorveglianza
medica dei lavoratori esposti, degli apprendisti e
degli studenti.
„ La Sorveglianza Medica viene condotta mediante
visite mediche:
„ preventive
„ periodiche
„ annuali (categoria B)
„ semestrali (categoria A)
„ Sorveglianza medica eccezionale a fine rapporto
di lavoro
I lavoratori hanno l’obbligo di sottoporsi a
visita di sorveglianza medica
2007
mannelli
49/96
Sorveglianza Medica
„ La sorveglianza medica costituisce una misura di
tutela specifica del lavoratore nei confronti del
rischio da Radiazioni Ionizzanti
„ Si attua mediante visite mediche programmate e
controlli strumentali, di laboratorio e specialistici
atti a valutare:
„
„
„
2007
Stato di salute generale
Funzionalità di organi ed apparati critici per
l’esposizione
Eventuali condizioni di ipersuscettibilità
individuale
mannelli
50/96
Gli strumenti di rivelazione delle radiazioni
Dosimetri ambientali
Dosimetri personali
Rivelatori a gas
Camera a ionizzazione, contatore geiger
emulsioni fotografiche
Dosimetri a termoluminescenza
2007
mannelli
51/96
Principio di funzionamento dei rivelatori a gas
La radiazione ionizza le molecole del gas di riempimento
Gli ioni + e gli elettroni – sono accelerati dal campo
elettrico
Interno al rivelatore e raccolti dalle armature
La carica raccolta Q induce una differenza di
potenzialeai capi del condensatore di capacita’ C
∆V = Q/C
Dalla misura di ∆V si risale a Q e quindi alla
Esposizione
2007
mannelli
52/96
Principio di funzionamento dei rivelatori a gas
funzionano con questo principio:
Contatori Geiger
Camere ad ionizzazione
Penne dosimetriche individuali
2007
mannelli
53/96
Rivelatori a gas: camere ad ionizzazione
2007
mannelli
54/96
Rivelatori a gas: penne dosimetriche individuali
2007
mannelli
55/96
Emulsioni fotografiche
Una emulsione fotografica irradiata viene impressionata come
nel caso della luce visibile e “annerisce”
L’annerimento e’ proporzionale alla dose
Si ottiene la misura della dose “integrale” assorbita dalla
pellicola durante l’intero periodo di esposizione
2007
mannelli
56/96
Vari tipi di film-badge
Devono essere
SEMPRE
portati al seguito
Una volta letti, costituiscono un documento
Stabile ed archiviabile della dose ricevuta
2007
mannelli
57/96
Dosimetri a termoluminescenza (TLD)
Principio fisico di funzionamento
Termoluminescenza = emissione di luce, a seguito di
riscaldamento da parte di alcuni materiali isolanti (CaF2,
LiF, ecc.)
2007
mannelli
58/96
Struttura a bande di un isolante
Energia
Banda conduzione
Banda proibita
Banda valenza
L’energia impartita dalla radiazione libera l’elettrone
dal legame Atomico e lo porta nella banda di
conduzione.
2007
mannelli
59/96
Struttura a bande di un isolante
Energia
Banda conduzione
Banda proibita
Banda valenza
La maggior parte degli elettroni ritornano a legarsi
alle lacune dopo aver migrato nel cristallo
(luminescenza)
2007
mannelli
60/96
Struttura a bande di un isolante
Energia
Banda conduzione
trappola
Banda proibita
Banda valenza
Qualcuno resta intrappolato in livelli metastabili della banda proibita
2007
mannelli
61/96
Struttura a bande di un isolante
Energia
Banda conduzione
trappola
Banda proibita
Banda valenza
Finche’ il cristallo non viene riscaldato (lettura).
