isica AG in edicina M

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Trimestrale dell’Associazione Italiana di Fisica Medica - autoriz. n. 24 del 18/11/94 Trib. di Genova Omicron Editrice - 16143 Genova, Via Imperiale 43/1 - tel. 010.510251/501341 - fax 010.514330 - e-mail: [email protected] - www.omicred.com - Abbo- namento annuo per i non iscritti euro 40,00 (I.V.A. assolta dall’editore - art. 74 lett. c D.P.R. 26/10/72 n. 633 e D.M. 28/12/72 - compresa nel prezzo dell'abbonamento). Tariffa R.O.C. - Poste Italiane S.p.A. Spedizione in Abbonamento Posta- le - D.L. 353/2003 (conv. in L. 27/02/2004 n. 46) art. 1 comma 1, DCB Genova In copertina: Sfera tolemaica armillare realizzata da Christian Carl Schindler Technology assessment and radiological imaging di S.C. Christofides (Introduzione di S. Maggi) ........................................................................................................................67 Effetti delle radiazioni ionizzanti sulla sopravvivenza di cellule umane criopreservate di E. Agazzi, M. Bono, M. Mariselli, W. Cesarini, F. Centis, G. Cugia e L. Zamai ........................................................................................................................73 Dosimetric characterization of GafChromic EBT films for patient dosimetry verification in Tomotherapy irradiation di P. Ceroni, A.E. Francia, L. Morini, T. Costi e C. Daniell ........................................................77 Nuove tecnologie, vecchi problemi a cura di L. Landoni e M. Stasi ........................86 Valutazione della dose agli organi critici durante trattamenti di radiochirurgia stereotassica mediante Leksell Gamma Knife Perfexion di M.G. Brambilla, H. Song Mainardi, A. La Camera, V. Arienti, M. Collice, M. Palazzi e A. Torresin ............................................................................................................88 Laser 3 B e 4 in ambito medico: tipologie, impieghi, effetti biologici, valutazione dei rischi ed incidenti di G. Scielzo, R. Panigoni ........................................92 Raccomandazioni per l’impiego corretto delle apparecchiature TC volumetriche “Cone beam” G.U. n.124 del 29-05-2010 (Collaboratori alla stesura G. Pedroli e R. Breschi)....................................................................108 Requisiti specifici per l’accreditamento delle Strutture di Fisica Sanitaria Gruppo Regionale AIFM - Regione Calabria ..............................................................................111 L’angolo del gioco a cura di N. Romeo ....................................................................................119 Linee guida test di accettazione della strumentazione di Medicina Nucleare di R. Rosasco e N. Canevarollo ........................................................................................................120 Soluzione al “Gioco della moneta falsa” Pubblicato sul n.1-2010 ................................131 Soluzione al “Gioco del vino” Pubblicato sul n.4-2009 ........................................................132 4 th Austrian, Italian, Slovenian and Croatian Medical Physics Meeting a cura di A. Moretti ..........................................................................................................................................133 Decreto Legge 31 maggio 2010, n. 78 a cura di G. Capelli .................................... 135 Decreto commissariale ISPESL del 9/4/2010 ........................................................................138 Gli acceleratori di particelle - Breve exursus storico di M. Liotta ............................139 Novità ICRP, ICRU, NCRP a cura di N. Canevarollo ..........................................................142 Point/Counterpoint: rubrica di Medical Physics a cura di F. Levrero ....................143 Stampato nel mese di Luglio 2010 Periodico Fisica in Medicina Direttore Onorario: P. Tosi (Milano) Direttore responsabile: F. Levrero (Genova) Segretario di Redazione: N. Canevarollo (Genova) Componenti del Comitato di Redazione: G. Borasi (Reggio Emilia) M.G. Brambilla (Milano) M.C. Cantone (Milano) C. Canzi (Milano) R. Di Liberto (Pavia) F. Di Martino (Pisa) P. Isoardi (Torino) P. Moresco (Pietra L.-SV) L. Moro (Pavia) L. Raffaele (Catania) M. Reggio (Verona) S. Squarcia (Genova) F. Turrini (Varese) ommario isica in edicina Periodico trimestrale di formazione, informazione e aggiornamento della Associazione Italiana di Fisica Medica Associazione Italiana di Fisica Medica Presidente: G. Pedroli (Milano) Consiglieri: P. Bregant (Trieste) A. Del Guerra (Pisa) S. Maggi (Ancona) R. Moretti (Bergamo) L. Moro (Pavia) S. Piraneo (Agrigento) R. Ropolo (Torino) C. Traino (Pisa) Segretario L. Bianchi (Busto Arsizio) Tesoriere: A. Nitrosi (Reggio Emilia) F M S www.aifm.it n. 2/2010 prile - iugno A G

Transcript of isica AG in edicina M

Trimestrale dell’Associazione Italiana di Fisica Medica - autoriz. n. 24 del 18/11/94 Trib. di Genova Omicron Editrice - 16143Genova, Via Imperiale 43/1 - tel. 010.510251/501341 - fax 010.514330 - e-mail: [email protected] - www.omicred.com - Abbo-namento annuo per i non iscritti euro 40,00 (I.V.A. assolta dall’editore - art. 74 lett. c D.P.R. 26/10/72 n. 633 e D.M.28/12/72 - compresa nel prezzo dell'abbonamento). Tariffa R.O.C. - Poste Italiane S.p.A. Spedizione in Abbonamento Posta-le - D.L. 353/2003 (conv. in L. 27/02/2004 n. 46) art. 1 comma 1, DCB Genova

In copertina: Sfera tolemaica armillare realizzata da Christian Carl Schindler

Technology assessment and radiological imaging di S.C. Christofides(Introduzione di S. Maggi) ........................................................................................................................67Effetti delle radiazioni ionizzanti sulla sopravvivenza di cellule umane criopreservate di E. Agazzi, M. Bono, M. Mariselli, W. Cesarini, F. Centis, G. Cugia e L. Zamai ........................................................................................................................73Dosimetric characterization of GafChromic EBT films for patient dosimetry verification in Tomotherapy irradiation di P. Ceroni, A.E. Francia, L. Morini, T. Costi e C. Daniell ........................................................77Nuove tecnologie, vecchi problemi a cura di L. Landoni e M. Stasi ........................86Valutazione della dose agli organi critici durante trattamenti di radiochirurgia stereotassica mediante Leksell Gamma Knife Perfexiondi M.G. Brambilla, H. Song Mainardi, A. La Camera, V. Arienti, M. Collice, M. Palazzi e A. Torresin ............................................................................................................88Laser 3 B e 4 in ambito medico: tipologie, impieghi, effetti biologici, valutazione dei rischi ed incidenti di G. Scielzo, R. Panigoni ........................................92Raccomandazioni per l’impiego corretto delle apparecchiature TC volumetriche “Cone beam” G.U. n.124 del 29-05-2010 (Collaboratori alla stesura G. Pedroli e R. Breschi)....................................................................108Requisiti specifici per l’accreditamento delle Strutture di Fisica Sanitaria Gruppo Regionale AIFM - Regione Calabria ..............................................................................111L’angolo del gioco a cura di N. Romeo ....................................................................................119Linee guida test di accettazione della strumentazione di Medicina Nuclearedi R. Rosasco e N. Canevarollo ........................................................................................................120Soluzione al “Gioco della moneta falsa” Pubblicato sul n.1-2010................................131Soluzione al “Gioco del vino” Pubblicato sul n.4-2009 ........................................................1324th Austrian, Italian, Slovenian and Croatian Medical Physics Meeting a cura di A. Moretti ..........................................................................................................................................133Decreto Legge 31 maggio 2010, n. 78 a cura di G. Capelli .................................... 135Decreto commissariale ISPESL del 9/4/2010 ........................................................................138Gli acceleratori di particelle - Breve exursus storico di M. Liotta ............................139Novità ICRP, ICRU, NCRP a cura di N. Canevarollo ..........................................................142Point/Counterpoint: rubrica di Medical Physics a cura di F. Levrero ....................143

Stampato nel mese di Luglio 2010

Periodico Fisica in Medicina

Direttore Onorario: P. Tosi (Milano)Direttore responsabile: F. Levrero (Genova)Segretario di Redazione:N. Canevarollo (Genova)Componenti del Comitato diRedazione:G. Borasi (Reggio Emilia)M.G. Brambilla (Milano)M.C. Cantone (Milano)C. Canzi (Milano)R. Di Liberto (Pavia)F. Di Martino (Pisa)P. Isoardi (Torino)P. Moresco (Pietra L.-SV)L. Moro (Pavia)L. Raffaele (Catania)M. Reggio (Verona)S. Squarcia (Genova)F. Turrini (Varese)

ommario

isicain edicinaPeriodico trimestrale di formazione,informazione e aggiornamento dellaAssociazione Italiana di Fisica Medica

Associazione Italiana di Fisica Medica

Presidente:G. Pedroli (Milano)

Consiglieri:P. Bregant (Trieste)A. Del Guerra (Pisa)S. Maggi (Ancona) R. Moretti (Bergamo)L. Moro (Pavia)S. Piraneo (Agrigento)R. Ropolo (Torino)C. Traino (Pisa)

SegretarioL. Bianchi (Busto Arsizio)

Tesoriere:A. Nitrosi (Reggio Emilia)

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Swww.aifm.it

n. 2/2010prile - iugnoA G

2/2010 - Fisica in Medicina

Aggiornamento

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Technology assessment and radiological imaging

S. Christofides; Nicosia/CY

L’Health Technology Assessment (HTA) è un processo multidisciplinare atto a valutare inmodo oggettivo le implicazioni mediche, sociali, etiche ed economiche dello sviluppo, della dif-fusione e dell’uso delle tecnologie in campo sanitario, per fornire a tutti i livelli della politica sani-taria uno strumento decisionale. Come è noto, l’accezione del termine tecnologie, nell’ambitoHTA, comprende sia i dispositivi medici che i farmaci, i processi organizzativi e assistenziali etutte le innovazioni; ovviamente l’interesse del Fisico Medico è rivolto esclusivamente alle appa-recchiature medicali con particolare riferimento all’alta tecnologia e ai suoi sviluppi. In questosettore il Fisico Medico è da sempre impegnato a garantire l’efficacia e l’efficienza tecnica delleapparecchiature, l’ottimizzazione dei processi diagnostici e terapeutici e la sicurezza del pazien-te. Infatti il metodo scientifico proprio della Fisica unito alla specializzazione nelle applicazionimediche conferisce al Fisico Medico il know how necessario per affrontare in modo appropriatoquesti aspetti delle tecnologie, al fianco dei medici specialisti e di tutte le altre figure professio-nali coinvolte in questo processo multidisciplinare.

