Tecnologie radiologiche
(MED/50).
Testi consigliati, a scelta:
RADIOLOGIA: elementi di tecnologia. Autore Roberto Passariello (IV
edizione) Editrice: Idelson Gnocchi.
METODOLOGIA E APPARECCHIATURE NELLA DIAGNOSTICA
PER IMMAGINI. Autori L. Cei, A. La Fianza. Società Editrice
Universo.
L’IMMAGINE RADIOLOGICA. Autore Robert A. Fosbinder. Editore
Mc Graw Hill.
Tecnologie radiologiche
(MED/50).
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Esame orale:
I appello Febbraio ordinario,
II appello settembre ordinario
III appello febbraio straordinario.
IV appello settembre ripetente
V appello febbraio ripetente.
Cenni sulle radiazioni
elettromagnetiche e la
produzione dei raggi X
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Radioattività
Radiazioni ionizzanti
Irraggiamento
Classificazione delle aree
Schermature e protezioni
Cenni di radioprotezione
Radiazioni ionizzanti
 Radiazioni che producono ionizzazione nei
materiali che attraversano con la formazione di
una coppia di ioni mediante l’allontanamento di
un elettrone orbitale dal nucleo atomico cui è
legato.
 R. direttamente ionizzanti: particelle dotate di
carica = elettroni, protoni, particelle α e ß.
 R. indirettamente ionizzanti: radiazioni
elettromagnetiche (X e ), neutroni.
RADIOATTIVITA’
 NATURALE (raggi cosmici, suolo, rocce,
aria, acque, cibo).
 ARTIFICIALE (usi medici sia diagnostici
che terapeutici, impianti nucleari, attività
industriali, ecc..).
RADIOATTIVITA’
è un insieme di processi tramite i quali
nuclei atomici instabili (radionuclidi)
emettono radiazioni per raggiungere uno
stato più stabile.
RADIOATTIVITA’
 Le radiazioni che vengono emesse dal
nucleo atomico radioattivo, in base alla
loro natura, si distinguono in:
 α (nuclei di elio)
 ß (elettroni)
  (onde elettromagnetiche)
 LET (trasferimento lineare di E): Energia
ceduta dalla radiazione durante il suo
percorso.
 Potere di ionizzazione specifica: n° di
coppie di ioni prodotte per unità di
percorso.
RADIOATTIVITA’
 Unità di misura: Becquerel (Bq) = indica
quante disintegrazioni di atomi
avvengono in una data popolazione
nell’unità di tempo.
 1 disintegrazione al secondo.
RADIOATTIVITA’
Dipende da:
 Tempo di dimezzamento fisico o
periodo fisico (Tf) caratteristico di
ciascun radioisotopo: immutabile,
immodificabile e costante = tempo
impiegato da una certa quantità di
radioisotopo a ridursi alla metà.
 Tipo di radiazioni emesse dal
radioisotopo e loro E.
Irraggiamento esterno
Per irradiazione esterna si intende l'esposizione del corpo intero
o di parte di esso alle radiazioni emesse da una sorgente di
radiazioni (X, g, b) presente nell'ambiente esterno.
Le radiazioni ionizzanti sono particelle e onde
elettromagnetiche dotate di elevato contenuto energetico, in
grado di rompere i legami atomici del corpo urtato e caricare
elettricamente atomi e molecole neutri -con un uguale numero
di protoni e di elettroni- ionizzandoli.
Irraggiamento
Si parla di irradiazione o esposizione esterna quando la sorgente
di radiazioni resta all'esterno del corpo umano.
Quando la sorgente viene invece introdotta nell'organismo
(contaminazione interna) si parla di irradiazione o esposizione
interna. La contaminazione interna può verificarsi tutte le volte
che si manipolano sorgenti non sigillate, sorgenti cioè prive di un
involucro inerte o, se presente, non tale da prevenire, in
condizioni normali di impiego, la dispersione delle materie
radioattive.