L’energia termica somministrata libera l’elettrone dalla
trappola. Esso ritorna alla banda di valenza e nel
processo viene emessa luce (Termoluminescenza)
2007
mannelli
62/96
La fase di lettura del dosimetro consiste quindi nel
suo riscaldamento
Un fotomoltiplicatore legge
la luce emessa
Proporzionale al numero di elettroni
intrappolati
Proporzionale alla dose assorbita
2007
mannelli
63/96
Alcuni tipi di dosimetri TLD
2007
mannelli
64/96
Dispositivi di protezione e monitoraggio individuali
2007
mannelli
65/96
Fonti di rischio in attivita’ radiologica
Fascio primario
Fonte di rischio maggiore
D ∝ corrente·tempo
D dipende fortemente da kV
2007
mannelli
66/96
Fonti di rischio in attivita’ radiologica
Radiazione diffusa
di gran lunga meno intenso
del fascio primario
La sua intensita’ e’ inferiore allo
0.1% dell’intensita’ del fascio
primario
2007
mannelli
67/96
Fonti di rischio in attivita’ radiologica
Radiazione di fuga
Per una buona macchina RX, la
Radiazione di fuga deve essere
Inferiore ad 1 mGy/h ad 1 metro
2007
mannelli
68/96
Rischio da irraggiamento esterno
La definizione e la quantificazione del rischio da irradiazione esterna
non puo’ prescindere da tre elementi fondamentali:
1. tempo (durata dell’esposizione): determina in maniera lineare, a
parita’ di condizioni di esposizione, l’intensita’ dell’esposizione e
conseguentemente del rischio radiologico;
2. distanza: la dose di radiazioni segue la legge dell’inverso del
quadrato della distanza rispetto al punto di emissione:
D1r12 = D1r12
dove D1 e’ l’intensita’ di dose alla distanza r1 dalla sorgente e D2 e’
l’intensita’ di dose alla distanza r2 dalla sorgente (esempio:
passando dalla distanza di 1 m a quella di 2 m, l’intensita di dose si
riduce di un fattore 4)
2007
mannelli
69/96
3. disponibilità di schermature: la radiazione viene attenuata a
seguito dell’interazione con il materiale con cui interagisce; pertanto,
la dose da radiazione in un punto viene ridotta interponendo del
materiale tra la sorgente e il punto d’interesse. La quantita e il tipo di
materiale necessario dipende dal tipo della radiazione: ad esempio le
radiazioni X sono penetranti e, nel caso di energie elevate, richiedono
spessori considerevoli di piombo (Pb)
2007
mannelli
70/96
l’uso di un grembiule in gomma piombifera di spessore
equivalente a 0.25 mm, riduce da 10 a 20 volte la dose
assorbita e conseguentemente il rischio professionale
l’uso di occhiali anti-X, quando prescritto, porta a
livelli trascurabili la dose assorbita dal cristallino.
2007
mannelli
71/96
le procedure radiografiche tradizionali
Durante l’attivita radiologica tradizionale, il personale staziona
normalmente in un box comandi schermato: un progetto ottimizzato
di una sala radiologica garantisce che la dose efficace assorbita
dall’operatore sia mediamente dell’ordine di 0.1 µSv/radiogramma.
Anche utilizzando RX portatili per esami su pazienti allettati si
puo’ stimare un campo di radiazioni dovuto alla radiazione diffusa
variabile da 0.4 a 1 µSv/radiogramma a 1 m
Lavoratore Categoria A:
80 radiografie al giorno
2007
mannelli
72/96
TAC
2007
mannelli
73/96
TAC
In tomografia computerizzata le dosi al paziente possono essere
elevate (dipendentemente dallo spessore dello strato e dal numero
di strati) ma le dosi efficaci assorbite dal personale in sala
comandi risultano di solito estremamente basse.
Per il personale alla console di una TAC la tomografia
computerizzata non rappresenta una significativa fonte di rischio.
solo in esami particolari, in cui e’ necessario lo stazionamento nelle
vicinanze del gantry, il personale e’ interessato a campi di radiazioni
rilevanti (da 5 a 20 µGy/strato).
2007
mannelli
74/96
Mammografia
Per quanto attiene le procedure
mammografiche:
con apparecchiature dedicate e
procedure ottimizzate le
esposizioni lavorative risultano di
assoluta irrilevanza
radioprotezionistica.
2007
mannelli
75/96
Radiologia dentale
Per quanto attiene le procedure di
radiologia dentale:
con apparecchiature dedicate e
procedure ottimizzate le
esposizioni lavorative risultano di
assoluta irrilevanza
radioprotezionistica.
2007
mannelli
76/96
Medicina nucleare
La Medicina nucleare si occupa dello studio della morfologia e della
funzionalita’ di alcuni organi del corpo umano, utilizzando sorgenti γ
emittenti non sigillate (energia dei fotoni emessi: da 100 a 400 keV
circa).
La parte "in vivo" comprende Scintigrafie e Pet.
La parte "in vitro" comprende il Laboratorio Analisi.
2007
mannelli
77/96
Radioimmunologia R.I.A.
2007
mannelli
78/96
2007
mannelli
79/96
Ai fini della protezione dei lavoratori in esso operanti, un Laboratorio
RIA deve essere dotato di:
sistema di ventilazione adeguato alla tipologia e alle quantita di
sostanze radioattive in esso utilizzate;
una cappa
pavimenti a sguscio e superfici lavabili per facilitare le operazioni di
decontaminazione;
adeguata strumentazione di monitoraggio della contaminazione superficiale
(monitor per contaminazioni superficiali);
deposito per lo stoccaggio e il decadimento di rifiuti liquidi e solidi
radioattivi, prima del loro smaltimento.
Di solito il rischio di irradiazione esterna e’ praticamente trascurabile
in tali attivita’ a meno che non si utilizzino beta emettitori di alta
energia; ai fini della protezione dai rischi di irradiazione interna e’
indispensabile
utilizzare tutti i dispositivi di protezione individuali disponibili e in
2007
mannelli
80/96
particolare guanti monouso da utilizzare
durante la manipolazione del
tracciante.
Esame scintigrafico
L’esame scintigrafico viene effettuato somministrando al paziente,
principalmente per via endovenosa, una sostanza radioattiva legata ad
un composto chimico (tracciante) diverso a seconda dell'organo che si
desidera studiare.
