1 Corso sulla radioprotezione da esposizioni sanitarie ai sensi art.7.1 D.Lgs. n.187 del 26 maggio...

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Corso sulla radioprotezione da esposizioni sanitarie

ai sensi art.7.1 D.Lgs. n.187 del 26 maggio 2000

La radioprotezione in campo medico -1La radioprotezione in campo medico -1

Scoperta Raggi X, Radioattività naturale e Scoperta Raggi X, Radioattività naturale e

artificiale, Limiti di dose e di artificiale, Limiti di dose e di

classificazione dei lavoratori,classificazione dei lavoratori,

Dose assorbita, equivalente, efficaceDose assorbita, equivalente, efficace

Luisa Biazzi Luisa Biazzi Università di PaviaUniversità di Pavia Fisica medicaFisica medica

[email protected]@unipv.it

2 RadioprotezioneRadioprotezione

Normative italiane

D.Lgs. n.230 del 17 marzo 1995 Radioprotezione

D.Lgs. n.241 del 26 maggio 2000 “Radprot. dei lavoratori”

D.Lgs. n.187 del 26 maggio 2000 “Radprot. dei pazienti”

In particolare art.7 comma 1 e allegato IV del D.Lgs.n.187/00 prevedono la formazione in radioprotezione in tutti i corsi di laurea in medicina e chirurgia e odontoiatria e nelle scuole di specializzazione che possono comportare attività specialistiche (radiodiagnostica, radioterapia, medicina nucleare) o complementari (ortopedia, chirurgia, ecc.) con radiazioni ionizzanti


Origini

W.Roentgen scopritore dei raggi X8.11.1895 a Wurburg

Caratteristiche dei raggi X:

-capacità di impressionare lastre fotografiche

-capacità di produrre ionizzazione in aria/gas

-capacità di attraversare, senza apperezzabile attenuazione, molti materiali a basso n°atomico e bassa densità

-significativo assorbimento durante il passaggio attraverso materiali ad alto n° atomico e ad alta densità


L’immagine radiologica

L’evoluzione dell’immagine radiografica:dalla prima radiografia della signora Roentgen a oggi


I raggi X

Schema di un tubo a raggi XAmpolla in vetro in cui c’è vuoto spinto in cui vi sono 2 elettrodi: un catodo e un anodo-metallo ad alto n°atomico Z (Tg); vicino al catodo c’è un filamento che riscaldato libera elettroni

RAGGI X:

-emissioneX dovuta all’interazione degli elettroni liberati dal filamento riscaldato

-sono onde elettromagnetiche come la luce visibile con lunghezza d’onda molto più piccola (10-

10m)


La radioattività naturale

tra 1898-1902 i coniugi Curie scoprirono altri elementi, tra cui il radio,che presentavano il fenomeno della radioattività: proprietà non esclusiva dell’uranio

Becquerel, cercando una relazione tra i raggi X appena scoperti e i fenomeni di fluorescenza indotti su sali di uranio, scopriva il fenomeno della radioattività naturale.

Iniziava la scoperta della costituzione intima della materia


La radioattività artificiale

Nel 1934 Irene Curie (figlia dei Curie) e il marito Frederic Joliot scoprirono la radioattività artificiale cioè la possibilità di produrre artificialmente elementi radioattivi non presenti in natura. Iniziava l’era degli isotopi radioattivi artificiali (oggi sono centinaia)

Isotopi: atomi dello stesso elemento chimico (stesso n°atomico Z) ma diverso n°massa quindi massa atomica dovuta a diverso n° di neutroni presenti nel nucleo.

Es. in natura il Carbonio è una miscela di 3 isotopi con n°massa 12, 13, 14 12 98,89%, C13 1,11%, C14 tracce

-Isotopi stabili (~300)

-Isotopi instabili o radioattivi (~1200)

-21 elementi con 1 isotopo(Berillio,Fluoro,Sodio).Gener.di più.


