UNIVERSITA’ DEGLI STUDI
MAGNA GRAECIA
CORSO DI LAUREA
Tecniche di Radiologia Medica
per Immagini e Radioterapia
CATANZARO
LA RADIOPROTEZIONE
IN AMBIENTE SANITARIO
A cura dell’esperto qualificato dott. ing. Francesco Di Capua
LE RADIAZIONI IONIZZANTI
INTRODUZIONE E GENERALITÀ
Per radiazioni ionizzanti si intendono le radiazioni elettromagnetiche (raggi X e ), le particelle cariche (elettroni, protoni, alfa, ioni, ecc.) e neutre (neutroni) emesse dagli atomi di
alcune particolari sostanze, dette perciò radioattive, o prodotte da apparecchi o impianti
ideati dall'uomo (tubi a raggi X, acceleratori, reattori): tali radiazioni sono in grado di penetrare nella materia e di crearvi delle ionizzazioni, ovvero, in parole povere, di strappare
elettroni agli atomi.
La ionizzazione prodotta da queste radiazioni all'interno della materia vivente induce vari
processi chimici responsabili della formazione di radicali liberi (H+ e OH-): questi ultimi
possono attaccare le molecole complesse che compongono le cellule e dare luogo, quindi,
ad alterazioni cellulari quali morte della cellula stessa, arresto o rallentamento del suo
processo di divisione, oppure modificazione cromosomica permanente che viene trasmessa alle cellule figlie (mutazione).
Poiché il danno biologico finale è funzione della ionizzazione locale prodotta nel tessuto,
ovvero della quantità di energia ceduta dalla radiazione per unità di massa di tessuto, tale
danno dipenderà dalla grandezza fisica dose assorbita, definita come l'energia assorbita
per unità di massa, la cui unità di misura è il gray (1 Gy = 1 joule/kg). Inoltre poiché l'effetto biologico dipende non solo dalla dose assorbita, ma anche dalle modalità con cui la
radiazione cede energia al tessuto, ai fini radioprotezionistici un campo di radiazioni viene definito mediante la dose equivalente, ovvero la dose assorbita moltiplicata per un
fattore di ponderazione wR, che tiene conto del diverso effetto biologico prodotto dai vari
campi di radiazione e che dipende dal tipo e dall'energia della radiazione. Ad esempio, il
fattore di ponderazione wR è pari ad uno per la radiazione elettromagnetica (raggi X e )
e gli elettroni ed è invece pari a 5 per i protoni. L'unità di misura della dose equivalente è
il sievert ( Sv ).
Nelle attività sanitarie sono normalmente utilizzate a scopo diagnostico o terapeutico
radiazioni elettromagnetiche od elettroni per cui wR = 1 e la dose equivalente coincide numericamente con la dose assorbita (1 Sv = 1 Gy).
2
EFFETTI BIOLOGICI DELLE RADIAZIONI
Gli effetti biologici delle radiazioni ionizzanti possono essere di due tipi: somatici e genetici. Gli effetti somatici si riferiscono ai danni che si osservano nell'individuo esposto e si
esauriscono con lui; gli effetti genetici sono riferiti alle conseguenze dei danni prodotti
sulle cellule germinali e trasmessi ai discendenti; tali conseguenze si manifestano solo
nelle generazioni future.
Gli effetti biologici, inoltre, possono essere suddivisi in "stocastici" e "deterministici". Gli
effetti stocastici sono di tipo probabilistico, ovvero la loro frequenza di comparsa, comunque molto piccola, è funzione della dose; non hanno gradualità di manifestazioni con
la dose assorbita, cioè sono del tipo tutto - o - niente quale che sia la dose. Gli effetti deterministici sono viceversa prevedibili, nel senso che è possibile predire se una persona
irradiata con una data dose svilupperà questi effetti. Presentano un valore soglia di dose al
di sopra del quale colpiscono tutti o quasi tutti gli irradiati e mostrano un aggravio di sintomi con l'aumentare della dose. Possono manifestarsi entro qualche giorno o qualche
settimana dall'irradiazione (effetti immediati) o dopo mesi o anni (effetti tardivi). I valori
soglia al di sopra dei quali compaiono effetti rivelabili clinicamente sono dell'ordine del
sievert o anche più.
Gli effetti somatici possono essere di tipo stocastico o deterministico. Tra gli effetti somatici deterministici, oltre all'esposizione globale acuta di un individuo a dosi elevate, di cui
viene riportato in Tab.I un quadro schematico e semplificato della sintomatologia in rapporto alla dose, rientrano:
le radiodermiti, dal semplice eritema cutaneo immediato alla "radiodermite del radiologo", che insorge dopo diversi anni di latenza, ma che non regredisce più, fino ad evolvere, potenzialmente, in epitelioma spinocellulare;
le alterazioni ematologiche, essenzialmente rappresentate da manifestazioni di aplasia
midollare, con riduzione del numero di granulociti, linfociti e piastrine, e da anemie;
le alterazioni a carico dell'occhio, essenzialmente rappresentate dalla cataratta, che
può insorgere, anche a distanza di diversi anni, a seguito dell'esposizione ad una dose
unica di 5-8 Sv;
danni agli organi genitali, quali la riduzione della fertilità o la sterilità per dosi superiori a 1 Sv.
3
Tab. I - Sintomatologia a seguito di esposizione globale acuta di un individuo ad
alte dosi
Settimane dopo
l'esposizione
1
2
3
4
Sopravvivenza
1-3
(subletale)
fase latente
Dose equivalente (Sv)
4
(letale)
>6
(sopraletale)
nausea
e
(1 giorno)
vomito nausea e vomito,
malessere, diarrea,
febbre
depilazione, malessere bocca e gola ingenerale
fiammate,
ulcerazioni, deperimento,
morte
perdita appetito, depi- perdita appetito, emorlazione, infiammazio- ragia, diarrea, febbre,
ne gola, emorragie
deperimento, MORTE
EVENTUALE
diarrea, GUARIGIONE
Certa salvo complica- possibile nel 50% dei impossibile
zioni; (2.5 Sv sono casi
mortali nel 5% dei casi)
Gli effetti somatici stocastici sono quelli più importanti dal punto di vista radioprotezionistico in quanto, almeno in via teorica e come vedremo più avanti, si possono verificare
anche per livelli di dose molto bassi; viceversa gli effetti deterministici si verificano solo
per valori di dose elevati e sono quindi da escludere in attività ospedaliere comportanti
l'impiego di radiazioni ionizzanti.