Irraggiamento
Nel caso di irraggiamento esterno, i provvedimenti da adottare
per ridurre l'esposizione e quindi le dosi ricevute sono piuttosto
semplici. Essi consistono infatti nello:
a) schermare la sorgente;
b) aumentare la distanza tra sorgente e persona esposta;
c) diminuire il tempo di esposizione.
Le regole sopra indicate restano valide, per quanto applicabili,
anche nel caso della manipolazione di sorgenti non sigillate. Ad
esse si devono però aggiungere appropriate procedure di igiene
del lavoro (uso di indumenti protettivi, barriere di contenimento,
etc.) che rendano di fatto del tutto improbabile l'introduzione della
contaminazione nell'organismo umano.
In materia di contaminazione interna, l'unica misura realmente
efficace è proprio quella di prevenire qualsiasi introduzione.
Si possono distinguere due componenti di radiazione:
- la radiazione diretta emessa dalla sorgente radiante e
- la radiazione diffusa emessa dal corpo colpito dalla radiazione diretta.
 La capacità di ionizzare e di penetrare
all’interno della materia dipende
dall’energia e dal tipo di radiazione
emessa, e dalla composizione e dallo
spessore del materiale attraversato.
 Le radiazioni alfa (2 protoni + 2 neutroni)
possiedono un'elevata capacità
ionizzante e una limitata capacità di
diffusione in aria, possono essere
bloccate con un foglio di carta o un
guanto di gomma. Sono pericolose per
l’organismo se si ingeriscono o inalano
sostanze in grado di produrle.
 Le radiazioni beta (elettroni) sono più
penetranti rispetto a quelle alfa -circa un
metro in aria e un cm sulla pelle- ,
possono essere fermate da sottili
spessori di metallo, come un foglio di
alluminio, o da una tavoletta di legno di
pochi centimetri.
 Le radiazioni x e gamma (fotoni emessi
per eccitazione all’interno del nucleo o
all’interno dell’atomo) attraversano i
tessuti a seconda della loro energia e
richiedono per essere bloccate
schermature spesse in ferro, piombo e
calcestruzzo.
I fattori che agiscono sul livello di irradiazione esterna
sono:
1) la distanza dalla sorgente
la dose da radiazioni ricevuta da un individuo è
inversamente proporzionale al quadrato della distanza
dell'individuo dalla sorgente;
2) il tempo
la dose di esposizione
è direttamente proporzionale al tempo;
3) le schermature
tutti i materiali attenuano l'intensità
del fascio di radiazioni
assorbendone una parte.
Le dimensioni delle schermature dipendono da :
1) numerosi codici di calcolo (EGS, MORSE,
ANISN,MCNP, ecc.) per la progettazione
dell’impiantistica;
2) natura delle sorgenti (radioisotopi, tubi a raggi X,
acceleratori di particelle, ecc.)
Da non trascurare il costo delle schermature, che
rappresenta a volta una spesa da prendere in
considerazione preventivamente.
SCHERMATURA OTTIMIZZATA
Il valore dello “spessore minimo” di schermo da
installare non potrà essere inferiore a quello che serve
per assicurare il rispetto dei limiti di dose individuali.
Il principio di ottimizzazione, serve a determinare
l’ulteriore spessore da aggiungere per rendere le dosi
“tanto basse quanto ragionevolmente possibile”
(ALARA).
Un metodo “conservativo” per valutare la
schermatura potrebbe essere quello di
considerare la sorgente o la macchina
radiogena come se fosse in funzione per l’intero
orario di lavoro e sempre alla massima potenza.
Questo porterebbe ad una “sovrastima”
degli spessori da installare e quindi spese
assolutamente ingiustificate.
Parametri per computo:
- carico di lavoro (W)
- fattore d’uso (U)
- fattore di occupazione (T).
Carico di lavoro (W)
Legato al numero di ore di effettivo
impiego della macchine e alle
relative condizioni di funzionamento.