Allo scopo di strutturare e divulgare le funzioni svolte dal Fisico Medico in questo settore efornire un valido supporto agli “stake holders” nei processi decisionali e valutativi, l’AIFM hacostituito il Gruppo di Lavoro HTA in occasione del VI Congresso Nazionale tenutosi a ReggioEmilia. Il Gruppo, nella giornata di studio “Valutazione delle tecnologie: il punto di vista del Fisi-co Medico” svoltasi il 18 giugno ad Ancona, oltre ad aver fornito ai soci un’occasione di forma-zione, ha presentato i primi risultati sulle procedure oggettive di valutazione di due tipologie ditecnologie di diagnostica per immagini di alto impatto assistenziale ed economico.

L’opportunità di queste iniziative trova conferma anche nel panorama europeo e a questoproposito si riporta un lavoro particolarmente interessante che è stato presentato dal Presidentedell’EFOMP Stelios Christofides (Medical Physics Department, Nicosia General Hospital–Cyprus) all’ECR 2010 e che l’European Society of Radiology ne ha gentilmente autorizzato lapubblicazione in forma integrale.

Stefania MaggiSOD Fisica Sanitaria

Azienda Ospedaliero Universitaria Ospedali Riuniti - Ancona

AbstractTechnology Assessment (TA) in health

care is a multidisciplinary field of policyanalysis. It involves the study of the medical,social, ethical, and economic implications ofdevelopment, diffusion, and use of healthtechnology. Health Technology Assessment(HTA) is a multidisciplinary process thatsummarises information about the medical,social, economic and ethical issues related tothe use of a health technology in a systemat-ic, transparent, unbiased and robust manner.Its aim is to inform the formulation of safe,effective, health policies which are patientfocused and seek to achieve best value.

Despite its policy goals, HTA must always befirmly rooted in research and the scientificmethod. HTA is an approach to meet thosechallenges and apply the cost effectivenessin the selection of new technologies that areadvancing rapidly and becoming highlysophisticated with time. It can help to meetthe ever-increasing demands on compe-tence, specialization and cost effectivenessthat modern health care services are faced intoday’s economically conscious world. Themethodology developed by the EUnetHTAproject will be used to demonstrate the valueof HTA with particular emphasis in the evalu-ation of radiological imaging technologies.

Fisica in Medicina - 2/201068

IntroductionAt the time of the introduction of promis-

ing health technologies into the healthcaresystem, there is often a lack of strong evi-dence not only on effectiveness and costef-fectiveness, but also on efficacy and safety.A comprehensive assessment of promisingtechnologies (innovative technologies) isthus difficult at the time of its introductioninto the healthcare system. Despite insuffi-cient evidence, pressure groups includingclinicians, manufacturers, and patientgroups push strongly for rapid access tothose technologies. This creates a pressureon regulators and decision makers to makedecisions increasingly early in the life-cycleof an innovation, often under a level ofuncertainty, increasing thus, the risk of aninappropriate decision. If it is positive, theymay allow the introduction of technologiesthat may later turn out to be with a low ben-efit risk ratio, ineffective, cost-ineffective, oreven harmful.

A policy framework that enables thecoordination of the necessary actions andthat, at the end, can result in either anappropriate diffusion or a discontinuation ofthe use of the technology is shown in figure1. Ideally, the implementation of such a pol-icy framework should be preceded by hori-zon scanning to identify promising technolo-gies and to inform prioritization of healthtechnology assessment (HTA) which will inturn, support decisions made within thisframework (see fig.2).

The following can be considered exam-ples of such innovative and emerging tech-nologies in radiological imaging:

� The continuing evolution of Comput-erised Tomography

� Cone Beam Computed Tomography� Direct Digital Radiography and computed

Radiography

� Tomosynthesis� The introduction of Positron Emission

Tomography in the clinical environment

� The continuing evolution of MolecularImagingTwo essential questions that need to be

answered by HTA that would satisfy the pol-icy makers to make an informed decisionare:

Are these technologies justified to beused in the clinical environment in terms ofsafety to the patient, efficiency and cost-effectiveness?

How these can be evaluated and justifiedfor use in the clinical environment?

An attempt will be made to answer thesequestions, but first it is essential that someterms need to be defined in order to makethe discussion that will follow comprehensi-ble to those new to Health TechnologyAssessment.

DefinitionsTechnology: The application of scientific

or other organized knowledge - includingany tool, technique, product, process,method, organization or system - to practicaltasks. In health care, technology includesdrugs; diagnostics, indicators and reagents;devices, equipment and supplies; medicaland surgical procedures; support systems;and organizational and managerial systemsused in prevention, screening, diagnosis,treatment and rehabilitation.

Health Technology: Any intervention thatmay be used to promote health, to prevent,diagnose or treat disease or for rehabilitationor long-term care. This includes the phar-maceuticals, devices, procedures and orga-nizational systems used in health care.

Technology Assessment (TA) in healthcare: Is a multidisciplinary field of policyanalysis. It involves the study of the medical,social, ethical, and economic implications of

Fig. 1: A policy framework that enables the coordina-tion of rhe necessary actions that can result in either anappropriate difussion or a discontinuation of the use ofthe technology

Fig. 2: The diagram shows the link between horizonscanning activities. HTA and this policy framework offigure 1

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development, diffusion, and use of healthtechnology.

Health Technology Assessment (HTA): Isa multidisciplinary process that summarisesinformation about the medical, social, eco-nomic and ethical issues related to the use ofa health technology in a systematic, trans-parent, unbiased and robust manner.

Horizon Scanning: The systematic identi-fication of technologies in development thatcould have important effects on health care,and which might be considered for HealthTechnology Assessment.

HTA Core Model: Is a novel method ofperforming and reporting HTA.

DiscussionThe aim of HTA is to inform the formula-

tion of safe, effective, health policies whichare patient focused and seek to achieve bestvalue. Despite its policy goals, HTA mustalways be firmly rooted in research and thescientific method.

National settings differ in cultural, eco-nomical, social and ethical aspects. This hasobviously resulted in each national HTAagency making its own assessments, com-bining systematic reviews with informationrelevant to its own country.The resulting HTAreport is context-specific. It has so far beendifficult to distinguish between the “core evi-dence” transferable to other settings and thenationally specific information.

Better coordination of HTA activities, andcollaborative approaches to transfer the coreHTA into health policy and guidance couldachieve significant improvements in thehealth of the citizens while helping to containcosts of health services and achieve greatervalue for money. Figure 3 shows the steps ofHTA.

An effort to increase the applicability ofHTA produced of such organisations wasattempted by the European Network forHealth Technology Assessment (EUnetHTA).

The concept of the HTA Core modeldeveloped by EUnetHTA for diagnostic tech-nologies will be presented below with empha-sis in the evaluation of radiological imagingtechnologies.

HTA Core ModelIn order to understand the meaning of

Core HTA an analogy will be made with theway one can cut an onion. There are twoways to cut it, vertically and horizontally. Fi-gure 4 shows the vertical cut where eachonion layer represents an HTA element. One may consider the core as the inner lay-ers of the onion as indicated in figure 5. Fig-ure 6 shows the horizontally cut onion whereeach HTA element covers all the onion lay-ers. In the horizontally cut onion the corecovers domains of each of the elements asindicated in Figure 7.

Fig. 3: Health Technology Assessment steps

Fig. 4: Vertical cut of the onion layer represents an HTA element

Fisica in Medicina - 2/201070

As HTA is a multidisciplinary field of poli-cy analysis and it studies the medical, social,ethical, and economic implications of devel-opment, diffusion, and use of health technol-ogy, it is clear from figures 4 to 7 that HTAcuts the onion horizontally.

The core model covers the domains ofeach element that are common of all HTAstudies irrespective of the setting in whichthey are performed.

EUnetHTA has developed an HTA COREMODEL FOR DIAGNOSTIC TECHNOLOGIES.

Basic structure and conceptsThe basic unit of the core model is the

assessment element, defined further as the“element card”. An element card provides apiece of information that describes the tech-nology or the consequences or implicationsof its use. For example:

In clinical research: does the technologybring about reduction of symptoms?

In social science: does the technologychange patients’ ability to work?

The nature of the elements may varyacross research domains, since the conse-quences and implications are understood andstudied differently in each domain. The com-mon denominator for all elements is that theyprovide information that maybe useful whendeciding on the use or non-use of any giventechnology.

Basic concepts defining assessment ele-ments:

Figure 8 depicts the basic concepts of theassessment elements as these are definedbelow.

Fig. 6: Horizontal cut of the onion where each HTA element covers all the onion layers

Fig. 7: The core of a horizontally cut onion

Fig. 5: The core of a vertically cut onion

Fig. 8: The element card of the EUnetHTA HTA core model

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• Domain: Wide framework, angle of view-ing, eg, “Current use of technology”

• Topic: A specific area within a domain.May be discussed under more than onedomain, e.g. “Current use of technology/ Regulatory status”

• Issue: An even more detailed area with-in a domain. Expressed as a question,eg, “Current use of technology / Regula-tory status / Approved by EMEA”

The issues form a standard set of genericquestions to be answered by Core HTAs.

These questions aim at defining some-thing of the following:� What is being studied within an HTA?� What should be studied within an HTA?� What is being measured when conduct-

ing an HTA?Element CardsElement cards are a structured method of

describing the elements. One card definesone element. They contain information suchas:- ID- Importance / Relevance- Information sources- Transferability- Source- Relations- Status- Footnotes (e.g., definition of terms)

Effectiveness can be considered an ele-ment for assessment. Efficacy of a healthtechnology refers to its performance underideal circumstances, such as study condi-tions.

Effectiveness is the extent to which thetechnology works in day-to-day practice.

Examples of questions to be answeredunder the element of effectiveness are givenin Table 1.

Table 1: Examples of questions that may be required answering under the element

of effectiveness

Mortality What is the effect of the inter-vention on overall mortality?

Mortality What is the effect of the inter-vention on the mortality dueto other causes than the tar-get disease?

Morbidity How does the interventionmodify the progression of di-sease?

Function/HRQL What is the effect of the (Health-related intervention on globalquality oflife) improvement of function?Function/HRQL What is the effect of the inter-

vention on health-relatedquality of life?

Patient Was the intervention worth it?satisfactionPatient Would the patient be willing tosatisfaction have the intervention again?