Radiazione naturale

Tabella 1 Dose efficace media di un individuo dovuta a fonti di irradiazione naturali presenti nell'ambiente (1).

Fonte (mSv/anno) raggi cosmici 0,355 radionuclidi presenti in natura prodotti dalla radiazione cosmica

0,015

radionuclidi primordiali Irradiazione esterna 0,41

40K 0,18 Famiglie radioattive (238U e 232Th ) 1,42 (*)

Totale 2,38

(*) valore estremamente variabile ( dipende dal contributo dovuto alla inalazione di radon, gas radioattivo naturale emesso sia dal terreno sia dai materiali di costruzione degli edifici)


Spettro elettromagnetico

I raggi X appartengono allo spettro della radiazione elettromagnetica


Fenomeno della ionizzazione

I raggi X sono radiazioni ionizzanti perché nel loro passaggio attraverso la materia producono ionizzazioni cioè alterazioni dellastruttura elettronica degli atomi.Ciò negli organismi viventi (uomo)può produrre danni biologici, a volte molto gravi.


Effetti da dosi acute

Tabella 2 Sintomatologia da esposizione globale acuta di un individuo ad alte dosi

Dose (Sv)

Sett dopoEsposiz.

1-3(subletale)

4(letale)

> 6(sopraletale)

1 fase latente Nausea e vomito (1 giorno)

Nausea e vomito, ma-lessere, diarrea, febbre

2 Depilazione, malessere generale

Bocca e gola infiammate, ulcerazioni, deperimento, morte

3 perdita appetito, depi-lazione, infiammazione gola, emorragie

Perdita appetito, emorragia, diarrea, febbre, deperimento, morte eventuale

4 diarrea, guarigione

Sopravvivenza Certa salvo complica-zioni; (2.5 Sv sono mortali nel 5% dei casi)

Possibile nel 50% dei casi

impossibile


RX versus altre attività lavorative

Tabella 3 Riduzione media della durata di vita dovuta ad incidenti in diverse attività lavorative.

Attività lavorativa Riduzione media della durata di vita (giorni)

Commercio 27 Industria manifatturiera 40

Servizi 27 Trasporti 160

Agricoltura 320 Costruzioni 227

Valore medio 60 Esposizione alle radiazioni (5 mSv/anno) 40


RX versus altre attività di vita

Tabella 4 Riduzione media della durata di vita associata a varie cause di tipo non lavorativo

Causa Riduzione media della durata di vita ( giorni )

abuso di alcool 4000 essere celibe, vedovo o divorziato 3500 fumo (1 pacchetto di sigarette/giorno) 2250 essere nubile, vedova o divorziata 1600 essere sovrappeso ( + 20% ) 1040 incidenti con veicoli a motore 207 alcool 130 incidenti in casa 74 fumo passivo 50 esposizione lavorativa alle radiazioni (5 mSv/anno) 40 cadute 28 esposizione alle radiazioni di individui della popolazione (1 mSv/anno )

18

esami RX-diagnostici 6 caffè 6


La storia della radioprotezione

Tabella 5 Alcune date importanti nella storia della radioprotezione

Periodo Evento 1915 Prime raccomandazioni per la protezione dei lavoratori emanate dalla

British Roentgen Society Anni venti Definizione della dose di tolleranza, uguale per lavoratori e popolazione,

pari a 1 R/settimana al corpo intero, cioè 50 R/anno. 1925 I Congresso internazionale di Radiologia a Londra e costituzione

dell’ICRU (Commissione Internazionale per le unità di misura) 1928 II Congresso internazionale di Radiologia a Stoccolma e costituzione

dell’ICRP (Commissione internazionale per la radioprotezione) 1931 Il röentgen ( R ) è adottato come unità di misura della dose da

esposizione al fine di “misurare” i raggi X


La storia

Tabella 5 Alcune date importanti nella storia della

radioprotezione

Anni quaranta

Definizione di dose genetica intesa come dose media alle gonadi tra gli individui in età fertile. Detta dose è posto che sia “dose di tolleranza”