2007
mannelli
81/96
Alla base della formazione di una immagine
scintigrafica e’ la possibilita, accostando
al corpo del paziente un rivelatore
di radiazioni, di rivelare i fotoni emessi
dalla sostanza somministrata; i segnali
prodotti dal rivelatore, opportunamente
processati da un sistema elettronico,
forniscono a video l’immagine della
distribuzione del tracciante. L’insieme
costituito dal rivelatore e dal sistema
elettronico di elaborazione del segnale
viene chiamato comunemente
gamma camera.
2007
mannelli
82/96
Cosa è la PET?
„ La PET è l’acronimo di Tomografia ad Emissione di
Positroni, una metodica diagnostica di medicina
nucleare che si basa sull’impiego di traccianti
marcati con isotopi positron-emittenti prodotti da
ciclotroni compatti ad uso medico.
„ Lo strumento per acquisire le immagini è il
tomografo PET .
„ Questa apparecchiatura consente di misurare la
radioattività emessa dal tracciante e, mediante
algoritmi matematici, ricostruire delle immagini
tomografiche relative a come il tracciante si è
distribuito nell'organismo.
2007
mannelli
83/96
Alcune tabelle utili……
2007
mannelli
1 Bq=1 disintegrazione al secondo.
84/96
Parametri di interesse per radioisotopi utilizzati “in vivo”
Parametri di interesse per radioisotopi utilizzati “in vitro”
Per esposizione CONTINUA 40 h
settimanali
Cat. A: 0.5 µSv/h
2007
mannelli
85/96
Misure di prevenzione e protezione in Medicina nucleare
La protezione dei lavoratori, in un Servizio di Medicina nucleare, si
fonda in larga misura su accorgimenti progettuali; un Servizio di
medicina nucleare deve infatti essere caratterizzato da:
sistemi di ventilazione che convoglino l’aria dalle zone fredde alle
zone calde e garantiscano adeguati ricambi di aria;
un locale apposito per la manipolazione di radionuclidi (camera
calda);
pavimenti a sguscio e superfici lavabili per facilitare le operazioni
di decontaminazione;
percorsi differenziati in ingresso e in uscita dal reparto e una zona
di decontaminazione;
adeguata strumentazione di monitoraggio della contaminazione superficiale
(monitor mani - piedi, monitor per contaminazioni superficiali)
un deposito per lo stoccaggio e il decadimento di rifiuti liquidi e solidi
radioattivi, prima del loro smaltimento.
2007
mannelli
86/96
Rifiuti radoattivi
Nell’esercizio delle attivita’ di diagnostica in vivo vengono prodotti, di
norma, solo rifiuti radioattivi in forma solida e liquida, a condizione
che:
a) i vapori o gas radioattivi, peraltro prodotti normalmente in
piccole quantita’, vengano filtrati prima della loro immissione in
ambiente da parte degli impianti di ventilazione e/o
condizionamento di cui sono normalmente dotate le strutture di
medicina nucleare;
b) si provveda alla sostituzione programmata dei filtri assoluti e/o
a carbone attivo dei servizi di medicina nucleare al fine di
mantenerne inalterata la funzionalita’ e il potere filtrante.
2007
mannelli
87/96
Rifiuti radoattivi solidi
I rifiuti solidi derivanti dall’uso di sostanze radioattive a scopo diagnostico
in vivo sono principalmente costituiti da:
• siringhe, provette e contenitori vuoti di sostanze radioattive;
• materiale di medicazione;
• biancheria contaminata;
• materiale venuto a contatto con escreti di pazienti
sottoposti ad esame scintigrafico (pannoloni, teli, cateteri, sondini, etc);
• materiale di consumo utilizzato in camera operatoria e venuto
a contatto con pazienti portatori di radioattivita sottoposti a intervento
chirurgico
• materiali utilizzati per operazioni di lavaggio e decontaminazione;
• filtri degli impianti di estrazione dell’aria dei servizi di
Medicina
nucleare
2007
mannelli
88/96
Rifiuti radoattivi liquidi
I principali rifiuti liquidi derivanti dall’uso di sostanze radioattive non
sigillate a scopo diagnostico in vivo, sono costituiti da:
• residui di soluzioni somministrate, costituiti da piccoli volumi
con attivita’ inferiore, in genere, al centinaio di MBq.
• acque utilizzate per il lavaggio di vetrerie o altri oggetti
contaminati, con un volume non precisabile e attivita’ massima
dell’ordine di qualche kBq;
• acque di lavaggio di biancheria contaminata, con volume non
precisabile e attivita’ non stimabili a priori ma comunque
estremamente contenute;
• escreti dei pazienti, di solito raccolti in sistemi di vasche.
2007
mannelli
89/96
I rifiuti vanno controllati e conservati
in attesa del loro decadimento
Possono essere smaltiti nel rispetto delle leggi
solo quando la loro attivita’ specifica (Bq/kg) e’
scesa sotto ai livelli previsti dalla normativa
europea vigente.
2007
mannelli
90/96
2007
mannelli
91/96
2007
mannelli
92/96
2007
mannelli
93/96
2007
mannelli
94/96
2007
mannelli
95/96
2007
mannelli
96/96