Status of the ElementA component of an element card that of

its status indicates at a glance if the analysisof that particular element:

� Indicates whether the element belongs tothe HTA core

� Is a function of Importance/Relevanceand Transferability

� Three categories: Core, Borderline, Notcore

TransferabilityAnother important element of the element

card is the transferability of the elementanalysis. The transferability can be analysedby using the matrix of Figure 9, that helps toidentify in which category that particular ele-ment belongs to.

Fig. 9: The transferability matrix

Fisica in Medicina - 2/201072

An ExampleEUnetHTA to test the HTA Core Model for

Diagnostic Technologies has carried out aCore HTA on MSCT Coronary Angiography,consisting of 235 pages. It includes the fol-lowing domains:

� General design� Health problem and current use of the

technology

� Description and technical characteristicsof technology

� Safety� Accuracy� Effectiveness� Costs and economic evaluation� Ethics� Organisational Domain� Social aspects� Legal Aspects

As an example in the General Design ele-ment of this study the different steps for thediagnosis and treatment of Coronary ArteryDisease (CAD) are analysed. In this reportthe assessment elements and their analysis ispresented in table format.

ConclusionsSuch Core HTAs do not include conclu-

sions or recommendations since these willdepend on the application setting of the finalcomplete HTA.

Using the example of cutting the onion,we need to add the missing onion layers tocomplete the HTA. These will be differentaccording to the application setting of theHTA (Country, National Health Service,Region, Public or Private Hospital).

HTA is an approach to meet the chal-lenges and apply the cost effectiveness in theselection of new technologies that are

advancing rapidly and becoming highlysophisticated with time.

It can help to meet the ever-increasingdemands on competence, specialization andcost effectiveness that modern health careservices are faced in today’s economicallyconscious world.

AcknowledgementsMost of the material used in the prepara-

tion of this presentation has been taken fromthe public access area of the EUnetHTA web-site at w w w.eunethta.net

In particular the following documentswere used:1. Timely access to promising health tech-

nologies with evidence development: atoolkit for information exchange

2. EUnetHTA WP4 - HTA Core Model fordiagnostic technologies – Version 1.0r

3. EUnetHTA WP4 - Core HTA on MSCTCoronary AngiographyAdditional material was used from the

INAHTA Health Technology Assessment(HTA) Glossary, c/o SBU, Stockholm, Swe-den and a presentation given by Dr KristianLempe with the title: Common Core HTA:EUnetHTA Work Package 4.

ReferencesThe interested to learn more about HTA are

encouraged to make a start by visit the followingwebsites:1. European Network for Health Technology

Assessment (http://w w w.eunethta.net)2. International Network of Agencies for Health

Technology Assessment (http://w w w.inahta.org)

Christofides S (2010) Technology assessment andradiological imaging. DOI: 10.1594/ecr2010/A-182 (Electronic poster presented at ECR 2010).© European Society of Radiology, 2010

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Introduzione e scopoL’obiettivo di questa ricerca è di valutare

l’effetto dell’esposizione al fondo ambientaledi radiazioni ionizzanti su cellule umane crio-preservate. A tale scopo è stata valutata lamortalità cellulare indotta da basse dosi diradiazioni gamma, sia in cellule mononuclea-te criopreservate dopo scongelamento, sia incellule fresche (non congelate).

Come è noto le sorgenti naturali di irra-diazione esterna ambientale sono costituiteda raggi cosmici e da radiazione gamma ter-restre. Le prime consistono in radiazioni dialta energia che giungono nell’atmosfera ter-restre dallo spazio (raggi cosmici primari),dove interagiscono generando i raggi cosmi-ci secondari (neutroni, radiazione elettroma-gnetica, particelle). La media tra le provinceitaliane della dose dovuta alla radiazionecosmica, che varia con la latitudine geofisica,è di circa 0,35 mSv/anno(10) .

La seconda sorgente naturale è dovuta aimateriali radioattivi naturali presenti nel ter-reno (K-40 e nuclidi della serie dell’U-238 eTh-232,), che producono raggi gamma. Laradiazione gamma terrestre varia da luogo aluogo in funzione della composizione del ter-reno. La media nazionale tra le province è0,56 mSv/anno.(10)

La irradiazione dei campioni cellulari crio-preservati è stata realizzata mediante un irra-diatore con sorgente di Cs-137, installatopresso l’Azienda Ospedaliera “Ospedale SanSalvatore” di Pesaro, dedicato alla irradiazio-ne degli emoderivati.

Materiali e metodiLe cellule mononucleate, provenienti da

campioni di sangue periferico, sono state iso-late mediante gradiente di densità (Ficoll/Histopaque-1077). Tutti gli esperimenti sonostati eseguiti con linfociti dello stesso sogget-to al fine di limitare la variabilità. Le cellulesono state risospese in una soluzione di con-gelamento (50% FBS, DMSO 10%, 40% RPMI1640), aliquotate in provette da 2 ml alla con-centrazione di 1,5x106 cells/ml e congelatemediante un congelatore ad azoto liquido(Nicool Plus PC, Air Liquide, Marne-la-Vallée,Francia) a discesa programmata della tempe-ratura, secondo un protocollo utilizzato dall’o-spedale San Salvatore di Pesaro per il conge-lamento di cellule staminali. Alcune aliquote dicellule fresche (non congelate) sono state irra-diate a temperatura ambiente e successiva-mente congelate. Alcune delle provette di cel-lule congelate (non irradiate) sono state postein un contenitore (thermos) contenente azotoliquido e quindi irradiate (Fig.1).

Le provette congelate e non irradiatehanno svolto la funzione di campione di con-trollo.

L’irradiazione delle cellule contenute den-

EFFETTI DELLE RADIAZIONI IONIZZANTI SULLA SOPRAVVIVENZA DI CELLULE

UMANE CRIOPRESERVATEArgazzi Elisabetta1, Bono Monica1, Mariselli Matteo1, Cesarini Werther1

Centis Filippo2, Cugia Giulia3,4, Zamai Loris3,4

1) SOC Fisica Medica, AO San Salvatore di Pesaro2) Laboratorio di Patologia Clinica, AO San Salvatore di Pesaro

3) Dipartimento di Scienze dell’Uomo, dell’Ambiente e della Natura e Centro di Citometria e Citomorfologia, Università degli studi di Urbino “Carlo Bo”

4) INFN dei Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, L’Aquila

Fig. 1 (Thermos e provette)

Fisica in Medicina - 2/201074

tro le provette di congelamento è stata ese-guita tramite l’irradiatore Gammacell 2000(sorgente di 137Cs: energia 662 keV) dell’o-spedale San Salvatore di Pesaro (Fig. 2).

Fig. 2 (Schema irradiatore Gammacell)

L’irradiatore è costituito da una sorgentedi Cesio, collocata entro una schermaturafissa in piombo. L’irraggiamento avvieneponendo i campioni su di un piatto rotante,all’interno della camera di irradiazione, a suavolta dotata di una schermatura mobile postadi fronte alla sorgente. Le cellule mononu-cleate sono state irradiate alle dosi di 0.3, 1.0e 3.0 Gy, sia in dose unica che frazionata(divisa in 3 dosi, intervallate da 3 ore).

I tempi di irraggiamento sono stati ricava-ti dalla curva di calibrazione dell’irradiatore(Fig. 3), previa correzione per il decadimen-to della sorgente del rateo di dose dichiaratodal costruttore.

Fig. 3 Curva di calibrazione

Per ogni punto di irraggiamento sono statiusati 3.0·106 cellule e per ogni sequenza diirraggiamento una popolazione di controllocongelata dello stesso soggetto, non irradia-ta.

Le cellule congelate sono state successi-vamente scongelate in bagnetto termostatatoa 37 °C.

L’incubazione dei linfociti (a 37 °C, 5%CO2) è stata pensata con l’intento sia di esal-tare la mortalità indotta dalle basse dosi diradiazione, sia di mimare quello che avvieneallorquando le cellule del sangue vengonoreinfuse in un soggetto dopo congelamento(ad esempio le cellule staminali emopoieti-che).

Dopo scongelamento sono stati esamina-ti mediante la citometria a flusso i seguentiparametri cellulari: 1) la mortalità cellulare di tipo necrotico

(necrosi o necrosi secondaria, intesecome aumento della permeabilità a colo-ranti non vitali) subito dopo lo scongela-mento e dopo incubazioni di 24-48-72-96ore(3,4);

2) l’apoptosi e la distribuzione nelle diversefasi del ciclo cellulare subito dopo lo scon-gelamento e dopo incubazioni di 24-48-72-96 ore (5) .I risultati ottenuti derivano dall’analisi in

citometria a flusso di almeno 10.000 celluleper punto e sono indicati come: 1) percentuali di apoptosi specifica

(ApSpec), calcolate sottraendo alla per-centuale di apoptosi del campione irradia-to (ApSperimentale) l’apoptosi spontaneadel campione non irradiato (ApSpont) edividendo per (100 – ApSpont), secondola formula:

2) percentuali di fase S specifica (fase diduplicazione del DNA), calcolate all’inter-no della popolazione di cellule vive, consi-derando il controllo non irradiato pari a100.

RisultatiÈ noto che la radiazione ionizzante di

fondo può provocare danni al DNA delle cel-lule.

Cross sectional view of the irradiation chamber

1 Lead shielding2 Turntable3 Source

1

2

3

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Poiché queste alterazioni non possonoessere riparate in condizioni di congelamen-to, le cellule criopreservate tendono ad accu-mulare le rotture del DNA nel tempo. Diven-ta perciò di fondamentale importanza per laqualità delle cellule congelate (ad esempio dicellule staminali emopoietiche e per il loroattecchimento dopo un trapianto):1. la modalità di congelamento;2. la scelta di un ambiente che protegga

dalla radiazione di fondo naturale e con-senta un miglior mantenimento delle cel-lule (es. staminali) conservate congelateper lunghi periodi. Per ottenere dei dati sugli effetti della

radiazione di fondo, sono stati eseguiti espe-rimenti di irradiazione di cellule congelatemediante una sorgente radioattiva, che simu-la la radiazione di fondo gamma terrestre.

Il principale scopo di questa ricerca èstato quello di valutare dopo scongelamentola mortalità cellulare indotta da basse dosi diradiazioni gamma in cellule mononucleatecriopreservate, comparandola con quellaindotta in cellule fresche (non congelate). Atal fine la vitalità di cellule irradiate, sia atemperatura ambiente che in condizioni dicongelamento, è stata valutata mediantecitometria a flusso. I dati preliminari ottenu-ti indicano che a dosi relativamente basse diradiazione ionizzante la valutazione quantita-tiva dell’apoptosi cellulare (tipico meccani-smo di morte indotto dalle radiazioni ioniz-zanti) mediante la citometria a flusso è risul-tata idonea allo scopo; si è infatti osservatouna buona correlazione dose-risposta(Fig.4).