Gli effetti somatici stocastici sono rappresentati da lesioni neoplastiche, quali le leucemie
e altre forme tumorali solide (cancro del polmone, tumore della mammella, carcinoma
della tiroide, tumori dello scheletro, etc.). Tali effetti hanno tempi di latenza piuttosto
lunghi: il tempo di latenza minimo varia da tre anni per le leucemie e i tumori ossei a dieci anni per gli altri tumori solidi.
Vanno inoltre considerati i danni embrionali e fetali: infatti, a seguito dell'azione delle
radiazioni sul prodotto del concepimento, si possono osservare sia la morte fetale, sia alterazioni dello sviluppo con rischi di malformazioni. Nel primo mese di gravidanza dosi
dell'ordine di 0.1 Sv ricevute dall'embrione possono provocare l'aborto. Dalla fine del
primo mese fino al terzo si possono produrre diversi tipi di malformazione, mentre dalla
fine del terzo mese si possono indurre effetti tardivi, a carattere probabilistico, manifestantisi nei primi anni di vita del bambino. Tra i danni al feto è inoltre da citare il rischio
di ritardo mentale grave a seguito di irradiazione nel periodo compreso tra l'ottava e la
quindicesima settimana di gestazione e, con minor intensità, tra la sedicesima e la venti4
cinquesima settimana; l'aborto e le malformazioni fetali sono effetti a carattere deterministico con un valore soglia di circa 50 mSv.
Gli effetti ereditari, almeno a livello delle dosi considerate a livello radioprotezionistico,
sono di tipo stocastico. Essi sono dovuti a due componenti principali: le mutazioni geniche e le aberrazioni cromosomiche. Le mutazioni geniche si distinguono in dominanti e
recessive in rapporto alle modalità di trasmissione. Anche le aberrazioni cromosomiche
sono di due tipi: aberrazioni numeriche, in relazione alla presenza di cromosomi in più o
in meno rispetto al numero caratteristico della specie; aberrazioni strutturali quando, pur
mantenendosi questo numero invariato, i geni presenti su uno o più cromosomi sono in
eccesso o in difetto rispetto alla norma. Vi sono infine molte condizioni di origine ereditaria aventi trasmissibilità irregolare; esse riguardano, per esempio, le predisposizioni a malattie particolari di grande rilevanza sociale, oppure condizioni non rivelabili nel singolo
individuo, ma sulle popolazioni nel loro complesso (fertilità, durata della vita).
STIMA DEL RISCHIO (PER EFFETTI STOCASTICI)
Le stime di rischio relative agli effetti stocastici indotti dall'azione delle radiazioni ionizzanti possono essere ricavate unicamente dai dati relativi agli effetti osservati su alcuni
gruppi di individui irradiati ad alte dosi; infatti gli studi epidemiologici eseguiti su popolazioni o gruppi di individui irradiati a livelli bassi di dose, dell'ordine di quelli di interesse radioprotezionistico, non hanno finora portato ad alcuna conclusione statisticamente
significativa. I dati su cui si basano pertanto le stime di rischio sono quelli relativi a:
popolazione giapponese esposta alle radiazioni a seguito dei bombardamenti nucleari
di Hiroshima e Nagasaki;
lavoratori a contatto con vernici contenenti sali di radio;
minatori impiegati nell'industria estrattiva di sostanze radioattive;
pazienti sottoposti a radioterapia;
pazienti sottoposti a indagini radiologiche con mezzo di contrasto contenente sali di
torio;
animali da esperimento.
In Tab.II sono indicate le stime di rischio di malattie neoplastiche mortali ricavate dai dati
più recenti relativi ai sopravvissuti di Hiroshima e Nagasaki pubblicati nel rapporto del
Comitato sugli effetti biologici delle radiazioni ionizzanti del 1988 (1). Il rischio è espresso come aumento della probabilità di morte lungo tutto l'arco della vita indotto da una
dose equivalente di 1 Sv. Tali dati si riferiscono, ovviamente, ad effetti dovuti a dosi elevate, mentre, come già detto, i dati relativi alle basse dosi sono statisticamente non significativi e tali da non consentire, non solo di stimare i livelli di rischio, ma neanche di stabilire se esiste un valore soglia al di sotto del quale l'effetto delle radiazioni possa definirsi nullo. Alcuni dati sembrerebbero addirittura mostrare un'azione stimolante del sistema
immunitario a basse dosi di radiazioni (effetto ormesi) (2).
In ogni caso e in via conservativa si ipotizza che le radiazioni siano comunque dannose e
che non esista una dose soglia, vale a dire che qualsiasi dose di radiazione possa aumentare l'incidenza delle malattie maligne sopra i livelli di spontaneità. Poiché, però, studi effettuati su animali indicano una efficacia maggiore delle alte dosi rispetto alle basse dosi
5
di un fattore compreso tra 2 e 10, è possibile stimare in modo cautelativo il rischio dovuto
alle basse dosi, dividendo per 2 i dati di Tab. II.
Tab. II
Stima del rischio percentuale di mortalità per tumore maligno indotta da una
dose equivalente di 1 Sv ( 1 ).