1941 Il Comitato USA per la radioprotezione raccomanda per il Radio il “deposito corporeo massimo di 0.1 µCi”

Anni cinquanta

Ipotesi di linearità nella relazione dose/effetto stocastico, caduta del concetto di dose di tolleranza, ricerca di una dose a basso rischio biologico

1952 Le malattie professionali da Radio, raggi X e sostanze radioattive sono incluse, in Italia, nella tabella delle lavorazioni per cui è obbligatoria l’assicurazione contro gli infortuni e le malattie professionali

1953 Il rad è adottato come unità di misura della dose assorbita 1956 È introdotto in Italia per decreto l’obbligo delle visite mediche

preventive e periodiche sui lavoratori addetti a mansioni che implicano l’uso del Radio, dei raggi X e delle sostanze radioattive.

1956-1959

L’ICRP definisce le dosi massime ammissibili al corpo intero per i lavoratori (5 rem/anno) e per gli individui della popolazione (0,5 rem/anno), la dose genetica media per gli individui di una vasta popolazione (5 rem in 30 anni), e propugna la lotta a ogni rischio indebito


La storia

Tabella 5 Alcune date importanti nella storia della radioprotezione

1959 La Comunità Europea emana proprie direttive di radioprotezione 1960 L’ICRP raccomanda di porre in atto ogni sforzo inteso a ridurre le

esposizioni nei limiti più ristretti possibili 1964 L’Italia ha la normativa di radioprotezione (il DPR n. 185) 1965 Principio ALARA (as low as reasonably achievable): le dosi siano

mantenute tanto basse quanto è ragionevolmente ottenibile, facendo luogo a considerazioni economiche e sociali

1977 L’ICRP raccomanda un nuovo sistema di limitazione delle dosi 1995 L’Italia ha una nuova normativa di radioprotezione, in attuazione di

varie direttive Euratom (il D.Lgs. n. 230) che tra l’altro riduce i limiti di dose annui e tratta della radioattività naturale, compreso il radon

2000 Viene modificato e integrato il D.Lgs. 230/95 recependo la Direttiva Comunitaria 96/29 che riguarda i lavoratori e introduce una normativa specifica per i lavoratori di “impresa esterna”

2001 Disposizioni in materia di tutela e sostegno della maternità (D. Lgs. 8/03/01 e 26/03/01 n. 151 Suppl. G.U. n.96 del 26/4/01)

Marzo 2002

Entrano in vigore le disposizioni sul radon

17 Dosi ai lavoratori e alla popolazioneDosi ai lavoratori e alla popolazione

D.Lgs.241/2000

Tabella 6: Limiti di classificazione e di dose (D.Lgs.230/95 modificato dal D.Lgs.241/2000) per lavoratori e pubblico

LIMITI

-Lavoratori Cat.A -Lavoratori autonomi e dipendenti da terzi -Apprendisti e studenti età 18 a esposti per lavoro o studio

-Lavoratori Cat.B -Lavoratori autonomi e dipendenti da terzi -Apprendisti e studenti età 16-18 a esposti per lavoro o studio

-Lavoratori non esposti -Persone del pubblico

Dose efficace per esposizione globale

20 mSv per anno

6 mSv per anno

1 mSv per anno

Dose equivalente: Cristallino 150 mSv per anno 50 mSv per anno 15 mSv per anno Pelle 500 mSv per anno(1) 150 mSv per

anno(1) 50 mSv per anno

Estremità: mani,avambracci,piedi, caviglie

500 mSv per anno

150 mSv per anno

50 mSv per anno

(1) dose media su una qualsiasi superficie di 1 cm2 indipendentemente dalla superficie esposta Riguardo ai limiti di dose essi sono stabiliti per la categoria A e per i “non esposti”. I limiti per la categoria B sono individuati per differenza.