Fig. 4 (Percentuale di apoptosi specifica in cellulemononucleate congelate ed irradiate con dose

singola di 0,3 Gy, 1,0 Gy e 3,0 Gy.)

Per contro il blocco proliferativo è risulta-to poco indicativo dell’azione della radiazioneionizzante, con una relazione dose-rispostascarsa o assente (Fig.5).

Fig.5 (Percentuale di cellule in fase S specifica in

cellule mononucleate congelate ed irradiate condose singola di 0,3 Gy, 1,0 Gy e 3,0 Gy dopo sti-molazione mitogenica)

Mediante la citometria a flusso si è potutoriscontrare che la frequenza di cellule apopto-tiche indotta da dosi relativamente basse (1,0Gy) veniva significativamente ridotta in cellu-le congelate rispetto a quella indotta in cellu-le irradiate a temperatura ambiente (Fig. 6).

Fig.6 (Percentuale di apoptosi specifica in cellulemononucleate irradiate congelate o fresche ad

una dose singola di 1,0 Gy)

D’altro canto il frazionamento della dose(divisa in 3 dosi intervallate da 3 ore) noncomportava variazioni significative dellamortalità cellulare, suggerendo che il frazio-namento della dose non influisce sullasopravvivenza delle cellule irradiate in statodi congelamento (Fig. 7).

Fig.7 (Percentuale di apoptosi specifica in cellulemononucleate irradiate a temperatura ambiente

con una dose singola di 1,0 Gy o irradiate conge-late con una dose singola o frazionata di 1,0 Gy.)

Fisica in Medicina - 2/201076

ConclusioneÈ noto che la radiazione ionizzante provo-

ca sia danni diretti che indiretti prodotti dalladiffusione dei radicali liberi da essa generati.Stando ai dati presenti in letteratura, è plau-sibile che l’inibizione della mortalità cellulare,indotta dal congelamento, possa dipenderedalla riduzione del danno secondario genera-to dai radicali liberi “imprigionati” dalle bassetemperature(1,2). Gli stessi radicali liberi parte-cipano attivamente alla formazione di rotture(singole e doppie) del DNA e conseguente-mente alla formazione delle mutazioni geni-che, riscontrabili su linfociti irradiati a bassedosi di radiazione gamma (6,7).

Studi di questo tipo permettono di far lucesullo stato di deterioramento e sulla sicurez-za d’uso di numerose provette e saccheospedaliere conservate da anni congelate edancora non utilizzate a fini trapiantologici. Inaccordo con quanto osservato in campioni dicellule mononucleate e di cellule staminali,provenienti da sangue di cordone ombelica-le, scongelati dopo parecchi anni di conser-vazione in azoto liquido(8,9), i dati riportatisuggeriscono nel complesso che il congela-mento delle cellule salvaguarda le stessedalla morte per apoptosi. Perciò il manteni-mento delle cellule in azoto liquido, oltre adessere un ottimo metodo di conservazione,protegge le cellule dai danni prodotti dalleradiazioni ionizzanti, favorendo la vitalità cel-lulare dopo lo scongelamento.

Attualmente è in corso una collaborazionescientifica tra l’Azienda Ospedaliera di Pesa-ro e il Dipartimento di Scienze dell’Uomo,dell’Ambiente e della Natura (Centro di Cito-metria e Citomorfologia) della Università diUrbino e l’INFN dei laboratori Nazionali delGran Sasso, per lo sviluppo della ricercasugli effetti delle radiazioni ionizzanti sullecellule umane criopreservate. Lo studio è oraindirizzato alla valutazione della frequenza dimutazione funzionale (locus HPRT e locusPig-A) indotta dalla radiazione ionizzante. Inquesto caso, per erogare le basse dosi diradiazioni verrà utilizzato un acceleratorelineare per terapia. Ciò consentirà, rispettoall’irradiatore al Cesio, un più accurato irrag-giamento dei campioni alla dose richiesta,mediante radiazioni X aventi uno spettro con-tinuo di energie fino a 6 MV.

Fig.8 (Spettro di energie acceleratore in asse e fuori asse)

Bibliografia1. E. Garman. ‘Cool’ crystals: macromolecular cry-

ocrystallo-graphy and radiation damage. CurrOpin. Struct. Biol., 13, 545-551, 2003.

2. L.S. Yasui. cH2AX foci induced by c rays and125IdU decay. Int. J. Radiat. Biol., 80, 895–903,2004.

3. L. Zamai, E. Falcieri, G. Marhefka, M. Vitale.Supravital exposure to propidium iodide identifiesapoptotic cells in the absence of nucleosomalDNA fragmentation. Cytometry, 23, 303-311,1996.

4. L. Zamai, B. Canonico, F. Luchetti, P. Ferri, E.Melloni, L. Guidotti, A. Cappellini, G.Cutroneo, M.Vitale, and S. Papa. Supravital exposure to pro-pidium iodide identifies apoptosis on adherentcells. Cytometry, 44, 57-64, 2001.

5. L. Zamai, E. Falcieri, G. Zauli, A. Castaldi, M.Vitale. Optimal detection of apoptosis by flowcytometry depends on cell morphology. Cytome-try, 14, 891-897, 1993.

6. E.A. Nasonova,. N.L. Shmakova, O.V. Komova,L.A. Mel’nikova, T.A. Fadeeva, E.A. Krasavin, S.Ritter. Cytogenetic effects of low-dose radiationwith different LET in human peripheral bloodlymphocytes. Radiat. Environ. Biophys., 45, 307-312, 2006.

7. M. Mognato, P. Ferraro, S. Canova, G. Sordi, A.Russo, R. Cherubini, L. Celotti. Analysis of muta-tional effects at the HPRT locus in human G(0)phase lymphocytes irradiated in vitro withgamma rays. Mutat. Res., 474(1-2), 147-58,2001.

8. C.A. Kleeberger, R.H. Lyles, J.B. Margolick, C.R.Rinaldo, J.P. Phair, J.V. Giorgi. Viability andrecovery of peripheral blood mononuclear cellscryopreserved for up to 12 years in a multicenterstudy. Clin. Diagn. Lab. Immunol., 6(1), 14-19,1999.

9. H.E. Broxmeyer, E.F. Srour, G. Hangoc, S. Coop-er, S.A. Anderson, D.M. Bodine. High-efficiencyrecovery of functional hematopoietic progenitorand stem cells from human cord blood cryopre-served for 15 years. Proc. Natl. Acad. Sci. USA,100(2), 645-650, 2003.

10. C.Polvani, Elementi di radioprotezione, pag. 80,ENEA, 1993

2/2010 - Fisica in Medicina 77

IntroductionDuring the last two decades a rapid evolu-

tion of available treatment methods hastaken place in radiation therapy.(1) In particu-lar, helical tomotherapy represents a newform of radiation treatment delivery, whichhas been pioneered at the University of Wis-consin at the beginning of the 1980. Whilestandard radiotherapy is currently deliveredusing a few static fields, helical tomotherapydelivers treatment with a rotating, intensity-modulated fan beam. The patient is continu-ously translated through a ring gantry result-ing in a helical source trajectory about thepatient. The beam delivery is similar to thatof helical (“spiral”) computed tomography(CT) and requires slip rings to transmit powerand data. The ring gantry provides a stableand accurate platform to perform tomo-graphic verification of both the patient setupand delivered- dose. The design of the helicaltomotherapy unit allows for continuous deliv-ery over 360 degree beam angles. In addi-tion, this design minimizes the treatment timeand the risk of significant high or low dosedeposition in areas of overlap or junction-ing.(2) Helical tomotherapy is inherently capa-ble of acquiring CT images of the patient intreatment position and using this informationfor image guidance.(3) In the last years, spe-cific quality assurance (QA) procedures havebeen developed together with the increasedcomplexity of the treatment techniques.(1)

This typically include the verification ofabsolute doses at one or more reference

points, as well as of two dimensional dosedistributions in different planes in a waterequivalent phantom. For the first purpose,ionization chambers, semiconductor detec-tors and thermoluminescent detectors(TLDs) can be used, while 2D detectors orfilm dosimeters allow the two-dimensionaldose distribution determination. In particular,two-dimensional radiochromic film dosime-try is appropriated for the treatment doseverification because of its high spatial resolu-tion, nearly tissue- equivalency and low ener-gy dependence.(4) Moreover if the radiochro-mic films are calibrated, they can yieldabsolute dose distribution. Recently, aradiochromic film type, Gafchromic EBT, hasbeen introduced for patient dosimetry verifi-cation. Gafchromic EBT films have a radia-tion-sensitive monomer that polymerizesupon irradiation to form a colored dye. Thisdarkening process is associated with a post-irradiation coloration whereby the film con-tinues to darken after irradiation hasceased.(5) However, the EBT film offers highsensitivity comparable to that of a radiograf-ic film and allows for clinically relevant dosesto be accurately determined. Moreover, itprovides an excellent image resolution, doesnot require chemical processing and can behandled and prepared in room light.(1)

In the last years, Gafchromic EBT hasbeen widely used in film dosimetry qualityassurance for different treatment techniques,such as intensity-modulated (IMRT), stereo-tactic (SRT) radiotherapy, dynamic tech-

Dosimetric characterization of GafChromicEBT films for patient dosimetry verification

in Tomotherapy irradiationCeroni Paola, Anna Enrica Francia, Luciano Morini, Tiziana Costi, Claudio DanielliStruttura Complessa di Fisica Sanitaria, Azienda Ospedaliero-Universitaria di Modena

Helical tomotherapy represents a new form of radiation treatment delivery. Due to the complexity ofthe tomotherapy treatment approach, it is desiderable to have a specific tool for treatment deliveryverification. It could be possible to use the international standard protocols for radiation therapyequipment after proper modifications due to helical tomotherapy peculiarity. These could also beintegrated with new experimental procedures specifically developed in different centers. This work presents the optimization of the dosimetry verification for patient treatment in helicaltomotherapy using Gafchromic EBT films. In particular, the scanner characterization, the Gafchro-mic calibration curve and the post-irradiation coloration effects of these new films are analyzed.