Fattore d’uso (U)
Tiene conto della frazione di tempo
in cui in media il fascio utile è diretto
verso una certa “direzione” (barriera
primaria), mentre per le direzioni
interessate solo da radiazioni diffuse
(barriere secondarie).
Fattore di occupazione (T).
Tiene conto della frazione dell’orario
lavorativo in cui le varie aree d’interesse
sono effettivamente frequentate dal
personale.
T=1 aree esterne alla zona controllata (uffici, laboratori, ecc.)
T<1 frequenza solo occasionale del personale:
T 1/4 (corridoi interni, ascensori,ecc.)
T 1/6 (corridoi esterni, parcheggi, ecc.)
Organi e tessuti più
radiosensibili:






Midollo osseo rosso
Gonadi
Intestino
Cute
Cristallino
Tiroide
Organi e tessuti più radioresistenti:






Fegato
Reni
Muscoli
Ossa
Cartilagini
Tessuto connettivo
 CLASSIFICAZIONE DELLE AREE
Nel D.Lgs. 230/95 si parla di zone classificate per gli
ambienti di lavoro sottoposti a regolamentazione per motivi
di protezione contro le radiazioni ionizzanti. Le zone
classificate possono essere zone controllate o zone
sorvegliate.
 CLASSIFICAZIONE DELLE AREE
E' classificata zona controllata ogni area di lavoro
ove sussiste per i lavoratori ivi operanti il rischio di
superamento di uno qualsiasi dei seguenti valori:
 6 mSv/anno per esposizione globale o di equivalente di
dose efficace;
 45 mSv/anno per il cristallino;
 150 mSv/anno per la pelle, mani, avambracci, piedi,
caviglie.
 CLASSIFICAZIONE DELLE AREE
E' classificata zona sorvegliata ogni area di lavoro,
che non debba essere classificata zona controllata, ove
sussiste per i lavoratori ivi operanti il rischio di superamento
di uno qualsiasi dei seguenti valori:
 1 mSv/anno per esposizione globale o di equivalente di
dose efficace;
 15 mSv/anno per il cristallino;
 50 mSv/anno per la pelle, mani, avambracci, piedi, caviglie.
PROTEZIONE MATERIALI

Qualsiasi
materiale
può
essere
utilizzato, varia il suo spessore.

1.
2.
3.
4.
5.
Es: Tubo a raggi X 100kV se schermato con calcestruzzo avrebbe
uno spessore 80 volte maggiore ed un peso 17 volte maggiore di
una barriera realizzata in piombo (NCRP76) ma con costo più
basso.
disponibilità di spazio, oltre al costo, influenza la scelta del
materiale da utilizzare come schermatura.
possibilità di utilizzare per fini strutturali la schermatura
la trasparenza ottica (quando richiesta);
verifica della qualità;
l’aspetto esteriore.
PROTEZIONE MATERIALI



I fotoni sono rapidamente assorbiti nei
materiali pesanti.
Il ferro e il piombo trovano quindi frequente
impiego nelle schermature per i raggi X e
gamma.
Il piombo viene preferito oltre che per la sua
efficacia anche per la sua disponibilità
commerciale in spessori (compreso fra
frazioni di mm. a vari cm. come “mattoni”).
PROTEZIONE MATERIALI





Per i neutroni, sono preferibili materiali
leggeri (alto contenuti di idrogeno).
Acqua, calcestruzzo. Legno, paraffina,
polietilene buoni ma infiammabili.
Boro e cadmio per la cattura di neutroni
termici.
Calcestruzzo “caricato” con barite, magnetite,
ilmenite, ferro, piombo è quello più
rispondente.
Se richieste caratteristiche ottiche, viene
utilizzato il “vetro al piombo”.
PROTEZIONE STRUTTURA
 I locali in cui sono installati apparecchi che
producono radiazioni ionizzanti (tubi a raggi X),
sono “schermati”, con materiale Pb-equivalente
adeguati alla energia emessa dalla macchina.
