TF 1-Che cosa è l’atomo e in che modo è identificato un nuclide?
L’atomo, la più piccola frazione di un elemento in grado di conservarne le caratteristiche chimiche e
fisiche, è una struttura complessa costituita da diversi tipi di particelle: protoni (associati a una carica
positiva), neutroni (elettricamente neutri) ed elettroni (associati ad una carica negativa, uguale ed
opposta a quella dei protoni). Protoni e neutroni sono riuniti nel nucleo attorno al quale ruotano gli
elettroni.
Un nuclide è identificato attraverso simboli nel seguente modo:
X = simbolo dell’elemento, A = numero di massa (n° protoni + neutroni), Z = numero atomico (n°
protoni)
A
7
X ad esempio
Li
Z
3
TF 2-Che cosa sono gli isotopi e gli isomeri di nuclidi?
NUCLIDI ISOTOPI sono nuclidi che hanno stesso Z, ma diverso numero di neutroni (Iodio 123 e
Iodio 131 sono isotopi dello Iodio perché entrambe hanno numero atomico (numero di protoni) = 53,
pur avendo diverso numero di neutroni, rispettivamente: 70 (123-53) e 78 (131-53).
NUCLIDI ISOMERI: sono nuclidi dello stesso elemento in stati a configurazione energetica diversa
(Tecnezio-99 e Tecnezio-99-metastabile sono isotopi del tecnezio con uguale numero di protoni e
neutroni, rispettivamente 44 e 55) ma uno stato di configurazione energetica diversa per cui uno dei
due isotopi si trova in uno stato metastabile, a più elevato contenuto di energia.
TF 3-Che cosa s’intende per radiazione ionizzante?
È il trasporto di energia senza alcun supporto materiale e non associato al trasporto di porzioni
macroscopiche di materia. Le radiazioni ionizzanti possono essere di natura elettromagnetica o
corpuscolare.
Le radiazioni elettromagnetiche sono onde elettromagnetiche caratterizzate da Lunghezza d’onda (λ),
Frequenza d’onda (ν), Energia dei quanti di luce o fotoni (E).
Le radiazioni corpuscolate sono:
• PARTICELLE α
o α = 4He (nuclei di Elio)
• PARTICELLE β
o β- = e- elettroni
o β+ = e+ positroni
• NEUTRONI = n
Una radiazione è ionizzante se i quanti della radiazione hanno energia sufficiente (qualche decina di eV)
a strappare un elettrone dall’atomo con il quale interagiscono.
Le radiazioni direttamente ionizzanti sono particelle dotate di carica (elettroni, protoni, particelle α e β),
mentre le radiazioni elettromagnetiche (X, γ), neutroni sono indirettamente ionizzanti.
TF-4 Quali sono i tipi di radiazioni ionizzanti usati in medicina?
Le radiazioni ionizzanti usate in medicina sono fotoni prodotti da tubi radiogeni o acceleratori, fotoni
derivanti dal decadimento di nuclei radioattivi (radiazione γ), particelle derivanti dal decadimento
dell’atomo (radiazione α e β). Meno frequentemente sono utilizzati protoni o altre particelle.
TF-5 Cosa s’intende per nucleo stabile, nucleo radioattivo e radioattività?
Un nucleo è stabile quando non va incontro a trasformazioni spontanee. Un nucleo è radioattivo
quando va incontro a trasformazioni spontanee con emissione di energia sotto forma di radiazioni. La
1 radioattività è il processo per il quale alcuni isotopi (i radionuclidi) vanno incontro a disintegrazione
spontanea con formazione di nuovi nuclei e liberazione di energia (emissione di radiazioni).
TF-6 Come avviene l’interazione delle particelle cariche (elettroni, protoni, particelle α e β)
con la materia?
Le particelle cariche perdono energia principalmente attraverso interazioni elettriche con altre particelle
cariche (elettroni, nuclei) e determinano un alto numero di interazioni per unità di percorso con perdita
continua di energia. Le interazioni hanno luogo anche in forma di collisioni tra la particella incidente e
le particelle bersaglio, oppure frenamento della particella incidente. Elettroni, protoni, particelle α e β
sono direttamente ionizzanti perché sono particelle dotate di carica.
TF-7 Con quali modalità le radiazioni elettromagnetiche X e γ interferiscono con la materia?
Le radiazioni elettromagnetiche (X, γ), sono indirettamente ionizzanti. La ionizzazione avviene secondo
tre principali modalità:
• Effetto Fotoelettrico: interazione del fotone incidente con elettroni atomici seguito da
o Assorbimento completo del fotone incidente per cessione totale dell’energia,
o Ionizzazione o eccitazione dell’atomo.
o L’energia del fotone incidente in questo caso deve essere almeno quella necessaria a
produrre una variazione dello stato energetico di un elettrone (eccitazione) o a quella
necessaria a produrre la ionizzazione.
•
Effetto Compton: interazione del fotone incidente con elettroni atomici seguito da
o Assorbimento parziale del fotone incidente
o Ionizzazione o eccitazione dell’atomo.
o Cambio di direzione del fotone incidente.
o L’energia del fotone incidente in questo caso deve essere superiore a quella necessaria a
produrre la ionizzazione.
•
Creazione di coppie: interazione del fotone incidente con il nucleo dell’atomo seguito da:
o Formazione di due particelle cariche (una β+ e una β-). L’energia del fotone incidente
in questo caso deve essere almeno equivalente a quella della massa delle due particelle.
TF-8 Quale è la capacità di penetrazione delle radiazioni nella materia?
Le radiazioni X o γ prive di massa, hanno un potere penetrante anche di centinaia di metri in aria,
molto superiore a quello delle radiazioni α e β, che è di pochi mm. Le radiazioni X o γ attraversano
facilmente il corpo umano e sono fermate da alcuni centimetri di piombo o decimetri di cemento.
TF-9 Che cosa sono la dose assorbita, la dose equivalente e la dose efficace?
• Dose assorbita è l’energia media depositata dalla radiazione in un elemento di volume di massa
unitaria.
•
Dose equivalente è il prodotto della dose assorbita per un fattore di ponderazione che dipende
dal tipo di radiazione (=1 fotoni ed elettroni, = 20 per le particelle alfa)
•
Dose efficace è il prodotto della dose equivalente per un fattore di ponderazione che dipende
dall’organo o tessuto irradiato e permette di tenere conto della diversa radiosensibilità dei
tessuti. (ad esempio 0,20 per le gonadi, 0,01 per ossa e pelle).
TF-10 Come avviene l’attenuazione di un fascio di radiazioni X o γ?
L’intensità del fascio si attenua nell’interazione con la materia producendo ionizzazioni.
Gli elettroni secondari prodotti sono i maggiori responsabili della ionizzazione della materia.
2 All’attenuazione contribuiscono in modo diverso effetto fotoelettrico, Compton e formazione di
coppie in relazione all’energia della radiazione:
• Per energie basse prevale l’effetto fotoelettrico.
• Per energie intermedie prevale l’effetto Compton.
• Per energie alte prevale l’effetto creazione di coppia.
TF-11 Dato un fascio di radiazioni d’intensità I0, com’è possibile determinare l’intensità del
fascio (Ix) che emerge dopo aver attraversato uno spessore x di materiale il cui coefficiente di
attenuazione è µ?
L’attenuazione è un fenomeno che può essere descritto con un’equazione di tipo esponenziale:
Ix= I0 e-µx
I0 = intensità del fascio incidente.
Ix = intensità del fascio emergente.
X = spessore del materiale.
µ = coefficiente di attenuazione del materiale.
da cui si ricava il valore dello spessore emivalente (SEV), lo spessore di materiale che dimezza l’intensità
del fascio incidente.
TF-12 Che cosa è la dose assorbita?
La Dose assorbita è l’energia rilasciata dalla radiazione per unità di massa del bersaglio. La sua unità di
misura è il Gray (Gy)
Poiché l’energia (misurata in Joule) è data dal prodotto della massa dell’oggetto spostato x
l’accelerazione x per lo spostamento = Kg x m/s2 x m, la dose assorbita è data da = J/Kg = m2/s2
Gray = Energia del fascio di radiazioni/Kg massa bersaglio
TF-12 Che cosa è la dose equivalente a un organo (HT)?
La dose equivalente è la variabile dosimetrica calcolata tenendo conto della diversa radiotossicità delle
diverse radiazioni.
Oltre a considerare l’energia depositata, nella valutazione dosimetrica si tiene conto anche della diversa
radiotossicità delle radiazioni ossia degli effetti biologici diversi dovuti alla diversa natura fisica dei
diversi tipi di radiazioni. La misura dosimetrica che si ricava in questo modo è la dose equivalente ad un
organo.
Per un tessuto T, la dose HT si ottiene moltiplicando la dose assorbita DT,R per un fattore di
ponderazione WR che dipende dal tipo di radiazione assorbite dal tessuto, T:
HT= ΣR wR*DT,R
Unità di misura è il Sievert (Sv) o il rem: 1Sv=100 rem.
TF-13 Cosa è il fattore di ponderazione WR ?
È un fattore impiegato per calcolare la dose equivalente per organo conoscendo la dose assorbita.
wR=1 per fotoni ed elettroni
wR=20 per le particelle alfa
TF-14 Che cosa è la dose efficace al corpo intero (E)?
È la variabile dosimetrica calcolata tenendo conto della diversa radiosensibilità dei diversi tessuti.
Si ottiene moltiplicando la dose equivalente (Sv) per organo o tessuto (HT) per un fattore di
3 ponderazione wT che dipende dall’organo o tessuto.
E = ΣTwTHT
TF-15 Cosa è il fattore di ponderazione WT ?
È un fattore impiegato per calcolare la dose efficace sul corpo intero conoscendo la dose equivalente
per organo (HT). È la frazione di rischio stocastico da irradiazione dell’organo o tessuto T, rispetto al
rischio stocastico totale da irradiazione uniforme del corpo intero. È un parametro definito dall’ICRP
sulla base di evidenze scientifiche.
wT = 0. 20 gonadi
wT= 0.01 ossa e pelle
Unità di misura Sievert (Sv ) o il rem: 1Sv=100 rem
Le tabelle dosimetriche ICRP 103 hanno recentemente modificato i valori di WT
RP-1 Che cosa è il Decreto legislativo 187 del 2000?
Il Decreto legislativo 187 del 2000 che recepisce la direttiva 97/43/Euratom, definisce i principi
generali della radioprotezione nelle esposizioni mediche di:
pazienti nell'ambito della rispettiva diagnosi o trattamento medico, persone che si sottopongono a
screening sanitario, persone sane o pazienti che partecipano volontariamente a ricerche mediche in
campo diagnostico o terapeutico, persone nell'ambito di procedure medico-legali, persone che
volontariamente assistono pazienti.
Il Decreto legislativo 187 del 2000 è inserito in un inquadramento normativo internazionale più ampio,
la cui origine può essere ricondotta all’istituzione, nel 1928, della Commissione Internazionale per le
Protezioni Radiologiche (acronimo ICRP) ad opera del Secondo Congresso Internazionale di
Radiologia.
RP-2 Quali sono i principi generali della radioprotezione del paziente?
I principi generali, riconducibili direttamente alle raccomandazioni di base dell’ICRP sono:
• Il principio di giustificazione, che afferma che, in termini generali, ogni procedura diagnostica e
terapeutica da applicare nell’uomo deve soddisfare numerosi requisiti che ne giustifichino
l’impiego, da quelli di ordine etico a quelli di ordine economico e di sicurezza.
• Il principio di ottimizzazione, secondo cui ogni esposizione alle radiazioni deve essere tenuta
tanto bassa quanto è ragionevolmente ottenibile facendo luogo a considerazioni economiche e
sociali (in inglese viene utilizzata la sigla ALARA per esprimere questo concetto).
Le esposizioni mediche (in quanto produttive di un beneficio) non sono sottoposte a limiti di dose.
RP-3 Quale articolo del DLg 187, prende in esame la protezione in corso di gravidanza e
allattamento?
Il DLg 187, nell’articolo 10, si occupa della protezione particolare durante la gravidanza e l’allattamento.
Al comma 1 si sottolinea la necessità di una accurata anamnesi sia da parte del clinico prescrivente sia
da parte dello specialista allo scopo di sapere se la donna è in stato di gravidanza o se allatta al seno. Al
comma 2 si richiama lo specialista alla necessità di porre particolare attenzione alla valutazione della
dose che deriverà all’utero a seguito della prestazione diagnostica o terapeutica. Se la dose è superiore a
1 mSv, si deve porre particolare attenzione alla giustificazione, alla necessità o all’urgenza e considerare
la possibilità di procrastinare l’indagine o il trattamento.
Nel comma 3 si sottolinea il caso della somministrazione di radiofarmaci a donne che allattano al seno:
le prescrizioni dello specialista, in questi casi, possono comportare anche la temporanea e definitiva
sospensione dell’allattamento.
RP-4 Quali sono le figure professionali maggiormente coinvolte nel sistema di responsabilità
previsto dal Dlg 187? Quali sono le principali responsabilità esclusive dell’esercente?
Nel sistema di responsabilità previsto dal Dlg 187, le figure professionali maggiormente coinvolte sono:
4 l’esercente (o datore di lavoro), il responsabile dell’impianto radiologico, il medico specialista e l’esperto
in fisica medica.
Le principali responsabilità esclusive dell’esercente sono:
• Identificare il Responsabile dell’Impianto Radiologico.
• Adottare interventi correttivi in caso di superamento costante dei LDR.
• Aggiornare l’inventario delle attrezzature radiologiche.
• Assicurarsi che vengano esposti avvisi atti a segnalare il potenziale pericolo per l’embrione, il
feto o il lattante.
RP-5 Qual è lo scopo della radioprotezione?
Lo scopo della radioprotezione è la prevenzione totale degli effetti deterministici (effetti a soglia) e la
limitazione della probabilità di accadimento degli effetti stocastici a livelli considerati accettabili
(principio ALARA).