Keyw ords: Helical Tomotherapy, Gafchromic films, dosimetric characterization, calibration curve

Fisica in Medicina - 2/201078

niques and helical tomotherapy (HT). Due tothe complexity of the tomotherapy treatmentapproach, it is desiderable to have a simpletool for treatment delivery verification.(6) Forthis purpose, the tomotherapy treatmentplanning system (TPS) allows the verificationof the correspondence between measuredand calculated dose. In fact, after pianifica-tion, the TPS is used to calculate the dosedistribution that would results from the sametreatment on the phantom, using a TC phan-tom image series, previously acquired. Thetreatment is then performed on the phantomwhere a Gafchromic film and an ionizationchamber were set in. Then, the film devel-oping and digitalizing yields the relative dosedistribution on the film plan. It is possible tocalculate the absolute dose distribution nor-malizing the film distribution on the chambervalue. Finally, isodose lines, dose profiles andgamma distributions can be used to comparethe film measured doses and the TPS calcu-lated dose. This work presents the optimiza-tion of dosimetry verification for patient treat-ment in helical tomotherapy using Gaf-chromic EBT films. Vidar Red LED Dosime-try Pro Advantage scanner was used for thedigitalizing procedure. This scanner has longdiffuse light sources and a CCD detector.When scanner of this type undergo a processto calibrate the intensity of the light sourcealong its length, significant inaccuracies canoccur if measurements are made later onfilms that scatter light. Images in convention-al radiographic films and radiochromic filmsare comprised of particles dispersed in amatrix. Such films will scatter light if therefractive indices of the components differ.The effects of light scattering are seen in dig-itized images as apparent variations inresponse in a direction parallel to the lightsource. The magnitude depends on a numberof factors, including the geometric arrange-ment of the scanner components. Thus theeffect of light scattering will generally be pro-portional to the length of the light source andits distance from the film and the distancebetween the film and the detector. (7)

In this work, we first have evaluated theuniformity of the scanning either in the land-scape mode (short edge of the film parallel tothe scan direction), or the portrait mode(long edge of the film parallel to the scandirection) in order to characterize the lightdiffusion on our Gafchromic EBT films used

for the therapy procedure. A dose-responsecalibration curve was determined for thelandscape mode and the portrait mode in thecentral region of the scanner. To betterunderlie the effect of light scattering on filmdigitalizing a calibration curve was also cal-culated in the left region of the scanner, onlyfor the portrait mode. Moreover, this articlepresents an analysis of the percentageincrease of Gafchromic EBT film post-irradi-ation coloration effect to define the time peri-od of post irradiation before readout in orderto minimize errors relative to post-irradiationcoloration.

2. Materials and Methods2.1. Film typesGafChromic EBT films have several

advantages compared to older versions ofradiochromic film. They are supplied insheets of 8x10 inch and recommended for adose range of 2-800 cGy by the manufactur-er. EBT films consist of two active layers(total thickness 34 µm) separated by a sur-face layer (6 µm) coated onto a polyesterbase (97 µm at each side). Atomic composi-tion of the film material (42.3 % C, 39.7% H,16.2% O, 1.1% N, 0.3% Li and 0.3% Cl) forthe first time includes the moderate atomicnumber element chlorine (Z=17), raising Zeff

to 6.98 and suggesting that the photoelectricabsorption of low energy photons will beboosted and hence compensating for thelower response below 50 keV of previoustypes of Gafchromic film (MD-55, HS). Thenovel sensitive component gives the unex-posed film a lilac hue, which upon irradiationimmediately changes to a blue color.(1) Forthe measurements carried out in this work,EBT sheets from batch number 47277-05Iwere used.

2.2. Film Scanner

Vidar Red LED Dosimetry Pro Advantagewas used for scanning GafChromic EBTfilms. The Red LED Dosimetry Pro Advan-tage employs a LED light source with nomi-nal maximum emission at 627 nm andFWHM bandwidth of 20 nm. This light sourceis very closely matched to the peak absorp-tion of EBT film at 635 nm. The red emittersin the Red LED scanner illuminate a translu-cent diffuser located within a few millimetresof the film thereby minimizing the effects oflight scattering by the film-digitizer measure-

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ment system. Finally the Red LED scannerhas been provided with rollers attached to theLED lamp cartridge to reduce flexing of filmin the transport system that can lead to theappearance of artefacts in digitized images.(7)

2.3. Reference dosimetryDuring film irradiation for dosimetric mea-

surements, absolute dose measurementswere performed with an ionization chamber(Exradin A1SL S/N XW073199) and an elec-trometer [TomoElectrometer (Ref 90016 S/NL080451)]. For these measurements, theionization chamber was positioned into a 5cm slab, 1 cm in depth at the isocentre. Theabsorbed dose to water was determinedaccording to the AAPM TG-51 protocol.(10)

2.4. Geometric set-up and image acqui-sition

The standard geometry, used for both thecalibration curve and the film post-irradiationcoloration effect determination, was an HT“reference condition” with SSD= 85 cm and a5x10 cm2 field- size.(8)

The calibration curve was determined fora dose range of 25 – 600 cGy. For dose deliv-ery, the films were positioned in a solid waterphantom of dimensions 15x30 cm2. Anabsolute dose measurement was also per-formed, during film exposure and the ioniza-tion chamber was placed 1 cm in depthrespect to the film, at the isocentre. Applyinga correction factor to the chamber measuredose value, it is possible to calculate theeffective dose absorbed by the film. Then, thecalibration curve was calculated, in land-scape mode, with the film placed on the cen-tral region of the scanner window.

The calibration curve was calculated withthe Film Analyzer software. The pixel valueto be coupled to each dose value was calcu-lated as the mean value in a 30x30 pixel ROI(Region of Interest) placed at the centre ofthe exposed area with standard deviationequal to 1%. This position corresponds to thechamber position and to the maximum dosevalue of the profile

To determine the increase in optical den-sity after irradiation, various films wereexposed to a 2 Gy dose and scanned after2.5, 4, 10, 20, 50, 100, 200, 500, 1530 min-utes.

The day before the test, 5 Gafchromicwere cut in three parts (20.3x8.5 cm). Each

part was oriented with a sign on the slide cor-ner and was kept in a black box. For irradia-tion, a film was placed between two 15x30cm2 slabs of solid water, of varying thickness.Under the film, 5 cm of solid water ensuredfull backscatter conditions and on the film a1 cm of solid water ensured the build up con-ditions.

To determine the error due to the variabil-ity in the scanning procedure 5 different Gaf-chromic were scanned 100 minutes after theexposition. The mean value and its standarddeviation were calculated.

2.5. Data analysisIn the AAPM’s TG- 51(10) external beam

dosimetry protocol, the quality conversionfactor KQ is presented as a function of thephoton component of the percentage depthdose at 10 cm depth %dd, measured underthe reference conditions of 10x10 cm2 fieldsize and a source-to-surface distance (SSD)of 100 cm. The value of %dd from HT can notbe used for the determination of KQ, becausethe design of the HT does not meet the fol-lowing TG- 51 reference conditions: (i) thefield size and the practical SSD required byTG- 51 are not obtainable and (ii) theabsence of the flattening filter changes thebeam quality thus affecting some compo-nents of the KQ. A relationship was derivedfor the Exradin A1SL ion chamber converting%dd measured under HT “reference condi-tions” of SSD= 85 cm and a 5X10 cm2 fieldsize, to the dosimetric equivalent value underTG- 51 reference condition for HT with aMonte Carlo simulation. The conversionresults in changes of 0.1% in the KQ.(8) In oursconditions, the KQ value to be considered isKQ = 1. The error for the dose determinationcan be calculated as:

(1)

For each film, one pixel value was deter-mined as the mean pixel value calculated inthe Region of Interest (ROI) at the centre ofthe field, for an area of 1 cm2. Only ROI posi-tions with 1% pixel value standard deviationwere kept for data analysis. As the pixelvalue absolute error for each film, a standarddeviation was chosen so that it has a 50%

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confidence to be in an σ range. The pixelvalue obtained for an unexposed film wasused as background to be subtracted fromeach scanned film. To determine the errordue to the variability in the scanning proce-dure, 5 different films were scanned 100 min-utes after the exposition. The mean value andits standard deviation were calculated. A 1%error was assigned to each pixel value to takeinto account the scanner’s error.(12)

3. Results and Discussion3.1. Vidar Scanner characterizationGafchromic EBT film has been shown to

produce a scanning orientation effect where-by variations in measured relative opticaldensity have been found due to the films ori-entation relative to the scanner direction.(9)

For this reason we have decided to markevery film before using it. To determinewhich was the better position on the scannerto minimize the light scattering, we have dig-italized an unexposed film in different posi-tions always in landscape mode and markoriented (Fig. 1).

Fig. 1. The film w as scanned in different positions (0, 2, 4, 6, 8, 10 cm from the left sideof the scanner) on the scan surface to minimize

the light scattering in scanning process

We have also compared the pixel valueprofile between two reference points on theunexposed scanned film in the direction par-allel to the light source (Fig. 2). The land-scape mode was chosen to minimize theerror due to the not- uniform scanning in thelight source direction.

Fig. 2. Pixel value profile betw een tw o referencepoints on the unexposed scanned film in the

direction parallel to the light source. Data w ereobtained using the Film Analyzer softw are

As it can be seen in Fig. 2, the pixel valuefor the profile at a distance of 0 cm is 2430on the left side, while it is 2140 at the centre(10 % more on the side than it is in the cen-tre). This difference drops down to 4 % forprofiles at a 6 cm and 8 cm distance. In tableI is possible to see the mean pixel value andits standard deviation for the profiles and itcan be noticed that the 6 cm and 8 cm dis-tance images are associated with a similarstandard deviation.

Table I. Mean pixel value and its standard devia-tion for the profiles betw een tw o reference pointson the unexposed scanned film in the directionparallel to the light source

The central region on the scanner windowyields the lower systematic error due to lightscattering. For this reason, we chose to readthe Gafchromic films placing them at a dis-tance of 8 cm from the left side of the scan-ner, thus having the centre of the film corre-sponding to the centre of the light source.

To determine the effect due to the flexingof the film in the transport system, we havedigitalized the film in different positions

Profile Average Pixel Value X cm (Pixel Value) STDE

0 2564.76 81.032 2544.45 51.294 2522.39 59.386 2537.76 36.148 2539.02 33.71

10 2547.03 49.19

2/2010 - Fisica in Medicina 81

always in landscape mode and mark orientedand we have compared the pixel value profilebetween two reference points on the scannedfilm in the direction orthogonal to the lightsource (Fig. 3).

Fig. 3. Pixel value profile betw een tw o referencepoints on the unexposed scanned film in thedirection orthogonal to the light source. Data

w ere obtained using the Film Analyzer softw are

We have also estimated the percentagedifference between the maximum and theminimum value for each profile (Table II).