 Per la schermatura di un locale con un tubo a
raggi X di 130 kV, è necessario un muro di
mattoni pieni di 10 cm intonacato con cemento
e polvere di barite (equivallente a 0,3 mm di
piombo)
Proprietà fisiche di alcuni vetri al piombo.
Vetro
Densità
Indice di
rifrazione
Percentuale in peso
ossidi di piombo piombo
RS 253 G
RS 323 G
RS 360
RS 420 G
RS 520
2.53
3.23
3.60
4.20
5.20
1.52
1.58
1.62
1.69
1.80
33.4
45.4
57.4
71.3
31.0
42.2
53.4
66.5
Materiali di schermo di uso comune.
MATERIALE
Terra
Sabbia
Calcestruzzo ordinario
Calcestruzzo caricato con:
- barite
- limonite
- ilmenite
- magnetite
- ferro
Mattoni (morbidi)
Mattoni (duri)
Intonaco (sabbia)
Piastrelle, ceramica
Granito
Calcare
Marmo
Barite naturale
Acqua
Aria (NTP)
Legno
Vetri al piombo
Alluminio
Rame
Acciaio
Piombo
DENSITA’ (g*cm-3)
1.7
1.6
2.5
3.8
4.6
3.9
4.6
6.0
1.6
2.0
1.5
1.9
2.6
2.4
2.7
4.5
1.0
1.293*10-3
0.7
3.3
2.7
8.9
7.9
11.3
RADIOPROTEZIONE
Scopo: eliminare i danni non stocastici
o deterministici e ridurre a livelli
accettabili il rischio relativo
all’insorgenza di danni stocastici.
Norme di legge hanno previsto una
limitazione dell’esposizione sia della
popolazione che dei lavoratori in modo
da garantire livelli di rischio accettabili.
SORVEGLIANZA FISICA della RP
ESPERTO QUALIFICATO (EQ)
 D.Lgs. 241/2000: attribuzione di tale titolo
solo a fisici, tecnici, ingegneri, chimici
previo superamento di un esame
sostenuto davanti ad una apposita
commissione stabilita dal Ministero del
Lavoro e delle Politiche Sociali a Roma.
ESPERTO QUALIFICATO (EQ)
 Individua dettagliatamente sorgenti radiogene
(macchine radiogene, sostanze radioattive
sigillate: rischio da irradiazione esterna;
sostanze radioattive non sigillate: rischio da
irradiazione esterna + interna) e loro affidabilità
ed efficienza.
 Stabilisce mezzi di radioprotezione da adottare.
 Definisce attività lavorativa dei singoli lavoratori
sia in senso qualitativo che quantitativo.
 Stabilisce tipo di dosimetria fisica e
tipo di dosimetria individuale.
 L’obbligo del dosimetro individuale è
solo per i lavoratori classificati in
categoria A, per i lavoratori di categoria
B si può procedere solo utilizzando i
dati della dosimetria ambientale, fisica.
ESPERTO QUALIFICATO:
 Deve escludere qualsiasi rilascio indebito di
materiale radioattivo nell’ambiente esterno;
 deve procedere ad una regolamentazione
dell’accesso ai luoghi di lavoro, ad un corretto
dimensionamento delle barriere protettive, deve
effettuare controlli sistematici della
concentrazione delle sostanze radioattive.
ESPERTO QUALIFICATO:
 effettua delimitazione delle zone, esame e
controllo dell’efficacia dei dispositivi di
protezione;
 deve valutare esposizioni, contaminazioni,
dosi individuali assorbite dai lavoratori
esposti;
 opera in stretto collegamento con M.A.
ESPERTO QUALIFICATO (EQ)
 Classificazione (relazione scritta) dei
lavoratori (A, B): esclusiva pertinenza,
obbligo!
Non D.L. in collaborazione con
EQ!
 Classificazione (relazione scritta) zona
sorvegliata e zona controllata.