RP-6 Quale norma regola la protezione sanitaria dei lavoratori? Come vengono classificati i
lavoratori soggetti a rischi da radiazioni ionizzanti?
La protezione sanitaria dei lavoratori è regolamentata dal Capo VIII del D.Lgs 230/95 e successive
modifiche ed integrazioni.
Lavoratore esposto è chiunque sia suscettibile, durante l’attività lavorativa, di una esposizione alle
radiazioni ionizzanti superiore a uno qualsiasi dei limiti annuali fissati per le persone del pubblico (1
mSv di dose efficace, 15 mSv di dose equivalente per il cristallino, 50 mSv di dose equivalente per la
pelle (1cm2), e le estremità (mani, avambracci, piedi, caviglie).
Sono classificati in categoria “A” i lavoratori esposti che, a seguito delle valutazioni effettuate
dall'esperto qualificato, sulla base delle indicazioni fornite dal datore di lavoro, sono suscettibili di
un'esposizione superiore, in un anno solare, ad uno dei seguenti valori:
o 6 mSv per quanto riguarda la dose efficace;
o i tre decimi di uno qualsiasi dei seguenti limiti di dose equivalente:
o 150 mSv per il cristallino;
o 500 mSv per la pelle (1cm2);
o 500 mSv per mani, avambracci, piedi, caviglie.
Sono classificati in categoria “B” i lavoratori esposti non classificati in categoria A.
RP-7 Cosa prevede la norma per quanto concerne la sorveglianza fisica e la sorveglianza
medica dei lavoratori?
La legge prevede che i datori di lavoro, esercenti attività comportanti la classificazione degli ambienti di
lavoro in una o più zone controllate o sorvegliate oppure la classificazione degli addetti interessati come
lavoratori esposti, assicurino la sorveglianza fisica per mezzo di esperti qualificati iscritti in elenchi
nominativi presso l’Ispettorato medico centrale del lavoro.
I datori di lavoro esercenti attività comportanti la classificazione degli addetti interessati come lavoratori
esposti devono assicurare la sorveglianza medica per mezzo di medici autorizzati, iscritti in elenchi
nominativi presso l’Ispettorato medico centrale del lavoro, nel caso di lavoratori esposti di categoria A e
per mezzo di medici autorizzati o medici competenti nel caso di lavoratori esposti di categoria B
RP-8 In che modo è effettuata la sorveglianza medica?
Il datore di lavoro deve provvedere a che i lavoratori esposti, prima di essere destinati ad attività che li
espongono alle radiazioni ionizzanti, siano sottoposti a visita medica a cura del medico addetto alla
sorveglianza medica.
Il datore di lavoro deve provvedere a che i lavoratori esposti siano sottoposti, a cura del medico addetto
alla sorveglianza medica, a visita medica periodica secondo le frequenze previste per ciascuna categoria:
categoria A: almeno ogni sei mesi, categoria B: almeno una volta all’anno.
5 RP-9 Rispetto alla radioprotezione che cosa s’intende per zona sorvegliata e zona classificata?
Zona sorvegliata è quella in cui sussiste la possibilità di superamento dei limiti di dose per la
popolazione.
Zona controllata è quella in cui sussiste per i lavoratori il rischio di superamento di uno qualsiasi dei
valori di dose per cui è prevista la classificazione in categoria A.
RP-10 Quali sono gli obblighi dei datori di lavoro, dei dirigenti e dei preposti in merito alla
radioprotezione sui luoghi di lavoro?
• segnalazioni e regolamentazione degli accessi alle zone classificate
• classificazione dei lavoratori
• predisposizione delle norme di protezione e sicurezza e verifica della loro presenza e confutabilità
• dosimetria personale
• formazione e informazione
• verifica del rispetto delle norme
• identificazione delle sorgenti di radiazione
• informazione dei lavoratori sui risultati della sorveglianza dosimetrica
RP-11 Quali sono gli obblighi dei lavoratori in merito alla radioprotezione sui luoghi di lavoro?
• osservare le disposizioni impartite dal Datore di Lavoro o dai suoi incaricati, ai fini della protezione
individuale e collettiva e della sicurezza, secondo le mansioni alle quali sono addetti
• usare secondo le specifiche istruzioni i dispositivi di sicurezza, i mezzi di protezione e di sorveglianza
dosimetrica predisposti o forniti dal Datore di Lavoro
• 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
• non rimuovere né modificare, senza averne ottenuta l'autorizzazione, i dispositivi e gli altri mezzi di
sicurezza, di segnalazione, di protezione e di misurazione
• non compiere, di propria iniziativa, operazioni o manovre che non sono di loro competenza o che
possono compromettere la protezione e la sicurezza
• sottoporsi alla sorveglianza medica
• 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 a esibire il libretto personale di radioprotezione all’esercente di Zone
Controllate prima di effettuare le prestazioni per le quali sono stati chiamati.
• Su motivata richiesta il lavoratore deve trasmettere, ai soggetti titolari di incarichi di sorveglianza fisica
o medica della radioprotezione, le informazioni relative alle dosi ricevute.
• E’ fatto altresì obbligo alle lavoratrici di notificare al datore di lavoro il proprio stato di gestazione non
appena accertato.
RP-12 Che cosa s’intende per esposizione esterna o interna alle radiazioni?
• Esposizione esterna:
o La sorgente è esterna al corpo. Nel caso di esposizione esterna le radiazioni più
importanti a livello radioprotezionistico sono le più penetranti (X, γ, neutroni) poiché le
radiazioni possono raggiungere il soggetto esposto anche se la sorgente è distante.
•
Esposizione interna:
o La sorgente è introdotta nel corpo. Nel caso di esposizione interna le radiazioni più
importanti a livello radioprotezionistico sono le meno penetranti (β, α) poiché
localizzandosi nel corpo possono irradiare i tessuti con cui sono a contatto.
6 RP-13 Quali sono gli elementi fondamentali della definizione e quantificazione del rischio da
irradiazione esterna?
La definizione e la quantificazione del rischio da irradiazione esterna non può prescindere da tre
elementi fondamentali:
1. TEMPO (durata dell’esposizione): il tempo determina in maniera lineare, a parità di
condizioni di esposizione, l’intensità dell’esposizione e conseguentemente del rischio
radiologico;
2. DISTANZA: la dose di radiazioni segue la legge dell’inverso del quadrato della distanza :
Raddoppiando la distanza, la dose si riduce a ¼ rispetto al punto di emissione.
3. DISPONIBILITA’ DI SCHERMATURE: la dose da radiazione in un punto viene ridotta
interponendo del materiale tra la sorgente e il punto d’interesse. L’attenuazione ha un
andamento esponenziale e dipende dallo spessore e dalla natura del materiale interposto tra la
sorgente e il soggetto/oggetto esposto.
RP-14 Come viene attuata la sicurezza degli operatori coinvolti nelle attività radiologiche?
• Attraverso modalità di sicurezza passiva:
- Ottimizzazione del progetto della sala radiologica e delle schermature fisse e mobili a
protezione degli operatori.
- Corretta classificazione delle aree
- Disponibilità e l’efficienza dei dispositivi di sicurezza individuali (camici, guanti, occhiali
anti-x).
- Disponibilità di norme di radioprotezione specifiche
• Attraverso modalità di sicurezza attiva:
- Formazione e informazione specifica del personale addetto all’utilizzo delle
apparecchiature radiologiche
- Formazione e la consapevolezza, negli operatori, dell’importanza del rispetto delle
norme di radioprotezione e nell’utilizzo dei dispositivi tecnici di protezione.
RP-15 Quale norma impone la formazione in materia di radioprotezione per i futuri operatori
in ambito sanitario?
L’Articolo 7 del Decreto Legislativo 26 maggio 2000, n. 187 "Attuazione della direttiva
97/43/EURATOM in materia di protezione sanitaria delle persone contro i pericoli delle radiazioni
ionizzanti connesse ad esposizioni mediche", pubblicato nella Gazzetta Ufficiale n. 157 del 7 luglio
2000 - Supplemento Ordinario n. 105, dispone che negli ordinamenti didattici dei corsi di laurea di
medicina e chirurgia e di odontoiatria, dei diplomi di specializzazione in radiodiagnostica, radioterapia,
medicina nucleare, fisica sanitaria, e delle altre specializzazioni mediche che possono comportare attività
radiodiagnostiche complementari all'esercizio clinico, nonché dei corsi di diploma universitario delle
facoltà di medicina e chirurgia di cui all'articolo 6 del decreto legislativo 30 dicembre 1992, n. 502, e
successive modifiche, è inserita l'attività didattica in materia di radioprotezione nell'esposizione medica
secondo i contenuti di cui all'allegato IV. Riguardo a tale decreto, il Decreto interministeriale 128/2001
relativo agli ordinamenti didattici delle classi di laurea delle professioni sanitarie dispone che negli
ordinamenti didattici delle classi di tali classi di laurea deve essere prevista l’attività didattica in materia
di radioprotezione secondo i contenuti di cui all’allegato IV del decreto legislativo 26 maggio 2000, n.
187.
RP-16 Quale norma impone la formazione in materia di radioprotezione per gli operatori in
ambito sanitario?
L’Articolo 61 del Decreto Legislativo del Governo 17 marzo 1995 n° 230, modificato dal D. Lgs. 26
maggio 2000 n. 187, dal D. Lgs. 26 maggio 2000 n. 241 e dal D. Lgs. 9 maggio 2001 n. 257 relativo
7 all’Attuazione delle direttive 89/618/EURATOM, 90/641/EURATOM, 92/3/EURATOM e
96/29/EURATOM in materia di radiazioni ionizzanti dispone che I datori di lavoro, i dirigenti e i
preposti devono in particolare:…
…rendere edotti i lavoratori, nell’ambito di un programma di formazione finalizzato alla
radioprotezione, in relazione alle mansioni cui essi 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.
RP-17 Per quali ragioni si può essere esposti alle radiazioni?
L’esposizione alle radiazioni ionizzanti può derivare da attività lavorative, nell’ambito di procedure
mediche o come soggetto appartenente alla popolazione, indicando con questa definizione generica
tutti coloro che non sono esposti alle radiazioni per ragioni lavorative o mediche.
In particolare l’esposizione può essere:
• Lavorativa, quando l’esposizione avviene nel corso ed essenzialmente a causa di una attività
lavorativa.
• Medica: quando riguarda una persona come parte di un’indagine diagnostica o di un trattamento
terapeutico, oppure volontari inseriti in un programma di ricerca biomedica, oppure persone
non esposte per lavoro, ma che coscientemente e volontariamente assistono persone sotto
terapia e diagnosi.
• Della popolazione: a seguito di esposizioni che non sono lavorative o mediche.
RP-18 Perché sono necessari i corsi di radioprotezione?
•
Per conoscere i rischi sulla salute derivanti dall’esposizioni alle radiazioni ionizzanti
•
Per tutelare i pazienti nelle esposizioni mediche diagnostiche e terapeutiche
•
Per tutelare i lavoratori e la popolazione.
•
In ragione alla propria qualifica e responsabilità.
Per raggiungere questi obiettivi è necessario un training teorico-pratico ai fini della pratica diagnostica e
terapeutica con le radiazioni ionizzanti e rilevanti competenze in protezione radiologica, specie su
nuove attrezzature e tecnologie. È da rilevare che proprio in relazione alle evoluzioni tecnologiche
finalizzate alla riduzione delle esposizioni e delle dosi, sono necessari aggiornamenti e training continui
dopo l’abilitazione come previsto dalle leggi in vigore.
RP-19 Quali sono i tempi della sorveglianza medica?
• Visita preventiva
o Prima di destinare i lavoratori ad attività che li espongano a RI
• Visite periodiche
o Categoria A: almeno ogni sei mesi
o Categoria B: almeno ogni anno
• Visite straordinarie
o Ogniqualvolta sia variata la destinazione lavorativa o aumentino i rischi connessi a tale
destinazione
o Prima della cessazione del rapporto di lavoro
• Visite eccezionali
o Per i lavoratori che abbiano superato uno dei limiti di dose fissati per i lavoratori esposti
RP-20 Qual è la classificazione delle aree di una struttura clinica in relazione all’uso delle
radiazioni ionizzanti?
Zona classificata: ambiente di lavoro sottoposto a regolamentazione per motivi di protezione contro le
radiazioni ionizzanti. Si divide in:
8 •
Zona controllata: ogni area di lavoro ove sussista per i lavoratori, ivi operanti, il rischio di
superamento di uno qualsiasi dei seguenti valori:
o 6 mSv/anno per esposizione globale o dose efficace;
o 45 mSv/anno per il cristallino
o 150 mSv/anno per la pelle e le estremità.
•
Zona sorvegliata: tutte le zone ove può essere superato, in un anno solare, uno dei limiti di dose
fissati per il pubblico. In particolare, ogni area di lavoro che non debba essere classificata Zona
Controllata, ove sussista per i lavoratori, ivi operanti, il rischio di superamento di uno qualsiasi
dei seguenti valori:
o 1 mSv/anno per esposizione globale o dose efficace;
o 15 mSv/anno per il cristallino
o 50 mSv/anno per la pelle e le estremità.
•
Zone interdette: aree dove i ratei di dose potrebbero raggiungere valori particolarmente elevati
e per le quali sia necessario istituire appropriate procedure di accesso. Queste zone, in genere,
sono presidiate da opportuni sistemi di sicurezza (microinterruttori sulle porte di accesso,
controlli di ronda, etc.) per assicurare che il personale non si trovi al loro interno durante il
funzionamento degli impianti.
RP-21 Quali sono gli strumenti operativi utilizzati per la sorveglianza fisica dell’esposizione
esterna?
Gli strumenti operativi utilizzati per la sorveglianza fisica dell’esposizione esterna possono essere
raggruppati in due categorie in relazione allo scopo:
• Strumenti per MONITORAGGIO CONTINUO
o Dosimetria fotografica (piccole pellicole o film)
o Dosimetria a termoluminescenza (TLD)
• Strumenti per MISURE ESTEMPORANEE
o Rivelatori a gas (camere a ionizzazione, contatori proporzionale e contatori Geiger).
o Rivelatori allo stato solido (cristalli scintillatori o semiconduttori).