organo o tessuto
midollo rosso
vescica
mammella (*)
colon
polmoni
mieloma multiplo
ovaio (*)
esofago
stomaco
altri organi
entità del rischio
0.97
0.39
0.60
0.79
1.50
0.22
0.31
0.34
1.26
1.10
Totale
7.10
______________________________________________________________
(*) solo per le femmine - questi valori vanno divisi per due per il calcolo totale
Va inoltre sottolineato che i dati di Tab. II si riferiscono alla popolazione nel suo insieme,
mentre è dimostrato che l'effetto delle radiazioni è maggiore sugli individui più giovani
della popolazione. Considerando separatamente il gruppo dei lavoratori, che hanno età
compresa tra 18 e 65 anni, rispetto alla popolazione nel suo insieme, si possono stimare i
seguenti livelli di rischio cautelativi:
popolazione totale: 5 x 10-2 Sv-1
lavoratori
: 4 x 10-2 Sv-1
ovvero la probabilità di induzione di un tumore maligno mortale, a seguito dell'assorbimento di una dose equivalente di 1 Sv distribuita uniformemente su tutto il corpo, è pari
rispettivamente a 5 e 4 probabilità su 100 per un individuo della popolazione nel suo insieme e per un lavoratore. Per quanto riguarda il rischio genetico, in Tab. III sono presentate le stime di rischio di danno genetico indotto da 1 Sv per generazione (1). Tali dati
sono ricavati da esperienze su animali, in quanto tutti gli studi relativi all'uomo, compresi
quelli sui sopravvissuti di Hiroshima e Nagasaki, non hanno mai messo in evidenza danni
genetici. Il rischio relativo per i lavoratori, tenendo conto che si tratta di individui di età
compresa tra 18 e 65 anni, può essere stimato pari a circa la metà di quello indicato, ovvero pari a circa 0.6 x 10-2 Sv-1.
6
Tab.III Stima del rischio di danno genetico indotto da una dose equivalente di 1 Sv per
generazione ( 1 ).
Malattie Geniche
Dominanti autosomiche
Recessive
Aberrazioni cromosomiche strutturali
Aberrazioni cromosomiche numeriche
Condizioni ereditarie
a trasmissibilità irregolare
Totale
Incidenza Naturale
1 x 10-2
effetto di 1 Sv/generazione
Prima Generazione All’equilibrio
15 x 10-3
1 x 10-2
2.5 x 10-3
4 x 10-4
2.4 x 10-4
4 x 10-4
3.4 x 10-3
molto ridotto
6.6 x 10-1
non stimato
1.7 x 10-3
1.2 x 10-2
7
PRINCIPI GENERALI DELLA RADIOPROTEZIONE
Gli attuali principi della radioprotezione sono contenuti nella pubblicazione 60 della
Commissione Internazionale per la Radioprotezione, ICRP, (3) e possono essere così riassunti:
a) prevenzione totale degli effetti "deterministici";
b) riduzione a livelli considerati accettabili della probabilità di accadimento degli effetti
"stocastici" secondo un sistema di limitazione delle dosi avente le seguenti principali
caratteristiche:
giustificazione: nessuna attività umana deve essere accolta a meno che la sua introduzione produca un beneficio netto e dimostrabile;
ottimizzazione: ogni esposizione alle radiazioni deve essere tenuta tanto bassa quanto è ragionevolmente ottenibile, facendo luogo a considerazioni economiche e sociali;
limitazione delle dosi individuali: la dose equivalente ai singoli individui non deve
superare determinati limiti appropriatamente sicuri.
L’applicazione del principio di giustificazione è un atto squisitamente politico, in quanto
si tratta di bilanciare necessità e problematiche di natura eterogenea, ovvero di ordine sanitario, economico, sociale, industriale, strategico, ecc..
Per quanto riguarda invece il principio di ottimizzazione è estremamente difficile decidere, in presenza di risorse sempre limitate, fino a che punto è ragionevole spingere l'intervento radioprotezionistico. Pertanto esso non si presta ancora, in molti campi, ad una applicazione quantitativa generalizzata. Ciò è dovuto anche al fatto che, tra le metodologie
utilizzate per l'applicazione di questo principio, quella che ha avuto la maggior diffusione
è l'analisi costi-benefici basata sull'assunzione che tutti i parametri in gioco possano essere quantificati in termini monetari con la conseguente necessità di dare un valore alla vita
umana, la cui definizione diventa ovviamente oltremodo critica.
Nella pratica radioprotezionistica, sul posto di lavoro, l'ottimizzazione è largamente di
tipo qualitativo e si basa su un idoneo addestramento del personale e sull'uso di norme di
buona tecnica, oltre che su adeguati mezzi di protezione e strumentazione.
Aiutano a raggiungere questo scopo l'esperienza maturata e la professionalità nonché gli
studi e le raccomandazioni degli organismi nazionali ed internazionali che operano in
questo campo.
A) Protezione dei lavoratori
Al fine della protezione dei lavoratori, la Commissione Internazionale, sulla base dei rischi stimati, raccomanda limiti di dose il cui superamento è da considerarsi inaccettabile.
Essendo i rischi di induzione di effetti stocastici diversi a seconda dell'organo o tessuto
irradiato, la Commissione Internazionale, al fine di uniformare il rischio sia quando il
corpo è irradiato uniformemente, sia quando è irradiata solo una parte di esso, ha introdotto una nuova grandezza, detta dose efficace, definita come:
H=
TwTHT
dove HT è la dose equivalente nell'organo o tessuto T e wT è un fattore di ponderazione
che rappresenta la frazione di rischio stocastico da irradiazione dell'organo o tessuto T
8
rispetto al rischio stocastico totale da irradiazione uniforme del corpo intero. I valori di
wT sono mostrati in Tab. IV.
Tab. IV - Valori di wT raccomandati dall'ICRP ( 3 ).
organo o tessuto
gonadi
midollo osseo rosso
colon
polmoni
stomaco
vescica
mammelle
fegato
esofago
tiroide
pelle
superficie ossea
rimanenti organi o tessuti
wT
0.20
0.12
0.12
0.12
0.12
0.05
0.05
0.05
0.05
0.05
0.01
0.01
0.05
Il valore raccomandato di dose efficace come limite di dose per i lavoratori è di 20 mSv
per anno, mediato su 5 anni, con l'ulteriore condizione che la dose efficace assorbita in un
singolo anno non sia superiore a 50 mSv; tale limite è sufficiente a prevenire l'occorrenza
di effetti deterministici in quasi tutti i tessuti e gli organi del corpo umano, ad eccezione
del cristallino, che non viene considerato nel calcolo della dose efficace, e la pelle, che
può essere soggetta ad irradiazioni localizzate. La Commissione Internazionale di Radioprotezione raccomanda, pertanto, oltre al limite sopra indicato per quanto riguarda la dose
efficace, i seguenti limiti di dose equivalente:
150 mSv per anno per il cristallino;
500 mSv per anno per le mani ed i piedi;
500 mSv per anno per la pelle, per il valore medio su 1 cm2, indipendentemente
dalla superficie esposta.