EQ classifica aree di lavoro
in:
 Zone Sorvegliate: quelle aree in cui sussiste
per i lavoratori in esse operanti il rischio di
superamento di uno dei limiti di dose fissati per
le persone del pubblico, sempre riferiti ad un
anno solare:
* 1 mSv per esposizione globale o di DE
* 1/10 di uno qualsiasi dei limiti di DH
(per esposizione parziale), fissati per il
cristallino (15 mSv), per la pelle (50 mSv),
per mani e piedi (50 mSv).
Ai sensi del D.Lgs. 241/2000 –
allegato III
 Lavoratori esposti:
soggetti suscettibili di superare in un anno
solare uno o più dei seguenti valori
(limiti fissati per le persone del pubblico):
1 mSv di DE
15 mSv di DH per il cristallino
50 mSv di DH per la pelle
50 mSv di DH per mani, avambraccia, piedi e
caviglie
EQ classifica i lavoratori
esposti in (D.Lgs. 241/2000 –
allegato III):
 Categoria A
suscettibili di un’esposizione superiore in
un anno solare ad uno dei seguenti valori:
6 mSv di DE, 3/10 di uno qualsiasi dei
limiti fissati per cristallino, pelle, mani,
piedi e caviglie.
 Categoria B: i lavoratori esposti non
classificati in A.
Limiti di dose per i lavoratori esposti
D.Lgs. 241/2000 – allegato IV
 DE 20 mSv/anno
 DH 150 mSV per cristallino, 500 mSv
per la pelle, 500 mSv per mani,
avambraccia, piedi, caviglie.
Limiti di dose per la popolazione
D.Lgs. 241/2000 – allegato IV
 DE 1 mSv/anno
 DH 15 mSV per cristallino, 50 mSv per
la pelle, 50 mSv per mani,
avambraccia, piedi, caviglie.
SORVEGLIANZA MEDICA della RP
Finalità:
valutazione e conservazione dello stato
di salute del lavoratore ed espressione
di un giudizio di compatibilità con il
rischio radiologico.
SORVEGLIANZA MEDICA della RP
MEDICO AUTORIZZATO (MA):
 È il medico che possiede la specializzazione e
l’addestramento necessari a garantire la
sorveglianza medica dei lavoratori e la
protezione della popolazione contro i rischi
sanitari derivanti dalle R.I. nelle diverse attività
che comportano l’esposizione a tali radiazioni.
 Medico responsabile della sorveglianza
medica degli esposti a R.I. iscritto in un
apposito elenco nazionale.
SORVEGLIANZA MEDICA
 VISITE PREVENTIVE
(per constatare assenza di controindicazioni)
 VISITE PERIODICHE
(per controllare stato di salute dei lavoratori)
 VISITE STRAORDINARIE
(per cambio mansione od aumento dei rischi, inizio
maternità, per riconoscimento di eventuale danno da
R.I.)
 VISITE CONCLUSIVE
Visita preventiva
 Profilo ematologico (emocromo, VES,
coagulazione)
 Profilo biochimico (creatininemia, uricemia,
glicemia, colesterolemia, trigliceridemia,
bilirubinemia, transaminasemia, GT,
elettroforesi proteica)
 Esame delle urine
 Visita oculistica
 ECG
 Rx torace
Visita preventiva
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Accertamenti integrativi complementari:
Visita dermatologica, senologica,
ginecologica
ETG pelvica, ETG vescicale
Profilo tiroideo, ETG tiroide
Markers epatite
PSA dai 50 aa; Sangue occulto nelle feci
Teletermografia con criostimolo negli esposti
alle mani
Visita periodica
 Profilo ematologico (emocromo, VES, coagulazione)
 Profilo biochimico (creatininemia, uricemia, glicemia,
colesterolemia, trigliceridemia, bilirubinemia,
transaminasemia, GT, elettroforesi proteica)
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Esame delle urine
Visita oculistica
ECG
Visita dermatologica, senologica, ginecologica
Sangue occulto nelle feci
Teletermografia con criostimolo negli esposti alle
mani