RP-22 Com’è possibile stimare il rischio di effetti stocastici da radiazioni?
I rischi per la salute derivanti dall'esposizione alle radiazioni possono essere stimati con un ragionevole
grado di certezza scientifica solo per livelli di radiazioni che sono ordini di grandezza molto maggiore
rispetto ai limiti stabiliti dalle autorità regolatorie per la protezione del pubblico.
Le osservazioni dirette sull’uomo e aventi rilevanza statistica sono limitate alle esposizioni a dosi
elevate e permettono una stima del rischio di effetti deterministici. 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.
Gli studi epidemiologici eseguiti su popolazioni o gruppi d’individui irradiati a livelli bassi di dose,
dell'ordine di quelli di interesse radioprotezionistico, non hanno finora portato ad alcuna conclusione
statisticamente significativa.
Ciò non solo non consente di stimare gli effettivi livelli di rischio alle basse dosi, ma neanche di stabilire
se esiste un valore soglia di sotto al quale l’effetto delle radiazioni possa definirsi nullo.
Alcuni dati sembrerebbero addirittura mostrare un’azione delle radiazioni a basse dosi (effetto ormesi)
che determinerebbe una riduzione del rischio, dovuta alla stimolazione di meccanismi riparativi.
Cautelativamente però s’ipotizza che le radiazioni siano comunque dannose e che non esista una dose
soglia, e quindi che qualsiasi dose di radiazione possa aumentare l’incidenza delle neoplasie maligne
sopra i livelli di spontaneità.
La comunità scientifica ha ipotizzato cautelativamente estrapolazione tipo “lineare senza soglia”.
9 RP-23 Con quali probabilità e per quali dosi è possibile osservare effetti nocivi delle radiazioni
in soggetti umani?
I rischi per la salute derivanti dall'esposizione alle radiazioni possono essere stimati con un ragionevole
grado di certezza scientifica solo per livelli di radiazioni che sono ordini di grandezza molto maggiore
rispetto ai limiti stabiliti dalle autorità regolatorie per la protezione del pubblico.
Un elevato rischio di sviluppare tumori è dimostrabile in modo coerente solo in gruppi di soggetti
esposti ad alte dosi di radiazioni (>1 Sv).
Tumori e altri effetti sulla salute non sono stati osservati costantemente a basse dosi (<0,1 Sv) poiché
rischio è così basso da non essere rilevabile in base ai dati e metodi epidemiologici attuali.
Difficoltà metodologiche intrinseche negli studi epidemiologici suggeriscono che quantificare con
precisione i rischi di cancro a dosi inferiori a 0,1 Sv è improbabile.
In assenza di osservazioni dirette, la stima dei rischi per la salute derivante dall’esposizione a basse dosi
deve essere considerato con cautela.
Le valutazioni dei rischi per la salute da radiazioni dovrebbero essere limitate a dosi superiori a 0,1 Sv.
Sotto questo livello di dose effettiva è verosimile che le stime di rischio associato all’esposizione alle
radiazioni siano più speculative che attendibili.
Il fatto che i rischi a basse dosi non possono essere direttamente stimati non implica che essi non
esistano.
RP-24 Quali sono i range di dose efficace per le indagini con radiazioni ionizzanti e come si
paragonano alle dosi per altre cause d’irradiazione?
Le dosi efficaci al corpo intero delle indagini di radiologia convenzionale non superano in genere 1
mSv, le dosi per indagini con tomografia computerizzata e medicina nucleare sono comprese tra 2 e 10
mSv.
RP-25 Esistono limiti di dose per l’esecuzione d’indagini diagnostiche con l’impiego di
radiazioni ionizzanti?
Non ci sono restrizioni rispetto ai livelli di esposizione utilizzati in medicina, però:
Le esposizioni devono essere giustificate in termini di miglioramento atteso nella gestione clinica del
paziente con un beneficio atteso proporzionato al rischio.
Le procedure devono essere ottimizzate, ossia prese tutte le misure ragionevoli per mantenere le
esposizioni basse senza compromettere la qualità del risultato che si intende ottenere con la procedura.
ALARA
Il sistema di protezione del paziente si basa su due pilastri:
Giustificazione
• Nessuna pratica dovrebbe essere adottata a meno che non produca benefici sufficienti (società
o individuale).
• Il beneficio netto deve essere positivo.
• Se una procedura non fornisce benefici sufficienti a compensare l’eventuale detrimento, è
opportuno prendere in considerazione la sospensione della procedura.
Ottimizzazione
• La dose di radiazioni nelle procedure giustificate deve essere la più bassa possibile senza
diminuire la qualità diagnostica.
• Le procedure dovrebbero essere limitate solo a coloro che ne riceveranno dei benefici.
Se la pratica è giustificata e la protezione ottimizzata, la dose al paziente sarà compatibile con la finalità
medica prevista.
La giustificazione dell’esame è responsabilità sia del MMG sia del medico specialista che esegue l'esame.
Le indicazioni cliniche per l'esame devono essere chiare.
Deve essere prevedibile il risultato diagnostico.
I risultati dovrebbero essere tali da influenzare la diagnosi e le cure mediche.
10 Il medico che esegue l'esame ha la responsabilità del controllo di tutti gli aspetti della procedura e della
sua conduzione.
Per la maggior parte degli esami diagnostici, i rischi di radiazioni associati sono in genere molto inferiori
ai benefici dalle informazioni acquisite.
Indipendentemente da ciò, occorre prestare attenzione nella selezione dell’esame assicurandosi che sia
stata selezionata l’indagine più appropriata e che le tecniche d’esame siano state ottimizzati.
Attualmente il grado di sicurezza delle procedure mediche con radiazioni è elevato e un esame,
prescritto sulla base di un giudizio clinico qualificato, generalmente porta al paziente un beneficio che
supera il rischio inevitabile di esposizione alle radiazioni .
RP-26 Ci sono rischi nelle indagini diagnostiche con radiazioni ionizzanti in corso di
gravidanza?
Ogni anno migliaia di donne, durante la loro gravidanza, sono esposte a radiazioni ionizzanti.
La mancanza di conoscenza è responsabile di grande ansia e la cessazione probabilmente inutile di
gravidanze. Per la maggior parte dei pazienti, l'esposizione alle radiazioni è clinicamente appropriata e il
rischio biologico da radiazioni per il feto è minima.
In alcune circostanze, l'esposizione è inappropriata e il nascituro potrebbe essere sottoposto
inutilmente ad un aumentato rischio di danno alla salute senza giustificazione.
I rischi legati all’esposizione alle radiazioni sono presenti per tutta la durata della gravidanza e sono
correlati alla fase della gravidanza e alla dose assorbita.
Nel caso di donne in età fertile, prima dell'esposizione radiazioni a scopo medico, dovrebbe essere fatto
un tentativo per determinare chi è, o potrebbe essere, in stato di gravidanza.
I rischi da radiazioni sono più rilevanti durante l'organogenesi e nel periodo fetale precoce, un po’
meno nel 2° trimestre, e minore nel 3° trimestre.
Dosi prenatali derivanti dalla maggior parte delle procedure diagnostiche correttamente eseguite
attualmente non comportano un aumento misurabile del rischio di morte prenatale, malformazione, o
danno mentale non misurabile.
Dosi più elevate come quelle di procedure terapeutiche possono portare a notevoli danni al feto.
RP-27 Con quali indagini diagnostiche con radiazioni ionizzanti e con quali dosi si possono
avere danni al sistema nervoso centrale del nascituro irradiato in utero?
Le malformazioni hanno una soglia di 100-200 mSv o superiore e sono in genere associate a danni del
sistema nervoso centrale.
Dosi fetali di 100 mSv non sono raggiunte neanche con 3 TC pelviche o 20 esami diagnostici
radiografici convenzionali, se condotti in modo corretto. La dose efficace per 1 TC pelvica varia da un
minimo di 20 a un massimo di 80 mSv.
Dosi fetali di 100 mSv possono essere raggiunte con procedure interventistiche guidate con la
fluoroscopia del bacino e con radioterapia.
Il sistema nervoso centrale è particolarmente sensibile alle radiazioni nel periodo compreso tra l’VIII e
la XXV settimana post-concepimento.
Dosi fetali superiori a 100 mSv possono provocare una riduzione del QI (quoziente d’intelligenza).
Dosi fetali dell’ordine di 1 Sv possono provocare grave ritardo mentale e microcefalia, in particolare
durante il periodo tra la VIII e la XV settimana e, in misura minore, tra la XVI e la XXV settimana.
RP-28 Con quali indagini diagnostiche con radiazioni ionizzanti e con quali dosi si possono
indurre neoplasie nel nascituro irradiato in utero?
È stato dimostrato che l’esposizione alle radiazioni aumenta il rischio di leucemia e molti tipi di cancro
negli adulti e nei bambini.
Si presume che durante la maggior parte della gravidanza l'embrione/feto abbia un rischio di neoplasia
simile a quello dei bambini.
11 Il rischio relativo può essere circa di 1,4 (incremento del 40% rispetto all’incidenza normale) per una
dose fetale di 10 mSv.
Per un individuo esposto in utero a 10 mSv, il rischio assoluto di cancro in età tra 0-15 anni è di circa 1
eccesso di morte per cancro su 1.700 soggetti esposti.
RP-29 Quali sono le considerazioni dosimetriche importanti nel caso di esposizione alle
radiazioni ionizzanti in corso di gravidanza?
Entità e tipo dei effetti delle radiazioni sono una funzione della dose e della fase della gravidanza.
•
Nelle prime fasi di gravidanza può aversi un aborto iatrogeno o nessun effetto.
•
Nelle fasi intermedie della gravidanza possono esserci effetti in relazione allo stato di
avanzamento della organogenesi (organi in sviluppo possono subire un danno che porta a
malformazioni, al contrario di organi il cui sviluppo è completo).
o Una dose fetale di 100 mSv comporta un piccolo rischio individuale di cancro indotto da
radiazioni. C'è meno di una probabilità su cento che il feto esposto sviluppi un cancro in età
infantile o una leucemia.
o A dosi fetali superiori a 500 mSv, ci possono essere danni fetali rilevanti.
•
In fase di gravidanza avanzata alte dosi fetali (100-1.000 mSv) non determinano in genere
malformazioni o difetti alla nascita poiché tutti gli organi sono stati formati.
•
L’interruzione della gravidanza ipotizzata sulla base dell’esposizione alle radiazioni non è
ritenuta giustificata a dosi fetali di meno di 100 mSv.
•
A dosi fetali tra i 100 ei 500 mSv, le decisioni dovrebbero essere basate su circostanze
individuali.
RP-30 Quali sono le dosi per il feto delle principali indagini diagnostiche e procedure
interventistiche in fluoroscopia con radiazioni ionizzanti?
Le dosi per il feto sono:
• In genere <1 mSv per esami radiologici che non coinvolgono l’addome e la pelvi.
• Tra 5 e 25 mSv per esami che coinvolgono pelvi e addome, tuttavia c’è la possibilità che siano
raggiunte dosi di 50-80 mSv per esami Tomografici (TC) dell’addome e della pelvi.
• Tra 10 e 100 mSv o più in caso di radioterapia e procedure interventistiche sotto guida
fluoroscopica variabili a seconda delle specifiche della procedura.
Prima dell’esecuzione di procedure mediche su pazienti in stato di gravidanza, la dose fetale e il
potenziale rischio di danno fetale dovrebbe essere stimato da una persona esperta in stime
dosimetriche. La stima dovrebbe essere comunque eseguita dopo procedure d’urgenza. Alle stime
dosimetriche dovrebbe seguire un adeguato counseling da parte di specialisti.
RB-1 Quali sono i parametri fisici che influenzano l’effetto biologico delle radiazioni?
L’effetto delle radiazioni dipende da diversi fattori fisici:
• La quantità di radiazioni che raggiunge la struttura biologica (dose somministrata)
• Il tipo di radiazione e la sua capacità di danneggiare la struttura biologica (e quindi l’efficacia
biologica relativa della radiazione [EBR], la sua energia lineare trasferita [LET], ovvero in
termini radioprotezionistici il suo fattore di qualità (QF o WR)
• La ripartizione della dose nel tempo.
12 •
o La somministrazione acuta (unica o frazionata) di una dose elevata produce effetti
immediati e ritardati.
o La somministrazione cronica di dosi uniformi nel tempo, a basso rateo di dose,
produce effetti tardivi.
Il volume irradiato:
o Con la panirradiazione si produce un effetto sinergico: dei danni e una
amplificazione degli effetti relativi alle diverse funzionalità
o Con l’irradiazione parziale possono essere tollerate dosi che sarebbero letali in caso
di panirradiazione.
RB-2 Quali sono i parametri biologici che influenzano l’effetto biologico delle radiazioni?
L’effetto delle radiazioni dipende da diversi fattori biologici:
• La sede anatomica dell’irradiazione
o Nel caso di organi vitali (es. polmone) il danno biologico al soggetto irradiato potrà
essere maggiore che nel caso dell’irradiazione di organi non vitali (es. arti, estremità)
o Danno permane localizzato o compromette la funzionalità di strutture diverse da
quella irradiata (es. danno a carico di ghiandole endocrine)
• Radiosensibilità variabile di tessuti ed organi. Sia il tempo di mitosi sia il suo grado di
specializzazione influenzano la radiosensibilità:
o Bassi tempi di mitosi aumentano la radiosensibilità;
o I tessuti più differenziati sono meno radiosensibili
o Maggiore il grado di ossigenazione, più elevata la radiosensibilità
RB-3 Che cosa sono i danni somatici DETERMINISTICI O GRADUATI?