I limiti di dose raccomandati dalla Commissione devono intendersi come il livello di dose
al di sopra del quale il rischio è da ritenersi non più tollerabile, ovvero come il limite superiore da raggiungere solo in casi particolari. È evidente, quindi, che l'esposizione media
dei lavoratori deve essere pianificata in modo da garantire un valore medio sicuramente
inferiore. La scelta di tale valore dipende dal tipo di lavoro e dalla possibilità di mettere in
atto con maggiore o minore facilità adeguati sistemi di protezione.; in ambiente ospedaliero le modalità di lavoro sono tali per cui è possibile garantire livelli di esposizione per
cui la dose efficace massima risulti essere dell'ordine di 5 mSv.
Al fine di una valutazione più completa del rischio di esposizione alle radiazioni ionizzanti è inoltre utile aver presente, per confronto, l'esposizione degli individui della popolazione alla radiazione dovuta al fondo naturale. In Tab. V sono mostrati i contributi all'esposizione di un individuo della popolazione a causa del fondo naturale di radiazioni (1).
9
Tab.V - Esposizione media di un individuo dovuta a fonti di irradiazione presenti
nell'ambiente (1).
Fonte
raggi cosmici
radionuclidi presenti in natura prodotti dalla radiazione cosmica
radionuclidi primordiali
irradiazione esterna
40
K,
Famiglie radioattive (238U e 232Th )
Totale
esposizione media*
(mSv/anno)
0.355
0.015
0.41
0.18
1.42 (**)
2.4
(*) equivalente di dose efficace
(**) estremamente variabile ( dipende dal contributo dovuto alla inalazione di radon, gas radioattivo naturale emesso sia dal terreno, sia dai materiali di costruzione degli edifici; è maggiore se il materiale è granito o tufo ).
Per un più diretto confronto fra il rischio dovuto all'esposizione alle radiazioni ionizzanti
ed il rischio dovuto ad altre attività lavorative in Tab.VI è mostrata la riduzione media
della durata di vita dovuta ad incidenti in diverse attività lavorative ( 5 ), mentre in Tab.
VII è mostrata quella associata a varie cause di tipo non lavorativo ( 4, 5 ). Per confronto
viene indicata la riduzione media della durata di vita dovuta all'esposizione alle radiazioni
ionizzanti valutata utilizzando i fattori di rischio sopra indicati e considerando che la perdita media di spettanza vita, in caso di tumore, risulta rispettivamente, di 13.4 anni per un
individuo della popolazione e di 12.7 anni per un lavoratore. Il confronto è effettuato
per una esposizione continua di 5 mSv/anno, ovvero l'esposizione massima che si riscontra normalmente nei lavoratori in ambiente sanitario, e di 1 mSv/anno, ovvero il
limite raccomandato dall'ICRP per le persone del pubblico ( 3 ).
Tab. VI
Riduzione media della durata di vita dovuta ad incidenti in diverse attività lavorative.
Attività lavorativa
Commercio
Industria manufatturiera
Servizi
Trasporti
Agricoltura
Costruzioni
Valore medio
Esposizione alle radiazioni (5 mSv/anno)
Riduzione media della durata di vita (giorni)
27
40
27
160
320
227
60
40
10
Tab. VII - Riduzione media della durata di vita associata a varie cause di tipo non lavorativo (4,5).
Causa
abuso di alcool
essere celibe, vedovo o divorziato
fumo (1 pacchetto di sigarette/giorno)
essere nubile, vedova o divorziata
essere sovrappeso ( + 20% )
incidenti con veicoli a motore
alcool
incidenti in casa
fumo passivo
esposizione alle radiazioni lavoratori 5 mSv/anno
cadute
esposizione alle radiazioni individui della popolazione
(1 mSv/anno )
esami RX-diagnostici
caffè
bevande dietetiche
acqua potabile
Riduzione media della
durata di vita ( giorni )
4000
3500
2250
1600
1040
207
130
74
50
40
28
18
6
6
2
1.3
B) Protezione del paziente
L'esposizione del paziente è soggetta ai principi generali della radioprotezione, ovvero al
principio di giustificazione e a quello di ottimizzazione. Poiché in questo caso il paziente,
che riceve la dose, è colui che direttamente riceve il beneficio che consegue all'esame o al
trattamento, l'analisi rischi - benefici va fatta sul singolo paziente; per questa ragione non
è appropriato utilizzare per le esposizioni mediche i valori dei limiti di dose raccomandati
per i lavoratori. Infatti, nel caso di alcune esposizioni mediche, un elevato livello di rischio può di fatto essere giustificato dal beneficio che può derivare da esse. Al fine della
giustificazione di un esame diagnostico è pertanto d'obbligo che la decisione sia fondata
su una corretta valutazione delle indicazioni mediche a favore dell'esame, sui risultati attesi e su quanto i risultati sono promettenti ai fini di un contributo alla diagnosi e alla successiva terapia. Per quanto riguarda l'ottimizzazione delle esposizioni mediche, in linea
generale le tecniche e le attrezzature impiegate dovrebbero consentire:
la riduzione delle dosi ricevute dai tessuti nella regione corporea sotto esame al valore
minimo compatibile con l'ottenimento dell'informazione necessaria per il paziente
considerato;
la somministrazione alla regione corporea sotto trattamento di quella dose terapeutica
che più verosimilmente assicura la risposta desiderata;
la limitazione per quanto è possibile dell'esposizione di altre parti corporee.
11
Occorre inoltre prestare speciale attenzione nell'effettuazione di esami diagnostici in situazioni particolari. Ad esempio, a causa del rischio di danni da radiazioni all'embrione o
al feto, la possibilità di una gravidanza in atto è uno dei fattori da considerare nella decisione di effettuare un esame radiologico sul basso addome d'una donna in età riproduttiva.
In ogni caso si dovrebbe sempre porre attenzione a quelle modalità della tecnica radiologica impiegata che siano in grado di assicurare la riduzione al minimo dell'esposizione ad
ogni embrione o feto eventualmente presente, si sappia o no se la donna è gravida.