Table II. Percentage difference betw een the maxi-mum and the minimum value for each profile

betw een tw o reference points on the unexposedscanned film in the direction orthogonal to the

light source

From the values in Fig. 3 it is possible toconclude that the flexing of the film in thetransport system causes a random fluctua-tion in the background value that is equal to3.5% respect to the mean background value.

Even though the effects of light scatteringcan be corrected (7), it is recommended toscan the EBT films in the centre of the scan-ning window in landscape mode. It would behelpful to use a correction filter for the lightscattering effect to avoid this systematicerror. The effect due to the flexing of the filmin the transport system caused a randomerror that has to be always considered duringthe scanning analysis.

3.2. Gafchromic EBT CalibrationAfter the Vidar scanner characterization,

we decided to compare the old daily usedcalibration curve with a new curve calculatedaccording to the previously shown results.We calculated the calibration curve, in land-scape mode, with the film placed on the cen-tre region of the scanner surface (dose rangebetween 25 and 600 cGy), for the conversionfrom the pixel value to the correspondingdose value used for the patient dosimetryverification in tomotherapy. Since the lightscattering in film scanning procedure isknown to introduce a not uniformity in thedirection parallel to the light source, a cali-bration curve with the film placed on the cen-tre region of the scanner surface was alsocalculated in portrait mode. The old dailyused calibration curve was calculated for dif-ferent dose values (70 to 550 cGy) and dif-ferent exposition times (5, 10, 15, 20, 25, 30,35 and 40 seconds) exposing two regions ofthe same film and digitalizing it in the leftregion of the scanner in portrait mode(Fig.4).

The calibration curves were then used toverify the correspondence between mea-sured and calculated dose. Finally, dose pro-files and gamma distributions were used tocompare the film measured doses and theTPS calculated doses (Fig. 5).

Fig. 4. Comparation betw een old daily used cali-bration curve and new calibrationcurve calculat-ed according to the previously show n results, inlandscape andportrait mode,w ith the film placed

on the centre region of the scanner surface

X Average STDEV MAX Min Diff.cm %

0 2132,63 28,02 2208,21 2038,28 7,702 2113,47 32,24 2176,07 1981,65 8,934 2107,61 32,67 2192,88 2022,78 7,766 2114,42 29,15 2170,40 2008,03 7,488 2105,78 28,08 2160,04 2013,49 6,7810 2149,76 37,20 2219,88 2057,64 7,31

Fisica in Medicina - 2/201082

Fig. 5. Correspondence betw een films measured dose and calculated dose:

dose profiles and gamma distributions

Our results confirm that the best calculat-ed-measured dose correspondence can beobtained with the calibration curve with thefilm placed on the central region of the scan-ner window was also calculated in landscapemode.

3.3. Post-irradiation coloration effectWe decided to determine the increase in

optical density after exposition at a 2 Gy dose(Fig. 6, 7). This would be of great benefit inunderstanding the right time to scan theGafchromic films for treatment patientdosimetry verification. Moreover, it is helpfulto fix a minimum period of time that needs tobe waited before starting the Gafchromic filmanalysis.

Results show that Gafchromic EBT filmsproduced a post-irradiation coloration effectincrease of about 10% at 2 Gy incident dosewithin 24 h (Fig. 7). The majority of thisincrease occurred within the first 4 hours(Fig. 6) with approximately a 2% variationafter this time. These time values are smaller

in comparison to older varieties of radio-chromic films, as reported in literature(5). Forthis reason, EBT films allow immediateresults to be available. Due to the percentageincrease of Gafchromic EBT post-irradiationcoloration effect, it could be necessary tostandardize the time period of post irradiationbefore readout to minimize errors relative topost-irradiation coloration.

4. Conclusions

Results confirm that the Vidar Red LEDDosimetry Pro Advantage scanner and theEBT model GafchromicTM film represents aviable tool for dose distribution measure-ments for QA of Tomotherapy plan. Howeversome precautions and corrections have to betaken into account.

In fact two significant effects wereobserved in this study: (1) variation of pixelvalue in the scanning direction; (2) variationof pixel value in the translation direction dueto the flexing of the film in the transport sys-tem.

The effect due to the flexing of the film inthe transport system caused a random errorthat has to be always considered during thescanning analysis.

Variation of pixel value in the scanningdirection seems to be caused by light scat-tering. This work shows that it would be help-ful to use a correction filter to avoid the sys-tematic error due to the light scatteringeffect. A possible solution is to find a centralregion of scanner where variation is limited.

In fact data suggest that it would be rec-ommended to scan the EBT films in the cen-tre of the scanning window in landscapemode since the central region on the scannerwindow yields the lower systematic error forlight scattering. The protocol described in

Fig. 6. Post- irradiation coloration for the EBT film w hen exposed to a 2 Gy dose

Fig. 7. Percentage increase in pixel values for EBT film post-irradiation w ith a 2 Gy dose

2/2010 - Fisica in Medicina 83

this work helps lowering the uncertainty of ameasured dose source direction.

Moreover, due to the percentage increaseof Gafchromic EBT post-irradiation col-oration effect, it could be necessary to stan-dardize the time period of post irradiationbefore to scan the Gafchromic films for treat-ment patient dosimetry verification.

5. References1. Fuss et al. Dosimetric characterization of

Gafchromic EBT film and its implication on filmdosimetry quality assurance. Phys. Med. Biol.,52 (2007) 4211- 4225).

2. James S. Welsh et al. Clinical Implementationof Adaptive Helical Tomotherapy: A UniqueApproach to Image-Guided Intensity Modulat-ed Radiotherapy. Technology in CancerResearch and Treatment, ISSN 1533-0346 Vol-ume 5, Number 5, October (2006): 465-480).

3. T R Mackie, History of tomotherapy. Phys.Med. Biol., 51 (2006) R427-R453

4. Paelinck L. et al. Precaution and strategies inusing a commercial flatbed scanner forradiochromic film dosimetry. Phys. Med. Biol.52 (2007) 231- 24).

5. Cheung et al. Post- irradiation coloration ofGafchromic EBT radiochromic film. Phys. Med.Biol., 50 (2005) N281-N285).

6. Kron T. et al. Verification dosimetry duringtreatment for helical tomotherapy using radi-ographic film, Australasian Phys. Eng. Sci.Med., 2005 dec., 28 (4): 232-7

7. David F. Lewis et al., Performance of the VidarRed LED Dosimetry Pro Advantage: A scanner

optimized for use w ith GAFCHROMIC EBTDosimetry Film. International Specialty Prod-ucts, Wayne, NJ

8. S.D. Thomas, A Monte Carlo derived TG-51equivalent calibration for helical tomotherapy.American Association of Physicists in Medi-cine, 2005”

9. MJ Buston et al. Scanning orientation effectson Gafchromic EBT film dosimetry. Aus-tralasian Physical & Engineerig in medicineVolume 29 Number 3, 2006).

10.Almond PR, et al., AAPM TG-51. Protocol forclinical reference dosimetry of high-energyphoton and electron beams. Med. Phys., 26(1999) 1847-1870

11.International Atomic Energy Agency (IAEA.Absorbed dose determination in external beamradiotherapy – An international code of prac-tice for dosimetry based on standards ofabsorbed dose to w ater. Technical ReportsSeries No 398, International Atomic EnergyAgency (IAEA), Vienna 2000.

12.Quality system document, T-CUS-HB0040.

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V.

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ALTHEA

ALTHEA FRAZIONATORE AUTOMATICO PER SIRINGHE

Althea è una macchina automatica per la preparazione di siringhedi soluzioni radiofarmaceutiche. La macchina può essere connessa ai moduli di sintesi o ricevere contenitori schermati contenenti flaconi preparati all'esterno.L'uso di Althea riduce in modo considerevole la dose all'operatore e nello stesso tempo offre alcuni importanti vantaggi nell'organiz-zazione del lavoro. Per ogni ricetta preparata sono archiviati in uno storico oltre ai dati relativi al paziente anche quelliriguardanti attività e volumep r e s e n t i i n s i r i n g a .

E' possibi le inol t re lapreparazione di siringhe con l'attività prevista ad una certaora.Se necessario Althea è in grado diaggiungere al preparato insiringa soluzione fisiologica in modo da raggiungere il volumerichiesto.Il risultato è una siringa da5 ml, calibrata, contenente un volume adeguato e dotata di un tappino perforabile e di schermoin tungsteno.

Range di uti l izzoLa minima attività che può essere dosata in siringa con l'accuratezza

del 10% dipende dal laconcentrazione presente nel vial principale, secondo la formula: valore dell'attività richiesta in siringa (MBq) > 1/8 del valore della concentrazione presente nel vial principale (MBq/cc)

Ad esempio, per la preparazione di una siringa con attività di 400 MBqil valore della concentrazione nel vial deve essere < 3200 MBq/cc.

Nello stesso tempo l'attività in un flacone da 15 ml non deve esseresuperiore a 48 GBq.

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ALTHEA FRAZIONATORE AUTOMATICO PER SIRINGHE

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CARATTERISTICHE TECNICHE

Rivestimento esterno: AISI 304Rivestimento interno: AISI 316LTipo di finitura: esterno Scotch - Brite interno Mirror-Brite

Peso totale: Kg 5000Alimentazione elettrica: V 230 A16 Alimentazione pneumatica: 6 bar

SCHERMATURE Zona interna: Pb) mm 50Portello anteriore: Pb) mm 60Vetro anteriore: (Pb) mm 60Schermatura camere di ionizzazione: (Pb) mm 50Classe interna: "classe A"

Fisica in Medicina - 2/201086

Tra le nuove tecniche che vanno diffondendosi in ambito sanitario, desta particolare interes-se il sistema Niobe® Magnetic Navigation System (MNS) prodotto dalla Stereotaxis. Si tratta diun dispositivo medico per procedure interventistiche cardiovascolari che consente il posiziona-mento di cateteri all’interno dei vasi mediante un campo magnetico esterno: i cateteri sono, cioè,guidati, invece che dalle mani dell’operatore, da un sistema magnetico azionato dalla consolle dicomando. Questa procedura comporta un notevole vantaggio radioprotezionistico per gli opera-tori, che normalmente assumono dosi efficaci ed equivalenti piuttosto elevate.

Tuttavia, dal momento che il campomagnetico statico è relativamente elevatoe tale da generare un campo di intensitàfino a 0,12 T nella regione in cui avvienela navigazione e fino a 0,7 T a contattodell’involucro che contiene i magneti, sipongono problemi di sicurezza che è fon-damentale non sottovalutare.