Sono effetti che compaiono al superamento di una dose-soglia caratteristica di ogni effetto; il
superamento di tale valore comporta l’insorgenza dell’effetto in tutti i soggetti irradiati; il valore della
dose-soglia dipende anche dalla distribuzione temporale della dose. Il periodo di latenza di comparsa
dopo irradiazione è generalmente breve. La gravità delle manifestazioni cliniche aumenta con
l’aumentare della dose. Esempi di danni graduati in corso di radio terapia che insorgono dopo la
somministrazione di dosi di circa 2 Gy e si aggravano fino alla erogazione di 15-18 Gy sono (elencati
per progressione di gravità):
Eritema precoce transitorio. Eritema importante. Epilazione temporanea. Epilazione permanente.
Desquamazione secca. Necrosi.
Altri effetti graduati sono la sterilità temporanea o permanente dell’uomo o della donna dopo
esposizione acuta, l’opacità del cristallino, la depressione dell’attività del midollo osseo.
Gli effetti graduati possono essere la conseguenza anche di: radioterapia, terapia radiometabolica,
incidenti nucleari e non di procedure di radiodiagnostica correttamente eseguite (l’eccezione è
rappresentata dall’opacizzazione del cristallino a seguito di ripetute TAC del cranio e massiccio
facciale).
RB-4 Che cosa sono i danni somatici STOCASTICI O PROBABILISTICI?
Sono effetti che non richiedono il superamento di un valore-soglia di dose per la loro comparsa (ipotesi
cautelativa) e sono rappresentati principalmente da leucemie e tumori solidi. Hanno carattere
probabilistico, sono distribuiti casualmente; sono dimostrati dalla sperimentazione radiobiologica e
dall’evidenza epidemiologica; la frequenza della loro comparsa è maggiore se le dosi sono elevate; si
manifestano dopo anni, talora decenni, dall’irradiazione; non mostrano gradualità di manifestazione con
la dose ricevuta, quale che sia la dose; non sono distinguibili dai tumori indotti da altri cancerogeni. Gli
effetti somatici si riferiscono ai danni che si osservano nell'individuo esposto e si esauriscono con lui.
I danni stocastici somatici comprendono anche gli effetti derivanti dall’irradiazione dell’embrione o del
feto, inteso come organismo a se, prodotto del concepimento successivamente alla fecondazione,
13 irradiato in grembo. Le manifestazioni che possono conseguire all’irradiazione del feto e dell’embrione
sono cosa diversa dagli effetti stocastici ereditari poiché questi ultimi riguardano l’irradiazione delle
cellule germinali di individui irradiati.
Possono essere la conseguenza anche di: procedure di radiodiagnostica, indagini di medicina nucleare,
fondo naturale, esposizione professionale, radioterapia (non nei tessuti bersaglio in cui si producono
effetti deterministici).
RB-4 Che cosa sono i danni stocastici ereditari o genetici?
Sono effetti che non richiedono il superamento di un valore-soglia di dose per la loro comparsa (ipotesi
cautelativa) e sono conseguenza di un danno da radiazione in una cellula geminale, capace di
trasmettere l’informazione genetica alle generazioni successive. Gli effetti stocastici che ne derivano,
espressi nella progenie dell’individuo irradiato, sono detti danni stocastici ereditari. Si manifestano nelle
generazioni future.
[Le manifestazioni che possono conseguire all’irradiazione delle cellule germinali sono cosa diversa
dagli effetti stocastici da irradiazione del feto e dell’embrione poiché questi ultimi riguardano
l’irradiazione del prodotto del concepimento e non sono conseguenze dei danni prodotti sulle cellule
germinali e trasmessi ai discendenti]
RB-5 Cosa afferma il principio di giustificazione in radioprotezione?
“Nessuna attività umana che comporti esposizione alle RI dovrebbe essere adottata salvo che essa
produca sufficienti benefici agli individui esposti o alla società tali da bilanciare il detrimento che
causa”. Le esposizioni mediche devono essere giustificate dai vantaggi apportati alla salute del paziente
rispetto al danno che l’esposizione può comportare.
RB-6 Cosa afferma il principio di ottimizzazione in radioprotezione?
Tutte le esposizioni devono essere mantenute tanto basse quanto ragionevolmente ottenibile (As Low
As Reasonably Achievable = ALARA), tenendo conto dei fattori economici e sociali, compatibilmente
al raggiungimento dell’informazione diagnostica richiesta.
RB-7 Cosa afferma il principio di Limitazione delle dosi individuali?
L’esposizione degli individui a scopo lavorativo dovrebbe essere soggetta a limiti di dose o, nelle
esposizioni potenziali, a controlli del rischio inoltre tale limitazione dovrebbe salvaguardare
ulteriormente l’individuo esposto contro un possibile detrimento sanitario derivante da una completa o
inadatta applicazione dei primi due principi. Il principio garantisce l’accettabilità del rischio mantenendo
le dosi individuali entro limiti appropriatamente scelti per rendere il rischio paragonabile a quello di
attività umane considerate sicure.
RB-8 Che cosa sono i livelli diagnostici di riferimento (LDR)
Per i pazienti, nell’ambito delle esposizioni mediche, non vengono definiti i limiti di dose ma i livelli
diagnostici di riferimento (LDR). Gli LDR sono livelli di dose di riferimento per esami tipici, per gruppi
di pazienti di corporatura standard e per tipi di attrezzatura. Vengono impiegati nelle pratiche
radiodiagnostiche mediche. Nel caso della medicina nucleare diagnostica si fa riferimento a livelli di
radioattività somministrata.
Tali livelli non dovrebbero essere superati per procedimenti standard in condizioni di applicazioni
corrette e normali.
RB-9 Quali sono le tecniche sperimentali della radiobiologia?
Le tecniche sperimentali della radiobiologia sono principalmente di tre tipi:
1. Analisi delle variazioni fisiche e chimiche dei materiali irradiati:
• Atomi
• Molecole semplici: (acqua).
• Macromolecole: (proteine, enzimi, acidi nucleici).
14 • Strutture cellulari: (membrane, nucleo, mitocondri).
2. Quantificazione della relazione tra dose assorbita e percentuale di cellule uccise.
3. Studio dei danni a livelli di organi e individui mediante esposizione sperimentale di animali e
mediante lo studio retrospettivo degli effetti di esposizioni umane dovute a incidenti.
RB-10 Quale è la sequenza degli eventi che seguono l’irradiazione di materiale biologico?
L’irradiazione di ogni sistema biologico genera, a livello del DNA e delle altre strutture
molecolari/cellulari, una successione di eventi che possono essere divisi in fasi consecutive.
• Fase fisica: interazione tra fotoni ed elettroni orbitali degli atomi ed effetti elementari.
• Fase chimica: rapide reazioni chimiche immediatamente successive all’irradiazione (formazione
di radicali liberi e perossidi).
• Fase biochimica: inattivazione di enzimi e di organuli cellulari.
• Fase biologica: tutti i processi, per la maggior parte geneticamente controllati, relativi alle
manifestazioni biologiche del danno.
• Fase clinica: manifestazioni cliniche a carico degli organi e dell’individuo.
RB-11 In che cosa consiste la fase fisica successiva all’irradiazione di materiale biologico?
Consiste nell’interazione fra la radiazione incidente e materia con cessione di energia.
• La fase iniziale di durata molto breve (circa 10-16/10-8 secondi) nella quale le radiazioni
interagiscono con gli atomi che compongono i tessuti, provocando processi di eccitazione o
ionizzazione.
• Eccitazione: spostamento di un elettrone ad un livello energetico superiore, con
emissione fotonica secondaria e innesco di eventuali ionizzazioni a cascata.
• Ionizzazione: espulsione di un elettrone da un atomo e creazione di una coppia di ioni.
• Le modalità di interazione dipendono dalla natura della radiazione e dalla sua energia.
• Le radiazioni corpuscolate collidono direttamente con gli elettroni orbitali o, meno
frequentemente, con i nuclei; in entrambi i casi si ha la trasformazione dell’atomo in
uno ione carico.
• Le radiazioni elettromagnetiche interagiscono con gli atomi con diversi meccanismi, in
funzione dell'energia; i principali sono effetto fotoelettrico, effetto Compton,
formazione di coppie.
• Con modalità diverse si ha l’allontanamento di un elettrone orbitale e la trasformazione
dell’atomo in uno ione positivo.
• Le radiazioni secondarie (in genere elettroni) generate possono, a loro volta dar
origine ad una catena di ulteriori interazioni con altri atomi se sufficientemente
energetiche fino a quando non hanno completamente dissipata la loro energia.
• I fenomeni di ionizzazione nella materia irradiata non si distribuiscono in modo
omogeneo; sono condizionati dalla natura e dall’energia della RI, oltre che dalle
caratteristiche del materiale biologico irradiato.
RB-12 Che cosa è il Trasferimento Lineare di Energia (LET)?
I vari tipi di radiazioni, pur producendo effetti analoghi sulla materia vivente, differiscono per efficacia
poiché l’effetto radiobiologico non dipende soltanto dalla dose assorbita, ma anche dalla distribuzione
spaziale delle ionizzazione lungo il percorso delle radiazioni ionizzanti primarie e secondarie.
LET indica l’Energia trasferita per unità di percorso del fascio di radiazioni nel materiale irradiato.
L’Unità di misura usata è il KeV/micron
RB-13 Da che cosa dipende il Trasferimento Lineare di Energia (LET)?
Il LET dipende dal tipo di radiazione:
• Fotoni ed elettroni sono radiazioni a basso LET.
• Protoni, neutroni, ioni sono radiazioni ad alto LET
15 •
•
A livello macroscopico, le radiazioni a basso LET hanno un potere di penetrazione nei tessuti
maggiore di quelle a alto LET.
A livello microscopico, la probabilità di colpire il “bersaglio biologico” (cellula) è maggiore per
le radiazioni ad alto LET.
RB-14 Che che cosa è l’Efficacia biologica relativa (EBR)?
L’efficacia biologica relativa esprime l'entità dell'effetto biologico di un tipo di radiazione, rispeto ad un
altro tipo, a parità di dose fisica. È in relazione diretta con il LET.
È il rapporto fra l’effetto biologico di una data dose di radiazioni e quello della stessa dose di una
radiazione di riferimento (raggi X di 200 keV).
Si misura in vario modo: numero di cellule rese incapaci di riprodursi, in una coltura; intensità
dell’eritema cutaneo; frequenza di mutazioni indotte in un organismo; sopravvivenza degli animali dopo
esposizione totale ecc.
La EBR delle radiazioni a basso LET è posta uguale a 1. Per le radiazioni ad alto LET la EBR è
maggiore: circa 3 per i neutroni, oltre 8 per le particelle alfa.
RB-15 In che cosa consiste la fase chimica successiva all’irradiazione di materiale biologico?
Consiste in una fase di durata molto breve (10-3 secondi) durante la quale gli atomi o le molecole
danneggiati (ionizzati o eccitati) reagiscono, attraverso reazioni chimiche, con altre componenti
cellulari. I processi di ionizzazione e eccitazione portano alla rottura di legami chimici provocando la
formazione di radicali liberi, responsabili del danno biologico a livello del DNA.
• Il danno è prodotto in modo diretto quando la ionizzazione è a carico di un atomo di una
macromolecola organica. In questo caso la cessione di energia alla materia biologica provoca un
danno diretto alle macromolecole organiche.
• Il danno è prodotto in modo indiretto quando la ionizzazione riguarda una molecola di
acqua seguita dalla sua frammentazione (radiolisi dell’acqua) e dalla formazione di radicali
ossidanti e di perossido d’idrogeno, che a loro volta reagiscono chimicamente con le
macromolecole organiche.
Nell’azione diretta la radiazione provoca la rottura di un legame chimico della molecola di DNA;
nell’azione indiretta la radiazione produce un radicale libero che a sua volta danneggia il DNA.
L’azione indiretta, attraverso radicali liberi, è notevolmente prevalente nella determinazione degli effetti
biologici.
RB-16 In che cosa consistono i danni al DNA da irradiazione?
I danni al DNA si possono classificare in diverse tipologie:
• Rotture di un singolo filamento (single strand break SSB)
• Rotture dei due filamenti (double strand break o DSB)
Le rotture di un singolo filamento (single strand break SSB) sono più facilmente riparabili poiché la metà
sana della doppia elica può funzionare da “stampo” per la ricostituzione del filamento danneggiato
Le rotture dei due filamenti (double strand break o DSB) ed i cross-link tra le due catene o tra DNA e
proteine sono invece molto più difficilmente riparabili e quindi portano spesso a morte la cellula. In particolare
il tipo di danno letale più frequente è il double strand break.
Evidenze sperimentali indicano che la quota di cell-killing è legata sostanzialmente al numero delle DSB
radioindotte, che sono considerate le lesioni critiche.
RB-17 In che cosa consistono i fenomeni di riparazione e fissazione del danno radioindotto?
Nel primo millisecondo dall’irradiazione s’instaura una “competizione” tra reazioni di fissazione e di
riparazione del danno. La fissazione avviene soprattutto per la presenza di ossigeno, il più importante
fattore radiosensibilizzante. Se da un lato la presenza di ossigeno aumenta il danno da radiazioni vi
sono al contrario composti con effetto opposto.
16 La riparazione e le reazioni di annullamento dei radicali liberi, scavenging, avviene per la presenza di
composti con gruppi tiolici (-SH). Esempi di scavengers sono il glutatione, la cisteina, la cisteamina
(radioprotettori). Gli scavenger contribuiscono a neutralizzare i radicali liberi prodotti dalle radiazioni e
quindi a diminuire l’effetto delle stesse.
L’efficacia dell’ossigeno come radio-sensibilizzante è in genere molto maggiore di quella degli scavenger
come radioprotettori.
RB-18 Che cosa s’intende per danno da radiazioni radioindotto riparabile e non riparabile?
Alle dosi utilizzate in RT ha significato solo il danno al DNA. Si possono avere alterazioni delle basi,
perdite di basi, rotture di uno (SSB) o di entrambi i filamenti (DSB).
In base alle capacità enzimatiche di riparazione del danno al DNA, distinguiamo:
• Il danno non riparabile è letale e comporta la morte della cellula.
• Il danno riparabile è potenzialmente letale ma riparabile dai sistemi enzimatici o è subletale
quando non comporta di per se la morte cellulare, che si può tuttavia verificare quando vari
danni subletali si realizzano in sedi vicine (danno letale da somma di subletali).