Nelle donne in accertato stato di gravidanza le indagini diagnostiche utilizzanti radiazioni
ionizzanti sono da praticarsi eccezionalmente e, salvo casi di emergenza, previa consultazione con il medico specialista e valutazione preventiva, quando possibile, della dose assorbibile dall’embrione da parte del Fisico Specialista; adeguate cautele devono essere
portate altresì alla effettuazione di accertamenti radiologici in età pediatrica.
Gli esami radiologici di massa devono essere epidemiologicamente e socialmente giustificati: devono essere valutati periodicamente secondo un'analisi rischio beneficio, in considerazione dell'incremento della dose collettiva associata allo svolgimento dell'indagine
stessa, nonché dei relativi costi.
12
NORMATIVA
In Italia l'impiego delle radiazioni ionizzanti, dal punto di vista della sicurezza, è regolamentato dal Decreto Legislativo 17.3.1995 n. 230 e s.m.i. (6), che ha sostituito il DPR
185/64 a partire dall'1.1.1996.
Tale decreto recepisce le Direttive della Comunità Europea in materia di radiazioni ionizzanti ed, inoltre, tiene conto dei limiti di dose raccomandati nella pubblicazione 60
dell'ICRP del 1990 ( 3 ). La protezione sanitaria dei lavoratori è, in particolare, regolamentata dal Capo VIII di tale decreto.
Si puntualizzano, di seguito, alcuni aspetti relativi agli adempimenti cui sono tenuti i datori di lavoro, nonché gli obblighi dei dirigenti, dei preposti e degli stessi lavoratori.
Per una migliore comprensione si riportano alcune definizione di legge:
Lavoratori esposti: soggetti che, in ragione dell'attività lavorativa svolta per conto del
datore di lavoro, sono suscettibili di una esposizione alle radiazioni ionizzanti superiore
ad uno qualsiasi dei limiti fissati per le persone del pubblico.
Sono classificati in categoria A i lavoratori esposti che, sulla base degli accertamenti
compiuti dall'esperto qualificato, sono suscettibili di un'esposizione superiore, in un anno
solare, ad uno dei seguenti valori:
6 mSv per esposizione globale o di equivalente di dose efficace;
i tre decimi di uno qualsiasi dei seguenti limiti di dose:
a) 150 mSv per il cristallino;
b) 500 mSv per la pelle;
c) 500 mSv per mani, avambracci, piedi, caviglie.
Sono classificati in categoria B i lavoratori esposti non classificati in categoria A.
Zona Controllata: ambiente di lavoro, sottoposto a regolamentazione per motivi di protezione dalle radiazioni ionizzanti, in cui sussiste per i lavoratori in essa operanti il rischio di superamento di uno qualsiasi dei valori di dose per cui è prevista la classificazione dei lavoratori esposti in categoria A.
Zona Sorvegliata: ogni area di lavoro in cui sussiste per i lavoratori in essa operanti il
rischio di superamento di uno dei limiti di dose fissati per le persone del pubblico.
Medico autorizzato: medico responsabile della sorveglianza medica dei lavoratori esposti, la cui qualificazione e specializzazione sono riconosciute secondo le procedure e le
modalità stabilite per legge.
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.
I medici autorizzati e gli esperti qualificati devono essere iscritti in appositi elenchi nominativi presso l'Ispettorato medico centrale del lavoro .
Gli adempimenti più importanti cui sono tenuti i datori di lavoro, i dirigenti e i preposti
possono essere così riassunti:
13
art. 61
1) I datori di lavoro, i dirigenti e i preposti devono attuare le cautele di protezione e sicurezza previste per legge.
2) I datori di lavoro, prima dell'inizio dell'attività debbono acquisire da un esperto qualificato una relazione scritta contenente le valutazioni e le indicazioni di radioprotezione inerenti alle attività stesse.
3) In base alle indicazioni fornite dall'esperto qualificato nella relazione di cui sopra, i
datori di lavoro, i dirigenti e i preposti devono:
a) provvedere affinché gli ambienti di lavoro in cui sussiste un rischio da radiazioni
vengano individuati, delimitati, segnalati, classificati in zone e che l'accesso ad essi
sia adeguatamente regolamentato;
b) provvedere affinché i lavoratori interessati siano classificati ai fini della radioprotezione;
c) predisporre norme interne di protezione e sicurezza adeguate al rischio di radiazioni e curare che copia di dette norme sia consultabile nei luoghi frequentati dai lavoratori, ed in particolare nelle zone controllate;
d) fornire ai lavoratori, ove necessari, i mezzi di sorveglianza dosimetrica e di protezione, in relazione ai rischi cui sono esposti,
e) rendere edotti i lavoratori, nell'ambito di un programma di formazione finalizzato
alla radioprotezione, in relazione alle mansioni cui sono addetti, dei rischi specifici
cui sono esposti, delle norme di protezione sanitaria, delle conseguenze derivanti
dalla mancata osservanza delle prescrizioni mediche, delle modalità di esecuzione
del lavoro e delle norme interne di cui alla lettera c);
f) provvedere affinché i singoli lavoratori osservino le norme interne di cui alla lettera c), usino i mezzi di cui alla lettera d) ed osservino le modalità di esecuzione del
lavoro di cui alla lettera e);
g) provvedere affinché siano indicate, mediante appositi contrassegni, le sorgenti di
radiazioni ionizzanti, fatta eccezione per quelle non sigillate in corso di manipolazione;
h) fornire ai lavoratori i risultati relativi alla sorveglianza dosimetrica che lo riguardano direttamente.
art. 72
Il datore di lavoro è tenuto ad attuare tutte le misure di sicurezza e protezione idonee a
ridurre le esposizioni dei lavoratori al livello più basso ragionevolmente ottenibile, tenendo conto dei fattori economici e sociali. A tal fine gli impianti, le apparecchiature, le attrezzature, le modalità operative debbono essere rispondenti alle norme specifiche di
buona tecnica, ovvero garantire un equivalente livello di radioprotezione.
14
art. 73
I datori di lavoro, i dirigenti ed i preposti devono adottare i provvedimenti idonei ad evitare che vengano superati i limiti di dose fissati, nonché ad assicurare il rispetto delle
condizioni di esposizione per le lavoratrici, le apprendiste e le studentesse in età fertile.