In ambito sanitario, il problema dellasicurezza correlata ai campi magnetici èben noto ormai da oltre 25 anni ed è con-nesso all’utilizzo delle apparecchiature perRM-Imaging. Come per la RM-I, il proble-ma deve essere affrontato tenendo in con-siderazione i possibili soggetti a rischio ecioè i pazienti, gli operatori e l’ambientecircostante.

Se da una lato la Stereotaxis mette a disposizione degli utilizzatori il documento “Niobe®Magnetic Navigation System – Education and Magnet Safety Manual”, che affronta il problemadella sicurezza relativamente agli aspetti citati, approfondendo in particolare quello relativo aipazienti, è fondamentale ai fini della sicurezza valutare in modo approfondito anche la prote-zione dei lavoratori e dell’ambiente circostante.

Nuove tecnologie, vecchi problemia cura di Luciano Landoni e Michele Stasi

Il sistema Niobe® Magnetic Navigation System installato presso l’A.O. Ordine Mauriziano di Torino

(foto M. Stasi)

Le piantine dell’installazione con le linee isomagnetiche

2/2010 - Fisica in Medicina 87

Dal momento che nella sala in cui è instal-lata l’apparecchiatura sono presenti duemagneti permanenti, in alcune zone di essa ilcampo magnetico statico supera il valore di0,5 mT. Pertanto, seguendo la filosofia utiliz-zata in RM, sarebbe opportuno classificare ilsito in cui è installata l’apparecchiatura (salaesame, zona comandi, sale preparazioneecc.) come “Zona ad accesso controllato”. Sidovrà di conseguenza:- applicare le adeguate segnaletiche di

divieto di accesso a particolari gruppidella popolazione e il divieto di introduzio-ne di oggetti metallici, dispositivi magne-tici ecc.,

- predisporre rigorose misure di sicurezzaper operatori, manutentori e visitatori,

- approntare adeguate procedure operativeper ridurre la permanenza e quindi l’espo-sizione dei lavoratori ai campi magneticistatici,

- predisporre, affiggere e consegnare agliaddetti un vero e proprio regolamento disicurezza, nonché la modulistica di con-senso di accesso alla sala per il personalenon del sito,

- affiggere l’elenco del personale autorizza-to all’ingresso nel sito. Per la valutazione dell’esposizione dei

lavoratori, in attesa che venga emanata ladirettiva 2008/46/CE, la cui entrata in vigoreha subito uno slittamento temporale di quat-tro anni ed è prevista per il 30/04/2012, sidovrebbe far riferimento ai limiti di esposizio-ne riportati nel D.M. del 2 agosto 1991 - Alle-gato 4 punto D-6. Stando alle mappe didistribuzione dei campi magnetici dispersiall’interno della sala esame, tenuto conto deivari orientamenti dei due magneti, dellemodalità operative, i limiti fissati dalla nor-mativa vigente non risulterebbero mai supe-rati. Resta comunque il fatto che i valori diintensità di campo a cui è sottoposto il corpodell’operatore nelle operazioni di centraturadel paziente sono del medesimo ordine digrandezza di quelli fissati dal citato D.M. 2agosto 1991 (1 ora a 200 mT). Si deve tener

presente che la base della protezione deilavoratori è l’eliminazione dei rischi in rela-zione alle conoscenze acquisite in base alprogresso tecnico e, ove ciò non è possibile,la loro riduzione al minimo. Nel nostro caso,non potendo agire alla fonte sulla ulterioreriduzione dell’intensità di campo magnetico,sarebbe opportuno valutare la possibilità distimare, seppur in maniera empirica, iltempo di stazionamento degli operatori inzone con valori di campo magnetico inferiorial limite fissato dalla normativa, ma notevol-mente superiori ai valori di campo magneticoterrestre, al fine di fornire indicazioni utili allaprevenzione di esposizioni indebite. Ciò èquanto normalmente si fa per le apparec-chiature RM, per le quali sono state utilizzatevarie tecniche di estrapolazione dei valori ditempo di stazionamento in funzione dell’effet-tiva intensità di campo magnetico in cuiopera il lavoratore.

Fino a questo punto non sembra si pon-gano problemi nuovi rispetto a quelli sinoraaffrontati in ambito RM. Il dubbio si ponequando si prende in considerazione l’ambien-te circostante il “sito”. Sulla base di quantoattuato per le installazioni RM, si tende acontenere all’interno del sito le linee dicampo magnetico disperso di 0,1 mT, perchésecondo la normativa vigente in Italia le areeinteressate da campi magnetici dispersi diintensità compresa tra 0,1 e 0,5 mT devonoessere classificate “zona di rispetto” (conconseguenti dubbi amletici su cosa ci puòstare e cosa no in questi locali). Al contrario,la Ditta fornitrice, nei lay out di installazione,richiede solo la posa in opera di una scher-matura passiva atta a far sì che nei locali cir-costanti il campo magnetico disperso siainferiore a 0,5 mT.

Secondo gli scriventi, stante l’attuale nor-mativa italiana, è quindi necessario insisterecon la ditta fornitrice perché si cerchi di con-tenere all’interno della sala la linea isoma-gnetica di 0,1 mT, onde evitare classificazio-ni di aree e valutazioni di rischio ed esposi-zione di personale che opera al di fuori dellasala in cui è installato il sistema.

Fisica in Medicina - 2/201088

IntroduzioneLa radioprotezione del paziente è un argo-

mento molto importante nell’ambito dei trat-tamenti radioterapici in genere. Inoltre, lanormativa vigente, nel recepire le raccoman-dazioni riguardanti tale argomento emanateda organismi internazionali autorevoli inmateria, impone obblighi ben precisi per lagestione dei trattamenti e dei controlli daeseguirsi su di essi. Nel caso dei trattamentidi tipo stereotassico, nei quali le lesioni sonospesso di natura benigna e i pazienti conspettanza di vita elevata, automaticamente laradioprotezione del paziente vede crescere lasua rilevanza.

Presso l’Azienda Ospedaliera NiguardaCa’ Granda di Milano è stata installata nel-l’anno 2008 un’apparecchiatura LeksellGamma Knife Perfexion (Elekta) [1], dedica-ta ai trattamenti di radiochirurgia stereotassi-ca sull’encefalo. Con l’inizio delle terapie nelCentro Gamma Knife del nostro Ospedale, siè pertanto ritenuto necessario impostare unprogramma sistematico di misure di dosime-tria in vivo agli organi critici sui pazienti trat-tati.

Per ogni paziente sono state eseguitemisure sistematiche sulla superficie corporeain corrispondenza di alcuni organi critici(tiroide, mammella, gonadi), per i quali,soprattutto in soggetti di giovane età, la valu-tazione della dose assorbita può rivestire par-ticolare importanza [2, 3] per l’eventuale svi-luppo di patologie secondarie legate a irra-diazione pregressa, nonché per problemilegati al ciclo riproduttivo della donna. Talivalutazioni sono state completate da misureeseguite in fantoccio antropomorfo allaprofondità dell’organo interessato.

Materiali e metodiLe rilevazioni in fantoccio e sui pazienti

sono state effettuate tramite dosimetri a ter-moluminescenza, LiF(Mg,Cu,P) GR-200-A(Figura 1).

Per ogni paziente sottoposto a trattamen-to radiante, sono stati posizionati tre dosime-tri TL sulla superficie corporea in corrispon-denza di tiroide, mammella e gonadi.

Per quanto riguarda le misure in fantoccio(Figura 2), allo stesso modo, sono stati posi-

Valutazione della dose agli organi critici durantetrattamenti di radiochirurgia stereotassicamediante Leksell Gamma Knife Perfexion

Maria Grazia Brambilla1, Hae Song Mainardi1, Alessandro La Camera2, Virginia Arienti3, Massimo Collice2, Mauro Palazzi3, Alberto Torresin1

1S.C. Fisica Sanitaria, A.O. Niguarda Ca’ Granda (MI), 2S.C. Neurochirurgia, A.O. Niguarda Ca’ Granda (MI),3S.C. Radioterapia, A.O. Niguarda Ca’ Granda (MI)

Figura 1 – Dosimetri TL LiF(Mg,Cu,P) GR-200-A.

Figura 2 – Fantoccio antropomorfo in asset-to sperimentale.

2/2010 - Fisica in Medicina 89

zionati tre dosimetri TL per ognuno deidistretti scelti sia in superficie sia alla profon-dità stimata dell’organo interessato, in mododa poter valutare l’eventuale sottostima osovrastima della misura in cute sui pazienti.

Le letture sono state effettuate con il siste-ma Universal Toledo (Vinten).

Per quanto riguarda la modalità di irradia-zione (Figura 3), si è scelto di procedere conun singolo shot con tutte le 192 sorgenti diCo-60 collimate a 16 mm (diametro massi-mo di collimazione consentito) e con unaprescrizione di dose pari a 25 Gy alla curvadi isodose del 50% (massima dose finora pre-scritta). Tale scelta rappresenta la condizionepiù semplice dal punto di vista della modalitàdi irradiazione e allo stesso tempo la condi-zione peggiore dal punto di vista dell’esposi-zione degli organi critici extracranici.

Risultati e discussioneIn Tabella 1 vengono mostrati i risultati

relativi alle misure in fantoccio antropo-morfo.

L’incertezza sulla misura è pari a 0,1-0,5mSv mentre l’incertezza totale (intervalloconfidenza 95%) risulta pari, a seconda del-l’intervallo di dose, a ±10-20%.

Confrontando i valori ottenuti mediantemisure in superficie e in profondità, a paritàdi geometria di irradiazione e prescrizione didose, si può notare come, nel caso della tiroi-de, la dose in superficie risulti inferiore, di

circa il 6%, alla dose in profondità; ciòpotrebbe essere spiegato da una prevalenzadella radiazione diffusa all’interno del fantoc-cio che porta inevitabilmente ad una sottosti-ma della dose in tiroide misurata in cute suipazienti.

Per quanto riguarda, invece, mammella egonadi, la dose in profondità risulta inferiorealla dose in superficie; la giustificazione diquesto andamento potrebbe essere correlataad una prevalenza della radiazione diffusadall’unità radiante che porta ad una sovrasti-ma della dose misurata sulla superficie cor-porea dei pazienti in corrispondenza dei duedistretti anatomici considerati.

In Tabella 2 vengono messi a confronto i

Figura 3 – Parametri e modalità di irradiazio-ne (console di trattamento LGK Perfexion)

Tabella 1 – Risultati in fantoccio

Tabella 2 – Risultati fantoccio e risultati pazienti a confronto

Fisica in Medicina - 2/201090

valori ottenuti mediante misure sulla superfi-cie del fantoccio antropomorfo e i risultatirelativi ai 127 pazienti trattati sino alla metàdel 2009 (73 femmine, 54 maschi).