RB-19 In che cosa consiste la fase biologica successiva all’irradiazione di materiale biologico?
È una fase della durata variabile da secondi ad anni nella quale si osservano delle reazioni a livello delle
cellule danneggiate nelle fasi precedenti (fisica, chimica, biochimica).
Una delle conseguenze del danno radioindotto può essere la morte immediata della cellula per dosi
molto elevate (> 100 Gy).
La maggior parte delle lesioni indotte dalle radiazioni a livello del DNA tuttavia sono riparate da enzimi
riparatori specifici. La mancata riparazione porta alla morte cellulare, tuttavia la riparazione può
avvenire in modo imperfetto e in tal caso si possono avere mutazioni geniche e aberrazioni
cromosomiche (delezioni, frammentazioni, ricombinazioni) con danni genetici e cancerogenesi.
RB-20 quali sono le modalità della morte cellulare radioindotta?
Le modalità sono 3: morte litica, morte apoptotica, morte per perdita della capacità riproduttiva.
• La morte litica è dovuta alla rapida interruzione del metabolismo cellulare e disintegrazione della
cellula; consegue ad una irradiazione con alte dosi (decine di Gray). Questa tipologia di morte
cellulare provoca infiammazione. Avviene in poche ore ed è provocata dalla liberazione di
enzimi litici intracellulari, frammentazione del nucleo e del citoplasma.
• La morte genica è dovuta all’alterazione di geni indispensabili alla vita cellulare per cui la cellula
va incontro ad apoptosi. Avviene in interfase, è programmata (apoptosi), è una sorta di
‘suicidio’ in cui un danno di per se non letale innesca dei meccanismi attivi per cui la cellula
muore senza rilasciare il suo contenuto in modo da non causare infiammazione.
• La morte riproduttiva è dovuta alla perdita della capacità della cellula di riprodursi in modo
illimitato (in pratica per almeno 5 volte). La cellula talvolta può apparire immodificata sia per la
forma che per la funzione. E’ provocata dall’azione delle radiazioni sul DNA. La morte
riproduttiva è quella più frequente nell’ambito delle dosi di esposizione normalmente impiegate
in radioterapia.
RB-21 Che cosa sono e come sono impiegate le curve di sopravvivenza cellulare per l’esame
degli effetti delle radiazioni sulle cellule?
Un campo di studio della radiobiologia è la quantificazione della relazione tra dose assorbita e
percentuale di cellule uccise.
Tale studio è effettuato mediante la determinazione delle curve di sopravvivenza cellulare.
In pratica le cellule irradiate sono seminate in terreni di coltura e dopo un tempo adeguato si verifica la
numerosità delle colonie cellulari formate.
Confrontando il numero di colonie che si formano per diversi livelli di dose si costruiscono le curve di
sopravvivenza cellulare.
17 Dopo una dose unica di RI il numero delle cellule vive (frazione sopravvivente -FS) si riduce con il
crescere della dose. L'espressione grafica di questo fenomeno è la curva di sopravvivenza cellulare.
Quando si irradiano cellule eucariotiche con RI ad alto LET o cellule procariotiche ogni incremento di
dose uccide una frazione costante di cellule; si ha una curva esponenziale semplice, con andamento
negativo, rappresentata su scala semilogaritmica come una retta.
MN-1 Che cosa è la medicina nucleare?
È una disciplina medica finalizzata alla diagnosi e alla terapia mediante l’impiego di elementi radioattivi.
L’impiego diagnostico della medicina nucleare consiste nella rilevazione della distribuzione di medicinali
che contengono elementi radioattivi e nella rappresentazione di processi funzionali e molecolari
mediante immagini parametriche.
L’impiego terapeutico della medicina nucleare consiste nell’uso di medicinali radioattivi che producono
effetti biologici controllati, finalizzati alla riduzione di masse tumorali o iperplasie, o con finalità
palliative.
MN-2 Che cosa differenzia la medicina nucleare dalla radiologia?
Radiologia e medicina nucleare si differenziano per il tipo di radiazioni impiegate, per le finalità d’uso e
le apparecchiature impiegate.
In radiologia convenzionale le radiazioni hanno origine da un apparecchio radiogeno, in medicina
nucleare esse originano invece direttamente dal nucleo di elementi radioattivi.
In radiologia s’impiegano apparecchiature che generano raggi che attraversano il corpo e che sono
anche in grado di rivelare tali radiazioni, mentre in medicina nucleare le radiazioni derivano da
radiofarmaci che sono somministrati al paziente e la cui distribuzione viene poi rivelata con
apparecchiature che rivelano radiazioni senza generarle. In radiologia si producono immagini
trasmissive, trasmesse attraverso il corpo, in medicina nucleare immagini emissive, emesse dal corpo.
MN-3 Che cosa caratterizza la medicina nucleare e in cosa si differenziano tra loro le indagini
di medicina nucleare?
La medicina nucleare è caratterizzata dal punto di vista metodologico dall’uso di radiofarmaci, dal
punto di vista tecnologico dall’uso di apparecchiature di rivelazione dedicate e dal punto di vista
dell’informazione diagnostica dalla possibilità di ottenere informazioni ad alto contenuto funzionale e
molecolare.
Le indagini di medicina nucleare si differenziano tra di loro per i radionuclidi e radiofarmaci impiegati,
scelti in base al processo/organo/apparato che si vuole esaminare, e per le apparecchiature utilizzate, a
seconda che si intenda eseguire indagini dinamiche o statiche.
MN-4 Quali sono le caratteristiche ottimali per l’uso di un radionuclide a scopo diagnostico o
terapeutico?
La caratteristica indispensabile per l’uso di un radionuclide a scopo diagnostico, con il fine di ottenere
immagini mediante tecniche di medicina nucleare, è che il decadimento dia origine all’emissione di
fotoni.
La caratteristica indispensabile per l’uso di un radionuclide a scopo terapeutico, con il fine di ottenere
un effetto biologico controllato mediante tecniche di medicina nucleare, è che il decadimento dia
origine all’emissione di radiazioni corpuscolate.
MN-5 Quali sono i radionuclidi utilizzati in medicina nucleare e come sono prodotti?
In medicina nucleare s’impiegano diversi radionuclidi per la marcatura dei radiofarmaci. Ciascuno ha
esclusive proprietà fisiche e chimiche, ed è prodotto con tipi di apparecchiature diverse.
Il radionuclide più frequentemente impiegato a scopo diagnostico è il Tecnezio-99 metastabile (Tc99m).
Il Tc-99m deriva dal decadimento del Molibdeno-99, il quale è prodotto mediante un reattore nucleare.
Il generatore di Tc-99m è un sistema per la produzione del Tc-99m dal decadimento del Molibdeno-99.
18 Attraverso il generatore quotidianamente viene eluito Tc-99m formatosi dal decadimento del
Molibdeno-99, fino all’esaurimento del Molibdeno-99, e quindi del generatore.
Altri radionuclidi (Iodio-123, Iodio-131, Indio-111, Tallio-201) sono prodotti mediante ciclotroni
industriali e quindi distribuiti da aziende produttrici e distributrici di radiofarmaci che provvedono alla
loro consegna, in forma pronta all’uso, agli ospedali dove sono impiegati.
In numerosi centri ospedalieri (circa 30 in Italia) sono disponibili radionuclidi prodotti mediante
ciclotroni di piccole dimensioni necessari per la produzione dei radionuclidi a breve emivita (Ossigeno15, Azoto-13, Carbonio-11, Fluoro-18). Il ciclotrone permette di accelerare particelle elettricamente
cariche mediante l’impiego di una corrente alternata ad alta frequenza e alta tensione, in associazione
con un campo magnetico perpendicolare.
MN-6 Che cosa è un radiofarmaco e quali sono le sue caratteristiche ideali?
È un qualsiasi medicinale che, quando è pronto per l'uso, include uno o più radionuclidi (isotopi
radioattivi) incorporati a scopo sanitario; i radiofarmaci sono impiegati per diagnosi o terapia. Il RF
deve localizzarsi solo in organi oggetto dell’indagine, deve essere stabile dal punto di vista chimico e
biochimico e possedere un’adeguata emissione energetica: Diagnosi = emissioni γ, Terapia = emissioni
β negative o α. Nel caso dell’uso diagnostico il RF deve essere facilmente rilevabile e quantificabile, il
RF deve infine avere un costo sostenibile.
Le radiofarmaci sostanze molto eterogenee, ad esempio:
• Gas (es.: xenon-133 per lo studio della ventilazione polmonare)
• Sali (es.: ioduro di sodio contenente Iodio-123 per la valutazione della funzionalità tiroidea)
• Molecole di piccole dimensioni (acido dietilen-triamino-pentacetico - DTPA - che è filtrato dal
rene senza essere riassorbito e che permette di misurare la filtrazione glomerulare)
• Molecole di grandi dimensioni (macro aggregati di albumina – MAA di dimensioni medie di 20
µm - che quando sono somministrati in una vena periferica si accumulano a livello dei capillari
polmonari il cui diametro è di circa 7 µm, e permettono di valutare la perfusione polmonare)
• Anticorpi monoclonali, che si localizzano su antigeni espressi da tumori e analoghi di ormoni e
neurotrasmettitori che si localizzano su specifici recettori.
• Cellule marcate (leucociti che si accumulano nei siti d’infezione).
• Molecole fisiologiche modificate con la sostituzione di una parte della molecola con un
elemento radioattivo (es.: desossiglucosio marcato con Fluoro-18 per lo studio del metabolismo
tumorale).
MN-7 Quali sono i meccanismi di localizzazione dei RF?
Diffusione passiva (Filtrazione glomerulare), Trasporto attivo (Funzione tiroidea), Trapping metabolico
(Metabolismo tumorale e cerebrale, incorporazione nella sintesi di neurotrasmettitori, Perfusione
miocardica, Metabolismo osseo), Legame recettoriale (Espressione di recettori associati a tumori,
Espressione di recettori del SNC), Blocco capillare (Embolia polmonare), Fagocitosi (Funzione
epatica), Sequestro eritrocitario (Funzione splenica), Compartimentalizzazione intravascolare (Funzione
cardiaca) Diffusione extra-vascolare (Sanguinamenti).
MN-8 Da cosa dipende la scelta della la combinazione di radiofarmaci, apparecchiature e
modalità di rivelazione nell’esecuzione di procedure cliniche di medicina nucleare?
Le indagini di medicina nucleare si differenziano tra di loro per i radionuclidi e radiofarmaci impiegati,
scelti in base al processo/organo/apparato che si vuole esaminare, per le apparecchiature utilizzate, a
seconda che s’intenda eseguire indagini dinamiche o statiche.
La combinazione di radiofarmaci, apparecchiature e modalità di rivelazione dipende dal radionuclide
impiegato per la marcatura. Radiofarmaci marcati con radionuclidi emettitori di fotoni singoli vengono
rivelati mediante GAMMACAMERA e le modalità di rivelazione e acquisizioni sono finalizzate ad
ottenere immagini planari e/o tomografiche. Radiofarmaci marcati con radionuclidi emettitori di
positroni sono rivelati mediante TOMOGRAFO AD EMISSIONE DI POSITRONI e le modalità di
19 rivelazione e acquisizioni sono finalizzate ad ottenere immagini tomografiche (PET).
MN-9 Quali sono i principali elementi costitutivi della gamma camera?
Collimatore, cristallo di scintillazione, fotomoltiplicatori.
La funzione del collimatore è di selezionare i fotoni che devono raggiungere il cristallo di scintillazione
eliminando le radiazioni diffuse, in modo che si possa formare un’immagine e non una “macchia
diffusa di radiazioni”.
Il cristallo di scintillazione permette di trasformare le radiazioni elettromagnetiche che superano il filtro
del collimatore in segnale luminoso (scintillazione).
I fotomoltiplicatori hanno la funzione di amplificare il segnale rivelato dai cristalli.
La componente elettronica permette di analizzare i segnali amplificati e di costruire la mappa di
distribuzione e intensità delle radiazioni.
MN-10 Come possono essere acquisite le immagini di medicina nucleare mediante gamma
camera?
Le immagini possono essere acquisite con modalità dinamica, statica e tomografica.
Modalità dinamica
Le immagini sono acquisite mantenendo la gamma camera fissa a coprire un medesimo campo di vista
per un tempo variabile. In uno studio renale ad esempio si esamina la distribuzione di un radiofarmaco
nel corso del tempo (circa 30 minuti) in modo da cogliere la distribuzione dinamica prima nello spazio
vascolare, successivamente in quello parenchimale ed infine la eliminazione della radioattività attraverso
gli ureteri, fino alla vescica.
Le immagini sono quindi sequenziali e rappresentano la distribuzione dinamica del radiofarmaco e la
dinamica della funzione renale.
Modalità statica
Le immagini sono acquisite anche facendo scorrere la gamma camera in modo da inquadrare campi di
vista contigui, in maniera sequenziale, per esaminare, ad esempio, lo scheletro intero, che non
può rientrare nel campo di una sola acquisizione. In uno studio dello scheletro, con lo studio statico,
viene esaminata la distribuzione di un radiofarmaco assumendo che non vi sia una variazione
significativa della distribuzione del tracciante dopo la prima fase di distribuzione. In questo modo viene
colta la distribuzione statica del radiofarmaco nell’osso, alcune ore dopo l’iniezione del radiofarmaco
per via endovenosa in diversi punti dello scheletro, per arrivare poi alla formazione di una immagine
dell’intero corpo.