Per quanto riguarda i lavoratori, essi devono
art. 68
a) Osservare le disposizioni impartite dal Datore di Lavoro o dai suoi incaricati, ai fini
della protezione individuale e collettiva e della sicurezza, a seconda delle mansioni alle quali sono addetti;
b) usare secondo le specifiche istruzioni i dispositivi di sicurezza, i mezzi di protezione e
di sorveglianza dosimetrica predisposti o forniti dal Datore di Lavoro;
c) segnalare immediatamente al Datore di Lavoro, al dirigente o al preposto, le deficienze dei dispositivi e dei mezzi di sicurezza, di protezione e di sorveglianza dosimetrica, nonché le altre eventuali condizioni di pericolo di cui vengano a conoscenza;
d) non rimuovere né modificare, senza averne ottenuta l'autorizzazione, i dispositivi e gli
altri mezzi di sicurezza, di segnalazione, di protezione e di misurazione;
e) non compiere, di propria iniziativa, operazioni o manovre che non sono di loro competenza o che possono compromettere la protezione e la sicurezza;
f) sottoporsi alla sorveglianza medica ai sensi del presente decreto;
2.
I lavoratori che svolgono per più datori di lavoro, attività che li espongano al rischio da radiazioni ionizzanti, devono rendere edotto ciascun datore di lavoro delle attività svolte presso gli altri, ai fini di quanto previsto all’art. 66 del D.Lgs
230/95. Analoga dichiarazione deve essere resa per eventuali attività pregresse. I
lavoratori esterni sono tenuti ad esibire il libretto personale di radioprotezione
all’esercente di Zone Controllate prima di effettuare le prestazioni per le quali sono stati chiamati.
Le infrazioni all'art. 68 sono punibili ai sensi dell'art.139 del D.Lgs con l’arresto
fino a 15 gg o con l’ammenda da L. 200.000 a L. 800.000
È fatto altresì obbligo alle lavoratrici di notificare al datore di lavoro il proprio stato di
gestazione non appena accertato ( art. 69 ).
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LIMITI DI DOSE
A) Limiti di equivalente di dose per esposizione globale e di equivalente di dose efficace
per i lavoratori esposti
Il limite di equivalente di dose per esposizione globale e di equivalente di dose efficace è stabilito in 100 mSv in cinque anni solari consecutivi qualsiasi, con l'ulteriore
condizione che non venga superato il limite di 50 mSv in un anno solare.
Devono, altresì, essere rispettati, in un anno solare, i seguenti limiti:
a) 150 mSv per il cristallino;
b) 500 mSv per la pelle;
c) 500 mSv per mani, avambracci, piedi, caviglie.
L'esposizione delle lavoratrici, nonché delle apprendiste e delle studentesse, che siano
in età fertile, deve inoltre essere tale da assicurare che l'equivalente di dose all'addome
ricevuto in un trimestre solare qualsiasi non superi 13 mSv.
Le donne gestanti non possono svolgere attività che le espongono al rischio di superare i limiti di dose stabiliti per i lavoratori non esposti.
B) Limiti di equivalente di dose per esposizione globale e di equivalente di dose efficace
per le persone del pubblico
Il limite di equivalente di dose per esposizione globale e di equivalente di dose efficace è stabilito in 1 mSv per anno solare.
Devono, altresì, essere rispettati, in un anno solare, i seguenti limiti:
a) 15 mSv per il cristallino;
b) 50 mSv per la pelle;
c) 50 mSv per mani, avambracci, piedi, caviglie.
BIBLIOGRAFIA
1. F.A. Mettler, W.K. Sinclair, L. Anspaugh, C. Edington, J.H. Harley, R.C. Ricks,
P.B. Selby, E.W. Webster e H.O. Wyckoff: "The 1986 and 1988 UNSCEAR reports:
findings and implications", Health Physics, 58-3, 241-250, (1990).
2. A. Sagan ( Ed.): "Radiation Hormesis", Health Physics, 52-5, 519-680, (1987).
3. Annals of the ICRP, volume 21 n. 1-3 I.C.R.P. Publication 60 "1990 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection", Pergamon
Press, Oxford, 1991.
4. B.L.Cohen e I-Sing Lee: "A catalog of risks", Health Physics 36-6, 707-722, (1979).
5. B. L. Cohen: "Catalog of risks extended and updated", Health Physics 61-3, 317-335,
(1991).
6. Decreto Legislativo 17.3.1995, n. 230: “Attuazione delle direttive Euratom
80/836, 84/467, 84/466, 89/618, 90/641 e 92/3 in materia di radiazioni ionizzanti.” Supplemento ordinario alla Gazzetta Ufficiale n. 136 (Serie generale) del
13.6.1995
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PRINCIPI GENERALI DI PROTEZIONE CONTRO
LE RADIAZIONI IONIZZANTI
RISCHIO DA IRRADIAZIONE ESTERNA
La definizione e la quantificazione del rischio da irradiazione esterna non può prescindere
da tre elementi fondamentali:
tempo (durata dell’esposizione): ad esempio l’esposizione a una certa distanza ad una
sorgente di radiazioni per 2 ore implica un assorbimento di dose (e quindi un rischio)
doppio rispetto all’esposizione alla stessa sorgente e alla stessa distanza per un’ora
distanza: la dose di radiazione segue la legge dell’inverso del quadrato della distanza
rispetto al punto di emissione:
D1 x r 1 2 = D 2 x r 2 2
dove D1 è l’intensità di dose alla distanza r1 dalla sorgente e D2 è l’intensità di dose alla distanza r2 dalla sorgente (esempio: passando dalla distanza di 1 m a quella di 2 m,
l’intensità di dose si riduce di un fattore 4)
schermature: la radiazione viene attenuata a seguito dell’interazione con il materiale
con cui viene a contatto; pertanto, la dose di radiazione in un punto viene ridotta interponendo del materiale tra la sorgente e il punto d’interesse; la quantità di materiale necessaria dipende dal tipo della radiazione: ad esempio:
le particelle alfa vengono schermate facilmente, con un sottile foglio di carta,
le particelle beta sono più penetranti e richiedono schermature dell’ordine di 1 cm di
plexiglas;
le radiazioni X e sono molto più penetranti e, nel caso di energie elevate, possono
richiedere spessori considerevoli di piombo.