18 Dose ai lavoratori e alla popolazioneDose ai lavoratori e alla popolazione

Tabella 7 Limitazioni per gruppi particolari di lavoratori ex D.Lgs 626/94(D.Lgs.230/1995)

Gruppi particolari

Limitazioni

Lavoratrici gestanti (La lavoratrice ha l’obbligo di notificare al datore di lavoro il proprio stato di gestazione, non appena accertato)

Non possono svolgere attività in zone classificate o comunque attività che potrebbero esporre il nascituro ad una dose che ecceda 1 mSv durante il periodo della gravidanza

Lavoratrici che allattano Non possono svolgere attività con rischio di contaminazione

Apprendisti e studenti di età 16-18 a esposti non per lavoro o studio Apprendisti e studenti di età < 16 a

-Metà dei limiti stabiliti per il pubblico -Ogni singola esposizione correlata alla loro attività non può superare un ventesimo dei limiti annuali stabiliti per il pubblico -Speciali disposizioni per particolari condizioni di esposizione

D.Lgs.241/2000


Contributi all’esposizione umana

Esposizione all’uomo dovuta ai diversi tipi di sorgenti radioattive (NRPB).

Il resto = 2,5 % miscela 2,0 % fallout 1,4 % lavoratori 0,1 % scarichi di impianti nucleari

85 %Radiazione difondo

Totale

90 %Esposizionimediche airaggi X

6%Il resto

4 %Medicina nucleare

15 %

Contributoartificiale


Variabilità dosi

Distribuzione dei valori di equivalente di dose efficace per l’esame clisma opaco: si nota come a parità di metodica diagnostica le dosi al paziente possano variare molto a causa di diverse tecniche RX impiegate (non ottimizzazione)

56

7

42

28

14

14 21 28 35

Clisma Opaco

mSv


grandezze e unità di misura

Grandezza Unita' di misura

Attivita' bequerel (Bq) Energia elettronvolt

(eV) Tensione volt (V) Intensità di corrente ampere (A) Dose assorbita gray (Gy) Dose equivalente sievert (Sv) Dose efficace sievert (Sv) Dose impegnata sievert (Sv)

Grandezze fondamentali e unita' di misura.


Prefissi

Prefisso Simbolo Potenza di dieci giga- G 109 mega- M 106 kilo- k 103 centi- c 10-2 milli- m 10-3 micro 10-6

Prefissi equivalenti alle potenze di 10


D.Lgs.241/2000

Radiazioni

w R

Radiazioni X, , , elettroni e positroni

1

Protoni da 2 a 250 MeV 1,4 Neutroni termici, E<0,025 eV 2,3 Neutroni, 0,1 eV<E<10 keV 2 Neutroni di energia sconosciuta 10 Particelle di energia sconosciuta 20

Fattori di peso w R per la radiazione dipendono da tipo ed energia della radiaz.

Dose assorbita D=dE/dm Unità misura: Gray 1 Gy=1 J/kgEnergia ceduta da radiaz.alla massa di materia contenuta in un elem.volume

Dose equivalente H=D x wR Unità misura: Sievert 1 Sv= 1 J/kgGrandezza radioprotezionistica che qualifica D per scopi protez/biologico


D.Lgs.241/2000

Tessuto o organo wT

Gonadi 0,20 Midollo osseo (rosso) 0,12

Polmone, Colon, Stomaco 0,12 Mammelle, Tiroide 0,05

Vescica, Esofago, Fegato 0,05 Ossa (superfici ossee) 0,01

Pelle 0,05 Rimanenti organi e tessuti 0,05

totale 1,00

Fattori di peso, wT, per tessuti ed organi.

Dose efficace E=T wT HT Unità misura Sievert

Somma dosi equivalenti ponderate nei diversi organi/tessuti


Segnaletica di radioprotezione

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