Modalità tomografica
Questa modalità di acquisizione permette la ricostruzione di immagini tridimensionali facendo ruotare
la gamma camera attorno all’organo in esame, ad esempio il cuore. L’acquisizione di queste immagini
avviene dopo la somministrazione e la fissazione del radiofarmaco nell’organo in esame a seguito di
processi di distribuzione in relazione alla perfusione e successiva fissazione per intrappolamento
metabolico. L’acquisizione di dati da diversi angoli di vista permette di ricostruire immagini
tridimensionali (tomografiche) dell’organo in studio. Questa tecnica è chiamata tomografia ad
emissione di singoli fotoni. La denominazione deriva dal fatto che s’impiegano radiofarmaci marcati
con radionuclidi che decadono emettendo un fotone singolo (ad esempio Tc-99m). Questo tipo di
tecnica permette di ottenere immagini con elevato contrasto, e che consentono una buona
localizzazione anatomica delle diverse componenti dell’organo in esame, (permettono ad esempio di
distinguere bene pareti e cavità cardiache), ma richiedono un tempo di acquisizione maggiore di quello
richiesto per le indagini planari. Il risultato tuttavia è tale da giustificare ampiamente il tempo impiegato.
MN-11 Quali sono i principali elementi costitutivi di un tomografo PET?
I principali elementi costitutivi del tomografo PET differiscono in parte da quelli della gamma e sono:
Il cristallo di scintillazione e i fotomoltiplicatori.
20 La funzione del collimatore nella PET è assolta dal sistema elettronico che permette di selezionare i
fotoni che devono essere registrati. I fotoni registrati sono infatti quelli che arrivano in coincidenza su
due cristalli posti alle estremità delle linee di coincidenza.
Come nella gamma camera il cristallo di scintillazione permette di trasformare le radiazioni
elettromagnetiche (I fotoni derivanti dal decadimento positronico) in segnale luminoso (scintillazione)
I fotomoltiplicatori hanno la funzione di amplificare il segnale rivelato dai cristalli.
La componente elettronica permette di analizzare i segnali amplificati e di costruire la mappa di
distribuzione e intensità delle radiazioni
MN-12 Che cosa è una scintigrafia tiroidea?
La scintigrafia della tiroide è una metodica di medicina nucleare applicata per la diagnosi differenziale
degli ipertiroidismi, perché le diverse cause patologiche determinano quadri scintigrafici caratteristici,
per la diagnosi e follow-up delle tiroiditi, per la valutazione funzionale dei gozzi ed è di ausilio nelle
forme tumorali.
L’indagine si basa sulla capacità tiroidea di estrarre lo ioduro dal sangue e convertirlo iodio molecolare
per la sintesi degli ormoni tiroidei.
Per questo motivo veniva usato un tempo lo Iodio-131, tuttavia la alta energia (364 KeV) associata alla
lunga emivita (8 giorni), determina una elevata dose di radiazioni per i pazienti. Per questo oggi si
preferisce l’uso dello Iodio-123, che ha proprietà fisiche più favorevoli, tuttavia è di costo elevato.
Un’alternativa valida è rappresentata dall’uso del Tecnezio-99m in forma di ione pertecnetato, che
possiede proprietà fisiche ottimali, basso costo e grande disponibilità. Nei soggetti normali, in tiroide si
ritrova tra lo 0,5 e il 4,5% della radioattività somministrata.
A garanzia che la misura della concentrazione del radiofarmaco sia indicativa della attività funzionale
della tiroide, è necessario preventivamente verificare l’assenza di condizioni che possano alterare la
misura (assunzione di farmaci che inibiscono la captazione dello iodio e del tecnezio).
MN-13 Che cosa è la scintigrafia ossea?
La scintigrafia ossea è un esame che permette di valutare la fisiologia dell'osso e l'anatomia dello
scheletro e rappresenta una delle applicazioni di Medicina Nucleare più comuni.
La quantità di radiofarmaco che si depone sull’osso dipende dal flusso ematico e dall’attività
osteoblastica.
Poiché molte condizioni patologiche possono determinare alterazioni del flusso ematico, della
permeabilità dei vasi e dell’attività osteoblastica, la metodica è gravata da una bassa specificità, che
impone spesso la necessità di ricorrere alle altre metodiche di diagnostica per immagini per confermare
la diagnosi.
La scintigrafia ossea può essere eseguita con modalità statica (detta anche total-body) o dinamica (detta
anche trifasica/segmentaria).
La scansione total-body permette di rilevare la presenza di malattia in qualunque segmento scheletrico
(e guidare poi la diagnostica successiva), è caratterizzata da altissima sensibilità alla presenza di processi
di rimaneggiamento osseo.
La tecnica di acquisizione total-body, permette di valutare la distribuzione del radiofarmaco dopo
alcune ore dalla somministrazione; l’applicazione più comune della scintigrafia ossea total body è la
ricerca di metastasi scheletriche, in particolar modo in caso di lesioni osteo-addensanti; è stata descritta
una sensibilità maggiore rispetto alla radiografia. Per questo motivo, il riconoscimento di una metastasi
ossea può determinare una rilevante variazione della strategia terapeutica. In caso di positività della
scintigrafia per la presenza di lesioni singole, può essere necessario ricercare conferma del sospetto di
metastasi con un esame radiologico, che potrà confermare una localizzazione neoplastica secondaria,
oppure rilevare la presenza di patologia benigna. In caso di negatività dell’esame radiologico, diventa
ancora più importante raggiungere la diagnosi con altre metodiche, ad esempio con un esame di
risonanza magnetica o eventualmente una biopsia ossea.
21 Un’altra tecnica di acquisizione è quella trifasica, utilizzata principalmente per lo studio della patologia
infiammatoria scheletrica, nella quale si ottengono tre serie d’immagini: la prima dal momento della
somministrazione del radiofarmaco durante la fase in cui esso si trova ancora in circolo, la seconda
dopo circa 5 minuti, quando il radiofarmaco è prevalentemente a livello del liquido extracellulare,
avendo attraversato passivamente la parete vascolare, la terza dopo 2-5 ore,
L’indagine permette di ottenere informazioni sulla perfusione del segmento osseo in esame (prima
fase), rilevare la presenza di eventuali fattori che determinano un aumento della permeabilità dei vasi,
come l’infiammazione (seconda fase), di valutare l’attività metabolica degli osteoblasti (terza fase);
l’ultima fase coincide con la scintigrafia ossea total-body. Questa metodica viene utilizzata
principalmente per la valutazione della stabilità delle protesi articolari.
MN-14 Che cosa è la scintigrafia di perfusione miocardica?
È un esame in cui le immagini mostrano la distribuzione di radiofarmaci che sono estratti rapidamente
ed in modo proporzionale al flusso miocardico, dal sangue arterioso coronarico al miocardio. Poiché
l’esercizio fisico richiede un aumento della gittata cardiaca (lavoro del miocardio), in condizioni di
sforzo aumenta la richiesta miocardica di ossigeno soddisfatta attraverso la vasodilatazione coronarica e
l’aumento dell’arrivo di sangue. Qualora vi sia una patologia aterosclerotica delle coronarie, il vaso
malato non si può dilatare adeguatamente come fanno invece i vasi normali. In questa condizione il
radiofarmaco che viene distribuito in relazione alla perfusione non si distribuisce nel cuore infartuato, e
in quantità minore nel miocardio ischemico rispetto al miocardio normale.
MN-15 Come si esegue una scintigrafia miocardica da sforzo?
Attraverso un esercizio fisico a carichi di lavoro crescenti con un cicloergometro e iniezione del
tracciante al massimo sforzo. Il test va interrotto se si manifesta dolore toracico tipico, o alterazioni
ECG, aritmie e comunque al raggiungimento FC massima teorica: Maschi: 220 - età x 85%, Femmine:
200 – età x 85%.
I test farmacologici trovano applicazione quando il test ergometrico non può essere eseguito per limiti
fisici del paziente, oppure è controindicato. In questa evenienza vengono utilizzati farmaci che
inducono un aumento della domanda di ossigeno, oppure i vasodilatatori, che possono indurre “furto
coronarico”, ossia una disomogenea distribuzione del flusso ematico in caso di placca aterosclerotica
emodinamicamente significativa.
MN-16 Che cosa è la scintigrafia renale?
La scintigrafia renale è un esame per la valutazione della funzione del rene. Il tipo di scintigrafia renale
più comunemente eseguita è la «scintigrafia renale sequenziale» in cui si valutala dinamica di un
radiofarmaco (solitamente il Tc99m-DTPA) che viene filtrato dal glomerulo renale, non riassorbito
durante il transito nel tubulo, ed escreto attraverso gli ureteri, vescica e uretra. Nella scintigrafia renale si
distinguono tre fasi della distribuzione del radiofarmaco: la prima vascolare, molto rapida, espressione
della perfusione renale, la seconda parenchimale, in cui il radiofarmaco viene filtrato e concentrato (per
riassorbimento tubulare di acqua), la terza caratterizzata da un picco di concentrazione normalmente tra
il II e III minuto dalla iniezione e.v. del radiofarmaco, che comprende anche una lenta fase di
eliminazione del radiofarmaco attraverso le vie escretrici e che dura 10-20 minuti.
MN-17 Che cosa è la PET e quale è la sua applicazione principale?
La PET è la tomografia a emissione di positroni. Una tecnica di medicina nucleare basata sull’impiego
di radiofarmaci marcati con radionuclidi che decadono emettendo particelle beta positive. La PET è
stata impiegata per decenni come strumento di ricerca, in particolare al fine di valutare parametri di
flusso, di metabolismo e di funzione cerebrale. L’evoluzione delle apparecchiature e la dimostrazione
che molte neoplasie presentano un’elevata captazione di alcuni radiofarmaci emettitori di positroni ha
favorito lo sviluppo della PET in campo oncologico. La PET in linea generale fornisce informazioni
che la diagnostica tradizionale, per lo più basata sulle interpretazioni morfologiche, non è in grado di
rivelare.
22 Le applicazioni principali sono in campo oncologico e interessano diversi momenti clinici della gestione
del paziente con tumore. Le richieste diagnostiche più appropriate riguardano i seguenti aspetti:
valutazione dell’estensione della neoplasia o stadiazione (studio della estensione locale o loco- regionale,
ed identificazione delle metastasi a distanza); valutazione della sospetta recidiva (sulla base di dati clinici,
biochimici o strumentali) e ri-stadiazione in presenza di ripresa di malattia, al fine di pianificare un
corretto trattamento terapeutico; monitoraggio della terapia (valutazione della risposta dopo chirurgia,
radioterapia o chemioterapia).
RD-1 Cosa si intende per diagnostica per immagini ?
La Diagnostica per Immagini definisce l’insieme delle tecniche e procedure utilizzate per la formazione
di immagini delle strutture e organi del corpo umano utilizzate a fini diagnostici.
Anche se la vecchia definizione di “Radiologia” viene ancora applicata nel linguaggio comune, la nuova
dizione permette di includere correttamente tra le procedure quelle che non utilizzano i raggi X, ma, per
esempio, gli Ultrasuoni o i Campi Magnetici.
RD-2 In cosa consiste la radiografia del torace?
L’esame radiografico del torace è uno dei capisaldi della diagnostica radiologica. Tecnicamente assai
semplice, esso consiste nella ripresa di due radiogrammi, frontale e laterale, eseguite a distanza (tele
radiografia: per ridurre al minimo l’ingrandimento e le relative sfumature) ed in apnea inspiratoria. Dalla
radiografia del torace si ottengono numerosissime informazioni, sia sui polmoni sia sul mediastino, le
pleure, il cuore e i grossi vasi.
RD-3 Cosa sono i raggi X e quali sono le loro principali caratteristiche?
I raggi X sono radiazioni ionizzanti che fanno parte dell’ampio spettro delle onde elettromagnetiche: a
differenza della luce e grazie alla loro lunghezza d’onda oltre 10.000 volte più corta hanno il potere di
penetrare nella materia, poiché la loro lunghezza d’onda è inferiore alla distanza media esistente tra gli
atomi di cui la materia stessa è costituita.
Nel vuoto si propagano in linea retta. Possono impressionare pellicole fotosensibili e permettono di
quindi di produrre un’immagine su pellicola radiografica. Attraversano i materiali che assorbono o
riflettono la luce visibile. Vengono convertiti in impulsi elettrici da cristalli di selenio e silicio.
Provocano la fluorescenza di alcune sostanze, cioè l’emissione di radiazioni di lunghezza d’onda
maggiore della propria (ad esempio radiazioni visibili); questo permette la rappresentazione delle
immagini ottenute in fluoroscopia su schermi fluorescenti e da questi su circuiti televisivi.
Causano modificazioni biologiche. Ionizzano i gas (staccano elettroni, producendo ioni) e attraverso
l’impiego di rivelatori a gas se ne può rilevare la presenza nell’ambiente e misurare l’intensità.
RD-4 Come sono prodotti i raggi X?
I raggi X sono prodotti in apparecchi appositi (macchine radiogene), che sono regolabili dall’operatore
e che sono attive solo al passaggio della corrente elettrica. L’elemento costitutivo essenziale di un
apparecchio radiologico è il tubo radiogeno: si tratta di un’ampolla di vetro a vuoto spinto nella quale
un fascio di elettroni prodotti dall’incandescenza del catodo (effetto termoionico) viene accelerato in un
campo elettrico ad alto potenziale; l’urto degli elettroni sull’anodo, costituito da metallo pesante
(tungsteno, molibdeno), genera i raggi X. Il tubo è schermato da materiale che arresta i raggi X
(piombo) e ne lascia uscire, da una finestrella, solo un fascio sottile e collimato che viene diretto sulla
regione da esaminare.
RD-5 Da cosa dipende l’attenuazione dei raggi X?
Non tutti i raggi X che costituiscono un fascio e che attraversano il corpo umano lo penetrano: alcuni
sono attenuati per la presenza di strutture anatomiche che come l’osso sono costituite da materia che si
oppone alla loro penetrazione, altri che penetrano strutture che non attenuano le radiazioni, come l’aria
o che le attenuano in modo variabile come i tessuti molli. Le radiazioni che attraversano il corpo
formano l’immagine aerea (fascio radiogeno modulato in uscita dal paziente). I fattori che influiscono
23 sull’assorbimento dei raggi X sono: spessore del materiale assorbente, densità del materiale assorbente,
numero atomico del materiale assorbente (in proporzione all’energia dei raggi X), energia dei raggi X
(voltaggio).
RD-6 Come si formano le immagini radiografiche?