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RADIOPROTEZIONE NEGLI AMBIENTI IN CUI VENGONO UTILIZZATI I
RAGGI X A SCOPO DIAGNOSTICO
Durante molte fasi dell'utilizzo dei raggi X a scopo diagnostico in ambiente ospedaliero è
presente il pericolo di irradiazione esterna del corpo intero o di alcune sue parti (es. mani).
Al fine di una valutazione del rischio reale di irradiazione esterna si considerino attentamente tabelle e grafici successivi.
LE NORME COSTRUTTIVE DEI TUBI RX RICHIEDONO CHE LA RADIAZIONE DI FUGA DAL COMPLESSO TUBO-GUAINA DEBBA ESSERE < 1 mGy/h
ALLA DISTANZA DI 1 m DAL FUOCO
DOSE ASSORBITA NEL FASCIO PRIMARIO A 1 m DAL FUOCO RADIOGENO PER DIVERSE TENSIONI E TIPI DI GENERATORE
tensione
(kVp)
50
75
100
125
mGy/mA min
(generatore a potenziale
costante)
2.6
6.1
9.6
13
mGy/mA min
(generatore a mezza
onda)
1.7
2.2
2.8
3.9
DOSE DOVUTA ALLA RADIAZIONE DIFFUSA DAL PAZIENTE A DIVERSE
DISTANZE DALLO STESSO
distanza
GRAFIA
Gy per radiografia
(90 kVp, 100 mAs)
SCOPIA
Gy per minuto di scopia
(90 kVp, 1.6 mA)
in vicinanza del fascio
a 30 cm
a 65 cm
a1m
a2m
200
40
20
10
2
idem
"
"
"
"
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PRINCIPALI MEZZI DI PROTEZIONE
- SCHERMATURE: barriere fisse e mobili, indumenti protettivi
FATTORI DI ATTENUAZIONE DELLA RADIAZIONE X PER DIVERSI SPESSORI DI Pb E DIVERSE TENSIONI DI LAVORO
Spessore in Pb
0.25 mm Pb
0.50 mm Pb
1 mm Pb
2 mm Pb
50 kV
250
10000
>10000
>>10000
75 kV
20
200
3000
>>10000
100 kV
10
50
300
5000
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.
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IL RISCHIO IN ATTIVITÀ RADIOLOGICA
Radiologia tradizionale
Un progetto ottimizzato di una sala radiologica garantisce che la Dose Efficace assorbita
da un Tecnico Sanitario di Radiologia Medica è mediamente minore di 0.1 Sv/film.
Esami su pazienti allettati
Per esami su pazienti allettati si può stimare un campo di radiazioni a 1 m variabile da 0.5
a 3 Gy/film
Tomografia Computerizzata
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 sono di solito estremamente basse e prossime a 0 mSv/anno: pertanto
per il personale alla console di comando, la tomografia computerizzata non rappresenta
una significativa fonte di rischio; solo in esami particolari, in cui è necessario lo stazionamento di personale nelle vicinanze del gantry, il personale è interessato a campi di radiazioni rilevanti (da 5 a 20 Gy/strato).
Mammografia
Con apparecchiature dedicate, le esposizioni lavorative dovute ad esami mammografici
sono di assoluta irrilevanza radioprotezionistica.
La riduzione delle esposizioni in Radiologia Tradizionale può essere ottenuta:
1. Con l'uso di accoppiamenti Pellicola/Schermi di rinforzo rapidi.
2. Attraverso l'ottimizzazione delle condizioni di utilizzo delle sviluppatrici.
3. Attraverso una analisi sistematica degli scarti delle pellicole al fine di ridurli il più possibile.
Nella pagina successiva sono indicati i campi di radiazione tipici relativi all’esecuzione di
un radiogramma e all’interno di una Sala T.A.C.
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FLUOROSCOPIA
L'uso di Intensificatori di Brillanza (I.B.) rappresenta la maggiore fonte di esposizione
professionale in ambito sanitario.
È POSSIBILE CONTENERE IL RISCHIO DI IRRADIAZIONE ESTERNA
NELL'USO DI FLUOROSCOPIA?
SI
IN CHE MODO?
La riduzione della esposizione professionale in generale passa attraverso la riduzione della Dose al Paziente; ciò è particolarmente vero nelle attività che comportano lo stazionamento dell'operatore in prossimità del paziente durante l'erogazione raggi.
La riduzione delle esposizioni in fluoroscopia può essere ottenuta:
Attraverso l'uso di tempi di scopia brevi.
In cine-fluoroscopia usando velocità non superiori a 25 fotogrammi/secondo e riprese
di soli 3 - 5 secondi.
Attraverso l'uso di stop di immagine o di sistemi “a memoria”.
Attraverso l'uso del sistema automatico di controllo della luminosità.
E’ inoltre importante sapere che:
Se il Tubo Rx è posizionato in alto l'esposizione professionale può aumentare di un
fattore 3.
Se il Tubo Rx è posizionato in alto aumenta la possibilità di esposizione degli arti superiori al fascio diretto.
Pertanto è importante, ogni volta che è possibile, tenere il tubo Rx al di sotto del
tavolo.
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Di seguito e nelle pagine successive sono contenute le informazioni relative all’entità dei
campi di radiazione in gioco in alcune tra le più diffuse procedure radiologiche comportanti l’utilizzo della fluoroscopia.
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Raccomandazioni relative al corretto uso dei dosimetri personali
1. Il dosimetro deve essere portato durante lo svolgimento delle attività nelle zone controllate e/o sorvegliate.
2. Il dosimetro a film-badge va portato in corrispondenza dell'emitorace sinistro (taschino
del camice) avendo cura che non venga schermato da alcun oggetto metallico (penne,
spille, monete, etc).
Dovendo indossare il grembiule protettivo in gomma piombifera:
Se si è dotati di un unico dosimetro, il dosimetro al torace deve trovarsi al di fuori
del grembiule in gomma piombifera.