Nell’attraversare il corpo, i raggi X subiscono un’attenuazione che dipende dallo spessore, dalla densità
e dal numero atomico degli elementi costitutivi della materia attraversata. L’intensità del fascio di raggi
X che ha attraversato la parte da esaminare, è modificato in conseguenza delle interazioni subite in
modo variabile secondo le diverse radio-opacità delle strutture incontrate sul suo cammino. Il fascio
così modulato (radiazione emergente), dopo aver attraversato un segmento di corpo umano, contiene le
informazioni sulla densità dei suoi componenti, che possono venire rappresentate su pellicole, su
monitor televisivi o misurate e tradotte in informazioni per un computer. Le immagini ottenute sono
fondamentalmente di due tipi: immagini statiche (fotografiche, su pellicola: radiografia), o immagini
dinamiche (visualmente in movimento: radioscopia o fluoroscopia). Quando il fascio dei raggi X
emerge dal corpo, zone diverse del fascio contengono differenti intensità di radiazione, derivanti dal
diverso grado di assorbimento nel momento in cui il fascio attraversa il corpo. Principio comune a tutte
le tecniche di rivelazione dell’immagine è l’utilizzo di sistemi che interagiscono con il fascio emergente e
si modificano in modo da fornire un segnale rilevabile.
RD-7 In cosa consiste la Radioscopia o Fluoroscopia (Amplificatore di brillanza, Radioscopia
televisiva)?
La Fluoroscopia consiste nella visualizzazione diretta in tempo reale delle immagini prodotte dal fascio
di raggi X che ha attraversato il corpo del paziente: essa fornisce dunque un’immagine cinetica. Il fascio
di raggi X colpisce uno schermo fluorescente che emette a sua volta fotoni luminosi. I fotoni luminosi
vengono trasformati in elettroni da un fotocatodo, per effetto fotoelettrico: questi vengono accelerati in
un tubo fotomoltiplicatore, in modo che il segnale sia amplificato. Alla fine gli elettroni accelerati
vengono ritrasformati in luce visibile da uno schermo fluorescente che viene ripreso da una telecamera
e trasformato in un segnale televisivo che può quindi essere trasmesso e osservato su un monitor
televisivo.
RD-8 In cosa consiste la rivelazione delle immagini mediante Pellicola Radiografica?
La pellicola o film è il sistema di rilevazione dell’immagine più classico e comune: essa permette di
produrre un documento iconografico ricco di dettaglio (sia spaziale che di contrasto), che rimane fisso e
permanente e facilmente trasferibile. La pellicola è costituita da un supporto plastico su cui sono
spalmati elementi chimici sensibili (microcristalli di alogenuri di Argento) che rivelano l’immagine
latente allo stesso modo delle pellicole fotografiche. I microcristalli modificano la loro struttura chimica
per effetto dei quanti di radiazione luminosa e/o ionizzante: il procedimento di sviluppo fotografico
rende poi visibile l’immagine come una gradazione di grigi in cui il nero rappresenta la zona che ha
ricevuto più radiazioni (cioè dove il corpo ne ha assorbite di meno) e il bianco quella che non ne ha
ricevute (in corrispondenza di dove ne sono state assorbite di più, come per esempio dall’osso).
RD-9 Cosa sono gli schermi di rinforzo?
Gli schermi di rinforzo sono schermi luminescenti trasparenti inseriti nella cassetta porta pellicole
(perché ovviamente la pellicola non può essere esposta alla luce), che, rendono più efficace
l’esposizione della pellicola e la rilevazione del segnale poiché trasformano la radiazione ionizzante in
luminosa che a sua volta impressiona la pellicola fotografica
RD-10 cosa sono i rilevatori digitali?
I rilevatori digitali sono sistemi di rivelazione impiegati in radiologia; permettono di ottenere l’immagine
latente in formato digitale, tramite detettori, che attribuiscono un valore numerico, proporzionato
all’energia rilevata, ad ogni piccola area di radiazione emergente. Essi caratterizzano la Tomografia
24 Computerizzata e sono da molti anni impiegati in Angiografia, mentre il loro uso si sta sempre più
diffondendo in fluoroscopia e anche in radiologia convenzionale, cioè nelle rappresentazioni statiche
come quelle del torace e dell’osso.
RD-11 In cosa consiste la TC?
La TC è una metodica che, sfruttando il principio che sta alla base della radiologia convenzionale, cioè i
raggi X, grazie all’uso di computer, consente di ottenere delle immagini che riproducono in sezioni
assiali il segmento del corpo esaminato.
Nella TC un fascio di raggi X strettamente collimato e conformato a ventaglio o a pennello attraversa
sezioni corporee successive e contigue. Suddividendo ogni sezione in piccole unità di volume (voxel),
ed utilizzando dei detettori per misurare la attenuazione del fascio per ogni traiettoria, è possibile
determinare (con un enorme numero di calcoli matematici), il coefficiente di assorbimento, cioè la
densità, di ogni unità di volume (voxel), la cui rappresentazione bidimensionale è il pixel (picture
element). Le informazioni così ottenute sono elaborate dal computer e tradotte su monitor in scala dei
grigi, a formare l’immagine anatomica della sezione corporea prescelta.
RD-12 Quali sono le principali caratteristiche della TC?
La metodica è molto sensibile, con un alto potere di risoluzione, cioè capacità di discernere punti molto
vicini e dunque di vedere lesioni molto piccole. Un miglioramento della risoluzione di contrasto si può
ottenere anche somministrando un mezzo di contrasto per via endovenosa e avvalendosi della diversa
diffusibilità che esso presenta nelle differenti strutture e nei differenti tessuti. Attualmente lo “stato
dell’arte” è rappresentato dalla TC volumetrica (detta anche spirale o elicoidale) “multidetettore” (o
“multislice”), in cui la scansione di un volume viene ottenuta attraverso l’acquisizione continua di dati
resa possibile dalla rotazione, senza interruzione, del tubo radiogeno intorno al letto porta paziente, che
ha un avanzamento continuo e dalla presenza, dal lato opposto al tubo, di una fila di detettori (da 8 a
156 nelle apparecchiature impiegate a scopo clinico) che rilevano contemporaneamente il segnale di
diverse “fette” contigue del corpo del paziente.
RD-13 Cosa sono i mezzi di contrasto?
Sono tutte le sostanze che, introdotte nel corpo umano, modificano la densità (e dunque la radioopacità), di una struttura anatomica, così da renderla visibile nell’immagine radiografica.
I mezzi di contrasto possono essere classificati in trasparenti e opachi. I trasparenti sono gas, i radioopachi sono baritati e iodati. I primi vengono utilizzati per visualizzare i vari tratti del tubo digerente, i
secondi possono essere impiegati per la visualizzazione di vasi sanguigni, vie urinarie e biliari, oltre che
per la visualizzazione di strutture ad alterata vascolarizzazione e permeabilità vascolare.
I mezzi di contrasto devono la loro radio-opacità alla presenza di uno o più atomi di elementi ad
elevato numero di massa e/o elevata densità. Nella gran maggioranza dei casi i mezzi di di contrasto
iodati sono idrosolubili e sono preparati in formulazioni compatibili con l’iniezione nel torrente
sanguigno (sterilità, carico osmotico, tollerabilità da parte degli endoteli vascolari).
RD-14 Quali apparati e quali sono gli esami Rx più comunemente eseguiti con mezzo di
contrasto iniettivi?
Apparato urinario (Urografia, Cistografia, uretrografia); App. genitale femminile (Isterosalpingografia),
Angiografia (Arteriografia, Flebografia); TC (per tutti gli organi e apparati).
La maggior parte mezzi di contrasto iniettivi possiede una propria cinetica di eliminazione,
principalmente per via renale. Il mezzo di contrasto iodato (in formulazione idrosolubile e iniettiva) è
somministrato per via endovenosa, circola insieme al sangue ed è eliminato per filtrazione glomerulare
dal rene, concentrato nelle vie escretrici urinarie dai meccanismi di concentrazione tubulare. Il processo
di concentrazione renale è sufficiente a rendere le urine radio-opache e quindi le stesse evidenti
all’esame con raggi-X.
25 La compatibilità di questi preparati con il torrente sanguigno permette lo studio contrastografico diretto
dei vasi: angiografia (arteriografia o flebografia) attraverso iniezione diretta nei vasi arteriosi (un
esempio è rappresentato dalla coronarografia).
Il mezzo di contrasto iniettato endovena raggiunge, pressoché indiluito, il cuore, dove si mescola con il
sangue, passa attraverso il circolo polmonare e raggiunge le sezioni sinistre del cuore, l’aorta, i suoi rami
e le arterie dei singoli organi o strutture che devono essere studiati. Questo è l’impiego caratteristico per
la Tomografia Computerizzata (TC), perché diventa così possibile valutare la vascolarizzazione di una
lesione, in modo da caratterizzare, per esempio, le alterazioni non vascolarizzate (cisti o aree
necrotiche), che vengono meno perfuse e si differenziano meglio dai tessuti normali; oppure, con lo
stesso principio, definire lesioni con elevata vascolarizzazione (come i tumori o i processi
infiammatori).
RD-15 In quale modo il mezzo di contrasto permette la visualizzazione delle strutture
patologiche?
Una volta giunto nel letto capillare, il contrasto diffonde rapidamente attraverso le membrane capillari e
passa dal sangue agli spazi extracellulari. In questo modo i mezzi di contrasto vascolari non solo
consentono di visualizzare il lume dei vasi ematici e delle vie escretrici urinarie, ma, diffondendo nei
tessuti, permettono di migliorarne il contrasto e di mettere in evidenza la differente costituzione degli
spazi interstiziali dei tessuti o delle lesioni.
Fa eccezione il cervello, dove la barriera emato-encefalica impedisce al contrasto di diffondere negli
spazi extravascolari: in questa sede la diagnostica per immagini evidenza accumuli di contrasto derivanti
da un danno della barriera, come si verifica in molti processi patologici.
Il meccanismo di diffusione del mezzo di contrasto attraverso la parete capillare è un meccanismo
passivo: questo processo di diffusione fa diminuire la concentrazione di mezzo di contrasto nel sangue.
Quando la concentrazione nel sangue diventa inferiore a quella negli spazi extracellulari, il contrasto
diffonde da questi ultimi verso il torrente ematico, dove viene di nuovo ridistribuito.
RD-16 Che cosa sono e di che tipo sono le reazioni ai mezzi di contrasto?
Le reazioni ai mezzi di contrasto iniettivi costituiscono uno dei problemi principali al loro impiego. Gli
effetti indesiderati della somministrazione endovenosa sono fondamentalmente di due tipi, tossici o
allergici. Le reazioni tossiche sono legate alle caratteristiche fisico-chimiche delle sostanze e
determinano le controindicazioni al loro impiego. Il legame di queste molecole con proteine anomale
circolanti (come nel morbo di Waldenstrom o nel mieloma multiplo) può creare gravi danni tubulari. Il
loro contenuto in iodio può determinare crisi tossiche nell’ipertiroidismo. Gli effetti tossici generali
possono essere aggravati se il mezzo di contrasto non viene eliminato in tempi brevi dal circolo nei
pazienti con grave insufficienza epatica o renale.
Le reazioni allergiche sono difficili da prevedere e non dipendono dalla dose somministrata.
Le reazioni ai mezzi di contrasto iniettivi possono essere :
• Lievi (5-8% dei casi sottoposti a indagine),
• Moderate (1-2% dei casi sottoposti a indagine)
• Gravi(0,05-1% dei casi sottoposti a indagine),
• Fatali in uno su 75.000 soggetti sottoposti ad indagine.
RT-1 Che cosa è la radioterapia ?
Per radioterapia s’intende un insieme di tecniche e procedure mediche che si basano sull’uso delle
radiazioni ionizzanti a scopo terapeutico. La radioterapia si usa prevalentemente nella cura dei tumori.
Tra le rare indicazioni non oncologiche della radioterapia vi sono le malformazioni arterovenose, e
l’esoftalmo del morbo di Basedow. In ambito oncologico la radioterapia può avere finalità curativa o
palliativa. È usata nel trattamento palliativo di pazienti lungo-sopravviventi con tumori ‘cronicizzati’.
26 RT-2 In quali situazioni il trattamento di radioterapia può avere finalità curativa e in quali
invece solo palliativa?
La radioterapia può essere curativa in caso di malattia oncologica loco-regionale, non può esserlo in
caso di malattia metastatica. Può anche essere considerato curativo il trattamento con radioterapia di un
tumore che interessi l’organo di origine ed i linfonodi tributari.
RT-3 Cosa s’intende per GTV (gross tumor volume)?
GTV è la malattia neoplastica visibile. Può essere individuata mediante l’esame obiettivo (visita e
palpazione) o più spesso mediante l’imaging. Anche l’imaging funzionale serve ad individuare il GTV.
Tutti i reperti anomali all’imaging sia morfologico che funzionale definiscono il GTV.
RT-4 Cosa s’intende per CTV (clinical target volume)?
CTV è la zona che non appare interessata dal tumore ma dove c’è il rischio d’infiltrazione
microscopica. In genere comprende un margine geometrico intorno al GTV per l’infiltrazione locale e
le stazioni linfonodali tributarie dell’organo malato.
Il CTV si definisce sulla base di criteri probabilistici. Si definisce rispetto ad una popolazione generica
di pazienti (e non sul caso singolo) in base alla storia naturale della malattia (ossia in base a dove si è
osservata ripresa di malattia in pazienti trattati e seguiti nel tempo). La decisione sul livello di rischio
accettabile nella definizione del CTV è arbitraria (in genere si irradiano le zone dove il rischio di
infiltrazione è maggiore del 10%). La maggior parte del CTV non è sede d’infiltrazione, bisogna tuttavia
irradiare un volume ampio poiché non è possibile rilevare l’infiltrazione microscopica. In alcuni casi
bisogna tener conto di altre vie di diffusione del tumore (in aggiunta ai linfonodi) ed includerle nel
CTV.
RT-5 Cosa si intende per 3D CRT (radioterapia 3D conformazionale) ?
La 3D-CRT è un tipo di radioterapia basato su una rappresentazione tridimensionale dei volumi da
irradiare e da risparmiare e su una scelta ottimale degli angoli di irradiazione
Per la rappresentazione 3D dei volumi è indispensabile la TC, ad essa si possono aggiungere altre
modalità di imaging. Oltre alla scelta degli angoli di irradiazione ogni campo deve essere conformato
mediante l’impiego di dispositivi quali multi-leaf-collimator o blocchi in lega.
c) La TC è indispensabile perché permette il calcolo del piano di cura. La 3D-CRT non permette di
realizzare distribuzioni di dose concave.
RT-6 Cosa s’intende per IMRT (radioterapia ad intensità modulata) ?
La IMRT è un tipo di radioterapia in cui da ogni angolo si irradia solo un porzione del volume
bersaglio. La dose in IMRT risulta dalla somma di tutti i campi conformati e modulati.
La IMRT permette di realizzare distribuzioni di dose concave e quindi di irradiare bersagli che
abbracciano o circondano organi critici.
La IMRT viene in genere realizzata facendo muovere le lamelle del collimatore multi lamellare durante
il trattamento in modo da schermare preferenzialmente le parti del campo che è meno favorevole
irradiare da ogni angolazione. La pianificazione della IMRT è basata su algoritmi automatizzati di
‘inverse planning’.
La IMRT aumenta il volume di tessuto sano che riceve dosi medio-basse.
RT-7 Quali sono le procedure che garantiscono il corretto posizionamento del paziente prima
di ogni seduta di radioterapia?
Il corretto ri-posizionamento del paziente prima di ogni seduta di radioterapia si basa sull’impiego di
dispositivi di immobilizzazione e la verifica del posizionamento.
I dispositivi di immobilizzazione possono essere in genere cuscini (anche personalizzati) e maschere
termoplastiche. La verifica del posizionamento può essere visiva (mediante reperi cutanei e tatuaggi
allineati con laser) o mediante imaging
27 Dispositivi di immobilizzazione particolari possono essere i bite, i compressori addominali, i caschi
sterotassici. La verifica mediante imaging si può fare con il fascio terapeutico (scarsa qualità
dell’immagine) o mediante dispositivi dedicati (radiografia, ecografia, cone-beam CT, etc.).
RT-8 Quale è il meccanismo molecolare del danno da radioterapia ?
Le radiazioni ionizzanti uccidono le cellule danneggiandone il DNA. Il danno può avvenire in maniera
diretta (la radiazione rompe un legame della molecola di DNA) o indiretta. La radiazione rompe il
legame di un’altra molecola (in genere acqua) e crea un radicale libero. Il radicale libero danneggia poi il
DNA.
Il danno al DNA da radiazioni può essere riparato. La diversa capacità di popolazioni cellulari diverse
(sane/malate, del target/non del target) di riparare il danno in base ad alcuni parametri (in particolare il
frazionamento della dose) permette di ottenere un “effetto terapeutico differenziale” (più danno al
tumore che al tessuto sano). A volte il danno diretto da radiazioni alle membrane può portare alla
morte cellulare. Se il danno al DNA successivo all’irradiazione terapeutica viene riparato male, la cellula
può sopravvivere con una mutazione che può essere l’evento che da inizio ad un secondo tumore.
RT-9 Qual è il ruolo dell’ossigeno nel danno da radioterapia ?
Le cellule ben ossigenate sono danneggiate di più di quelle ipossiche poiché l’ossigeno potenzia il
danno indiretto da radioterapia stabilizzando i radicali liberi. L’effetto di stabilizzazione dei radicali
liberi aumenta il loro cammino medio (durano più a lungo, quindi possono fare più strada), quindi
anche i radicali liberi prodotti lontano dal DNA riescono a danneggiarlo.
RT-10 Come avviene la morte cellulare indotta da radioterapia?
Può essere una morte litica, apoptotica o mitotica
• La morte litica determina il rilascio del contenuto della cellula all’esterno e causa infiammazione,
la morte apoptotica non causa infiammazione. Avviene per dosi molto elevate, la cellula
irradiata viene fisicamente e immediatamente distrutta.
• La morte apoptotica è una morte programmata in cui la cellula fa uso di energia per
impacchettare il suo contenuto interno in vacuoli che saranno poi fagocitati da altre cellule. Il
danno diretto alla membrana può innescare la morte apoptotica.
• La morte mitotica è dovuta alla perdita della capacità di replicazione della cellula.
RT-11 Quale è il motivo che porta a somministrare la radioterapia in molte frazioni da 1.8 – 2
Gy ciascuna invece che in poche frazioni ad alta dose?
La somministrare la radioterapia in molte frazioni è finalizzata alla massimizzazione dell’indice
terapeutico; il frazionamento della dose permette di danneggiare le cellule tumorali maggiormente
rispetto a quelle sane.
I meccanismi di tale effetto preferenziale sono molteplici: riossigenazione , ridistribuzione nel ciclo
cellulare, riparazione del danno sub letale, ripopolamento
RT-12 Come si associa la radioterapia con le altre terapie antineoplastiche?
La radioterapia può essere l’unico trattamento o più spesso può essere associata alla chirurgia, e/o alla
chemioterapia o ad altre terapie mediche. Associazioni tipiche sono: la radioterapia post-operatoria, la
radioterapia preoperatoria e la radiochemio-terapia concomitante.
La radioterapia post operatoria ha in genere lo scopo di eradicare l’eventuale malattia residua
microscopica rimasta dopo la resezione del GTV. La radioterapia pre-operatoria ha il doppio scopo di
eliminare la malattia microscopica che potrebbe permanere dopo la chirurgia e di rendere l’intervento
chirurgico meno mutilante riducendo le dimensioni del GTV. La radio-chemioterapia concomitante ha
in genere lo scopo di evitare completamente una chirurgia mutilante.
RT-13 Qual è il ruolo della radioterapia nel trattamento del tumore della mammella ?
Nel trattamento del tumore della mammella la radioterapia viene impiegata di routine come trattamento
28 post-operatorio dopo chirurgia conservativa. La chirurgia conservativa (chirurgia limitata ad un
quadrante della mammella) non è considerabile di efficacia equivalente alla mastectomia; infatti, in
assenza di radioterapia post-operatoria, circa una paziente su 3 tra coloro che hanno subito un
intervento conservativo, avrà una recidiva locale. Per evitare una recidiva bisogna quindi irradiare tutte
le pazienti (anche se 2/3 delle pazienti sottoposte a quadrantectomia non ne avrebbero bisogno, poiché
non è possibile prevedere quali sarebbero le pazienti con la persistenza di malattia microscopica).
Dopo mastectomia invece la radioterapia si esegue solo in caso di fattori di rischio particolari. Il
trattamento di radioterapia dopo chirurgia conservativa viene in genere effettuato con tecniche
relativamente semplici (due campi tangenziali). Le moderne tecniche di radioterapia permettono di
ridurre l’irradiazione di cuore e polmoni.
RT-14 Qual è il ruolo della radioterapia nel trattamento del tumore della prostata ?
Nel trattamento del tumore della prostata la radioterapia può essere il trattamento esclusivo. I risultati
della radioterapia e della chirurgia radicale sono equivalenti dal punto di vista oncologico. La scelta tra
le due metodiche dipende dalle preferenze del paziente. Le tecniche sofisticate di radioterapia sono
indispensabili per erogare una dose curativa sulla prostata. La tossicità più frequente è a carico della
vescica del retto e del bulbo penieno. Per ottenere risultati simili alla chirurgia bisogna erogare almeno
70 Gy. La potenza sessuale può essere compromessa sia dalla chirurgia sia dalla radioterapia, per la
chirurgia c’è un danno precoce dovuto alla resezione dei nervi erigendi, per la radioterapia un danno
tardivo dovuto alla sclerosi dei corpi cavernosi. La radioterapia può dare tossicità tardiva sul retto con
rischio di sanguinamento e lieve aumento del rischio di secondi tumori della parete anteriore del retto.
La chirurgia può danneggiare il collo vescicale e dare incontinenza urinaria.
RT-15 Quale è il ruolo della radioterapia nel trattamento dei tumori del testa collo ?
Da sola o associata alla chemioterapia si usa per evitare una chirurgia mutilante o nelle sedi dove la
chirurgia non è possibile. L’associazione con la chemioterapia migliora le percentuali di cura ma
peggiora la tossicità. È quasi sempre necessario irradiare ampi volumi linfonodali apparentemente sani.
La tossicità acuta prevalente è la mucosite, la tossicità tardiva più comune è la xerostomia (secchezza
della bocca)
RT-16 Quale è il ruolo della radioterapia nel trattamento dei tumori del retto ?
La radioterapia preoperatoria viene impiegata negli stadi localmente avanzati. La radioterapia
preoperatoria diminuisce il rischio di recidive locali. In caso di tumori molto bassi la radioterapia preoperatoria può permettere di conservare lo sfintere anale.
È stato dimostrato che il trattamento pre-operatorio da risultati migliori di quello post-operatorio. La
radioterapia pre-operatoria è indicata per i tumori in stadio T3-T4 o N+. La radioterapia preoperatoria
può essere associata a chemioterapia.
RT-17 Quale è il ruolo della radioterapia nel trattamento delle metastasi vertebrali?
Nel trattamento delle metastasi vertebrali la radioterapia ha un ruolo palliativo. Non è necessario
irradiare tutte le metastasi ma solo quelle che danno sintomi o che sono a rischio di frattura.
Se oltre al dolore da compressione delle radici nervose è presente deficit funzionale da compressione
del midollo il trattamento deve essere iniziato tempestivamente e comunque mai oltre le 72 ore.
RT-18 Cosa è la brachiterapia ?
La brachiterapia è un tipo di radioterapia in cui sorgenti radioattive vengono posizionate in vicinanza
al tumore.
La brachiterapia si divide in intracavitaria, interstiziale o da contatto.
Nella brachiterapia intracavitaria le sorgenti radioattive sono poste in una cavità fisiologica, ad esempio
nella pelvi nel caso dei tumori ginecologici.
Nella brachiterapia interstiziale le sorgenti sono inserite in un organo parenchimatoso in maniera
29 invasiva, come nel caso dei sarcomi o dei tumori della prostata.
Nella brachiterapia da contatto le sorgenti sono poggiate sulla superficie del corpo.
È la tecnica con la migliore selettività spaziale dato che le sorgenti irradiano su tutto l’angolo solido (in
maniera sferica) e poiché la dose diminuisce con l’inverso del quadrato della distanza, l’irradiazione
riguarda quasi esclusivamente le strutture patologiche a contatto con la sorgente.
RT-19 Cosa è la IORT (radioterapia intra-operatoria) ?
La IORT è tipo di radioterapia che si effettua durante un intervento chirurgico. La chirurgia finalizzata
alla rimozione del tumore permette anche di dislocare gli organi antistanti il tumore, che possono così
essere irradiati direttamente, e di schermare quelli retrostanti inserendo apposite protezioni tra l’organo
bersaglio e quelli retrostanti.
L’esposizione del tumore durante la chirurgia permette di individuare il volume da irradiare anche in
base alla palpazione o all’esame istologico estemporaneo. La IORT può essere praticata mediante
acceleratori mobili dedicati che vengono portati in sala operatoria (provvedendo ai problemi di
schermature ed esposizione del personale) o trasportando il paziente anestetizzato nel bunker di
radioterapia.
RT-20 Cosa e l’adroterapia
L’adroterapia è un tipo di radioterapia che fa uso di fasci di particelle cariche accelerate. A questo scopo
vengono impiegati fasci di protoni e di ioni carbonio. Ha caratteristiche fisiche di deposizione locale di
energia più favorevoli della radioterapia con raggi X. Il vantaggio vantaggio fisico dipende dal range
finito delle particelle (zero dose in uscita) e dal picco di Bragg (più dose al tumore che nel corridoio di
ingresso).
RT-21 Che cosa sono gli effetti iatrogeni da radioterapia?
Gli effetti iatrogeni da radiazioni sono sia danni graduati che consistono in alterazioni morfologiche e
funzionali nei tessuti irradiati a seguito di radioterapia.
• Effetti graduati collaterali:
o Di gravità modesta si manifestano con probabilità elevata, sono concomitanti e fugaci.
• Sequele e postumi:
o Di gravità modesta si manifestano con probabilità elevata, sono permanenti.
• Complicanze:
o Di gravità elevata si manifestano con probabilità bassa, sono precoci e tardivi.
• ).
RT-22 Che cosa sono gli effetti iatrogeni “collaterali” da radioterapia?
Gli effetti “collaterali” da radioterapia sono danni:
• Relativamente lievi che compaiono già nel corso del trattamento e anche entro pochi giorni, e
che successivamente regrediscono in modo completo.
• Controllabili con terapia di sostegno o con brevi interruzioni del trattamento.
• Sono processi infiammatori acuti associati a danneggiamento degli epiteli.
RT-23 Che cosa sono gli effetti iatrogeni definiti “sequele e postumi” da radioterapia?
Le sequele e postumi da radioterapia sono danni:
• Relativamente modesti, ma generalmente permanenti (accettabili in relazione al risultato della
terapia).
• Conseguono inevitabilmente, o con grande frequenza, ad un trattamento medico (Es.:
menopausa dopo trattamento - chirurgico o radiante- di un tumore pelvico femminile.
RT-24 Che cosa sono gli effetti iatrogeni definiti “complicanze” da radiazioni?
Le complicanze da radioterapia sono danni:
30 •
•
Che compromettono seriamente la salute del paziente.
Richiedono una terapia medica e/o chirurgica impegnativa, il cui esito finale raramente è la
restitutio ad integrum totale, mentre talvolta può essere la morte.
• Indipendenti dai vincoli di tempo, sia in corso di terapia (complicanze precoci), sia dopo mesi o
anni (complicanze tardive).
Le complicanze post-radioterapiche consistono anche in effetti statistici (ad esempio tumore solido o
leucemia
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