Se si è dotati di due dosimetri:
il dosimetro al torace va portato al di sotto del grembiule in gomma piombifera
Il dosimetro al cristallino va portato in corrispondenza dell’omero maggiormente esposto
Il dosimetro ad anello e/o al polso va portato in corrispondenza dell'arto maggiormente esposto, al di sotto dei guanti in gomma piombifera
3. Il dosimetro è personale e non può essere utilizzato al di fuori dell’Ente.
4. Il dosimetro deve essere impiegato al solo scopo di registrare l'esposizione professionale e quindi non va usato durante controlli radiologici o sedute di radioterapia personali.
5. Il dosimetro non deve essere esposto a sorgenti di calore o in luoghi umidi (stufe, termosifoni, sterilizzatrici, lavelli, macchine da laboratorio etc.).
6. Il dosimetro personale non va in alcun caso manomesso: ogni deterioramento deve essere immediatamente segnalato alla Direzione Sanitaria che provvederà alla sua eventuale sostituzione.
7. I dosimetri devono essere sostituiti nei giorni del mese prefissati, ritirando contemporaneamente quello nuovo.
8. Assentandosi per un lungo periodo, il dosimetro deve essere riconsegnato all’addetto
alla sostituzione. Alla ripresa dell'attività lavorativa il dosimetro dovrà essere ritirato
nuovamente a cura dell'interessato.
9. Ciascuno è responsabile del/i proprio/i dosimetro/i .
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Raccomandazioni Relative alla Protezione Anti-X nei servizi di
radiodiagnostica
1. Non iniziare l'attività lavorativa senza avere prima controllato che tutti i dispositivi di
sicurezza (eventuali interruttori alle porte, luci di segnalazione, sistemi di blocco alle
porte dove esistenti, cartelli di segnalazione pericolo, ritorni automatici delle porte etc.)
siano in perfetta efficienza.
2. Non entrare nelle Sale di Radiologia senza avere prima controllato che le luci di sicurezza non indichino esame in corso.
3. Non soggiornare nella sala Radiologica durante l'esecuzione di un esame senza un motivo di carattere professionale. In questo caso indossare tutti gli indumenti protettivi a
disposizione (grembiuli in gomma piombifera, guanti e, se disponibili, occhiali anti-X).
4. L’assistenza a pazienti non autosufficienti durante l’esecuzione di un esame radiologico
prioritariamente deve essere effettuata da un parente del paziente opportunamente istruito e protetto con gli indumenti protettivi di cui al punto 3. In ogni caso il paziente non
deve essere assistito da donne in stato di gravidanza o da minori di anni 18. Prestare attenzione che durante le suddette manovre nessuno, oltre il paziente, sia interessato
dal fascio primario.
5. Nel caso in cui non sia possibile seguire la procedura di cui al punto 4, l’assistenza al
paziente deve essere effettuata da personale classificato lavoratore esposto ai fini della
radioprotezione, munito di grembiule anti-X e dotato di un dosimetro da portarsi al di
fuori del grembiule in gomma piombifera.
6. Non porre le mani sul fascio primario. Quando tale operazione risulta indispensabile,
calzare i guanti anti-X ed indossare al di sotto dei guanti il dosimetro per la determinazione dell'esposizione alle estremità.
7. Durante l'esecuzione di esami radiografici, le porte della sala devono tassativamente e inderogabilmente restare chiuse.
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Raccomandazioni Relative alla Radioprotezione del Paziente in
Radiodiagnostica
1. Non eseguire radiografie a diaframma tutto aperto e limitare l'esposizione alla sola zona
di interesse mediante opportuna diaframmazione del campo.
2. Non eseguire esami radiologici della regione pelvica addominale prima di aver schermato le gonadi del paziente. Quando possibile proteggere, soprattutto nel caso dei
bambini, le gonadi mediante grembiuli piombati.
3. Non eseguire esami radiologici alle pazienti, senza prima essersi accertati del loro eventuale stato di gravidanza. Avvertire nel caso il Medico Responsabile che provvederà
alle opportune misure radioprotezionistiche.
4. E’ vietato eseguire esami radiologici su pazienti gravide se non in casi strettamente necessari, fortemente giustificati, e in assenza di indagini diagnostiche alternative: in tal caso avvisare il Fisico Sanitario per le valutazioni dosimetriche del caso.
5. Non eseguire esami in corsia o in stanze a più letti senza avere prima, ove possibile,
allontanato i pazienti deambulati o avere spostato i letti ove siano degenti che sarebbero
interessati dal fascio primario. Là dove possibile, utilizzare gli schermi mobili anti-X.
6. Non eseguire radiogrammi a diaframma tutto aperto. Limitare alla sola zona di interesse il campo di radiazioni.
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Raccomandazioni Relative alla Radioprotezione nell'impiego di
Apparecchiature Rx Endorali
a)
Protezione dei lavoratori
1. Nel caso in cui il comando dell’apparecchiatura non sia esterno alla sala, durante l'esecuzione di radiogrammi allontanarsi dal paziente alla massima distanza consentita dal
cavo che connette il pulsante di erogazione raggi all'apparecchiatura; in tale caso, tutto
il personale non indispensabile, è tenuto ad uscire dalla sala.
2. La pellicola radiografica deve essere sostenuta dal paziente; in caso di impossibilità da
parte di quest'ultimo (ad esempio nel caso di bambini), la pellicola deve essere sorretta
dall'accompagnatore, munito di grembiule in gomma piombifera e utilizzando una pinzetta al fine di non intercettare il fascio diretto con le estremità.
3. L'assistenza di cui al punto precedente non deve in nessun caso essere affidata a donne
gestanti.
4. Durante l'erogazione raggi, l'operatore non deve mai sostenere il tubo Rx.
5. Durante l'erogazione raggi, in sala deve essere presente esclusivamente il paziente ed
eventualmente l'accompagnatore incaricato dell’assistenza e il medico odontoiatra solo
se il comando di erogazione raggi non è esterno alla sala.
b)
Protezione dei pazienti
1. Durante l'esecuzione dell'esame radiografico, fornire al paziente gli opportuni indumenti protettivi (collare paratiroideo e grembiule).
2. Tutte le donne in età fertile devono essere interrogate sull'eventuale stato di gravidanza;
in caso di gravidanza dichiarata, il radiogramma deve essere eseguito solo in caso di
inderogabilità, garantendo la massima protezione possibile con gli indumenti protettivi.
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