La deviazione standard relativa alle misu-re sui pazienti si intende calcolata sulla popo-lazione di misura.

Nonostante la natura eterogenea dellapopolazione dei pazienti, sia per quantoriguarda le caratteristiche della lesione dairradiare (forma, posizione, volume), sia perquanto riguarda le modalità di irradiazione(dose di prescrizione, dimensioni collimatori,trattamento single-shot o multi-shot), i risul-tati ottenuti mediante misure in vivo suipazienti trattati risultano confrontabili con ivalori ottenuti mediante indagine in fantoccioe in accordo con la mappatura di dose nell’a-rea occupata dall’unità per radiochirurgiastereotassica in condizioni di apparecchiatu-ra in erogazione, come da documentazionefornita dal costruttore[4].

ConclusioniDurante un trattamento di radiochirurgia

stereotassica con LGK Perfexion, la dose agliorgani critici extracranici dipende sostanzial-mente dalla prescrizione di dose al target edal numero degli shot impiegati per l’irradia-zione.

I risultati ottenuti mediante indagine infantoccio e misure sistematiche sulla superfi-cie corporea dei 127 pazienti trattati mostra-no valori di dose contenuti, soprattutto seconfrontati con il fondo ambientale.

Il massimo valore di dose è stato misura-to per la tiroide (e rappresenta circa lo 0,03%della dose massima al target) e la dose aglialtri organi critici decresce all’aumentaredella distanza dall’isocentro dell’unità radian-te.

Risultano pertanto inadeguate eventualiconsiderazioni sul rischio indotto, come sug-gerito da organismi internazionali autorevoliin materia, soprattutto alla luce del fatto chesi tratta di una procedura terapeutica e nondiagnostica, per la quale il rapporto benefi-cio-rischio risulta comunque elevato [5, 6].

Le misure continuano comunque a essereeffettuate su tutti i pazienti sottoposti a trat-tamento mediante l’unità radiante GammaKnife installata presso l’Ospedale NiguardaCa’ Granda, secondo i criteri indicati nelcorso del presente lavoro.

Bibliografia[1] Lindquist, Christer M.D.; Paddick, Ian M.Sc.;

RADIOSURGERY: Instrumentation, Techniqueand Technology. The Leksell Gamma KnifePerfexion and Comparisons With Its Predeces-sors; Neurosurgery: September 2007 - Volume61 - Issue 3 - p 130-141; doi:10.1227/01.neu.0000289726.35330.8a.

[2] Yu, Cheng Ph.D.; Jozsef, Gabor Ph.D.; Apuzzo,Michael L.J. M.D.; MacPherson, Dana M. R.N.;Petrovich, Zbigniew M.D.; Technical Report:Fetal Radiation Doses for Model C GammaKnife Radiosurgery; Neurosurgery: March2003 - Volume 52 - Issue 3 – pp. 687-693.

[3] Josef Novotný Jr., Josef Novotný, Lenka Hob-zová, Gabriela imonová, Roman Lišák, VilibaldVladyka; Transportation Dose and Doses toExtracranial Sites during Stereotactic Radio-surgery with the Leksell Gamma Knife; Stereo-tactic and Functional Neurosurgery 1996;66:170-183 (DOI: 10.1159/000099686).

[4] Manuale d’uso Leksell Gamma Knife PER-FEXION; numero documento 1005667 Rev. 01(2007/08).

[5] EUROPEAN COMMISSION RADIATION PRO-TECTION N° 154- 2008.

[6] UNSCEAR 2000 Report.

Nel lavoro precedente, il lettore troverà tra gli autori il nome del Dott. Massimo Collice, Diret-tore sella Struttura Complessa di Neurochirurgia dell’Ospedale Niguarda Ca’ Granda, sino apochi mesi fa, quando è mancato a seguito di grave malattia. Il Dott. Collice volle fortementela realizzazione del Centro Gamma Knife del nostro Ospedale, convinto, con lungimirante mod-estia, che tale apparecchiatura potesse arrivare là, dove il bisturi non riusciva, pena effetti col-laterali devastanti per il paziente.

Una mano gentile, guidata da uno spirito altrettanto delicato, ha collocato una sua sorridentefotografia nella stanza d’ingresso del nostro Centro Gamma Knife, ma ben più vivo è il ritrattoche egli stesso è riuscito ad “appendere”, con la sua presenza e la sua guida, nella mente ditutti coloro che hanno avuto l’onore di lavorare con lui.

Ci è sembrato quindi giusto conservare il suo nome tra gli autori.

Fisica in Medicina - 2/201092

Introduzione

Allo stato attuale in Italia esistono, frapubblico e privato, alcune migliaia di laser adimpiego medico. A seguito della pubblicazio-ne ed entrata in vigore del Decreto Legislati-vo 81/2008 e del D.Lgs. 106/2009, a partiredal 26 aprile 2010 è diventato obbligatorio

per il Datore di Lavoro avvalersi, per i laser diclasse 3B e 4, di un Addetto Sicurezza Laseral fine di garantire un impiego sicuro e diqualità per pazienti ed operatori.

Nella tabella 1 riportiamo i compiti del-l’Addetto Sicurezza Laser1 previsti dallanorma CEI 76-6.

Laser 3 B e 4 in ambito medico: tipologie, impieghi, effetti biologici, valutazione dei rischi ed incidenti

Giuseppe Scielzo - Responsabile Sicurezza Laser A.O. CTO Maria Adelaide TorinoRomina Panigoni - ASL Novara

COMPITI DELL’ADDETTO SICUREZZA LASER

Valutazione dei rischi nella zona di trattamento laser, compresa la determinazione della zona nominale di pericolo

Avviso al responsabile amministrativo ed alla persona responsabile della zona di tratta-mento laser per quanto riguarda le problematiche relative alla sicurezza in fase di acqui-sto e di messa in opera dell’apparecchio laser, così come le misure di sicurezza per il funzionamento e per il personale

Scelta dei dispositivi di protezione individuale

Partecipazione all’aggiornamento del personale che lavora con il laser o in sua prossi-mità riguardo ai rischi ed alle misure di sicurezza

Partecipazione al controllo ed all’approvazione dell’apparecchio laser in base alle regolamentazioni nazionali e verifica che la manutenzione e l’impiego dell’apparecchio siano effettuate da persone che siano state addestrate a tale fine e che siano comunque altrimenti qualificate

Assicurazione, mediante ripetute verifiche, che le misure di controllo prescritte siano efficaci, cioè il controllo dei dispositivi di protezione individuale, che le barriere contro la radiazione laser e la segnaletica laser siano in loco, verifica delle procedure standard di funzionamento, procedure di allineamento, liste di controllo perioperative

Fornire informazioni al capo dell’amministrazione e alla persona responsabile della zona di trattamento laser relativamente a imperfezioni o guasti dell’apparecchio laser

Analisi di tutti gli infortuni e gli incidenti che riguardano i laser, fornendo informazioni sulle misure preventive a coloro che sono coinvolti, compresi gli addetti alla sicurezza della struttura

Eventuali compiti aggiuntivi

Tabella 1 - Compiti dell’Addetto Sicurezza Laser

1) Addetto Sicurezza Laser (ASL): persona che possiede le conoscenze necessarie per valutare e con-trollare i rischi causati dai laser e ha responsabilità di supervisione sul controllo di questi rischi (Defini-zione dalla Norma Tecnica CEI EN 60825-1: 2003-02)

2/2010 - Fisica in Medicina 93

Tipologie ed impieghi

I Laser vengono classificati in diverse tipo-logie, a seconda della natura del mezzo atti-vo utilizzato, in LASER:

• a stato solido: il materiale attivo è un cri-stallo o vetro (es. Nd:Yag)

• a semiconduttore: la radiazione è dovutoalla stimolazione conseguente alla ricom-binazione di elettroni (es. laser a diodi)

• a colorante: si utilizzano soluzioni diopportuni coloranti in vari solventi comealcool

• a gas atomici neutri: il mezzo attivo è una

miscela gassosa eccitata da una scaricaelettrica

• a gas ionizzanti: il mezzo attivo è unamiscela gassosa eccitata da una scaricaelettrica più intensa della precedente (es.ARGON)

• a gas molecolare: il mezzo attivo è unamiscela gassosa eccitata da una scaricaelettrica o ottica (es. CO2)

• a eccimeri: il materiale attivo è costituitoda molecole instabili che si formanodurante la scarica di eccitazione.Lo spettro delle emissioni laser impiegati

in medicina è riportato nella seguente tab. 3

Nella tabella 2 riportiamo le caratteristiche di classificazione per i laser di classe 3B e 4.

Classe 3B Hanno potenze medie comprese tra i 5mW e i 500mW; sono pericolosi per gli occhi se non protetti e possono essere pericolosi per la pelle. Le riflessioni diffuse da questi sistemi possono essere pericolose.

Classe 4 A causa della loro potenza molto elevata possono causare seri danni ad occhi e pelle, anche le loro riflessioni diffuse sono pericolose. Possono costituire anche un pericolo di incendio. Il loro uso richiede un’estrema cautela.

Tabella 2 - Caratteristiche di classificazione dei laser di classe 3B e 4

Tipi di laser Lunghezze d’onda Tipi di radiazioniper la Medicina (nm)

ECCIMERI 93/248 308/351 Raggi ultravioletti

ARGON 488/515NEODIMIO - YAG DUPLICATO 532COLORANTE 577 LuceVAPORI METALLICI 628 visibileHE - NE 632

SEMICONDUTTORE 900NEODIMIO - YAG 1064 Raggi infrarossi vicini,

ERBIUM - YAG 2900 medi, lontaniCO2 10600

Tabella 3 - Spettro delle emissioni laser

In ambito medico i laser vengono principalmente impiegati in oculistica, dermatologia, uro-logia, fisiatria, oncologia, otorino, medicina estetica.

Nella tabella 4 abbiamo riassunto le tipologie di impieghi di laser in medicina.

Fisica in Medicina - 2/201094

Ad esempio particolarmente diffusi inoculistica sono i laser che impiegano unalunghezza d’onda di 1064 nm ed i cosiddettiduplicatori di frequenza al Neodimio che uti-lizzano una lunghezza d’onda di 532 nm;questi ultimi in particolare sono indicati per iltrattamento di alcune patologie oculari chenecessitano la fotocoagulazione dei segmen-ti anteriori e posteriori dell’occhio: fotocoa-

gulazione retinica, fotocoagulazione pan reti-nica, fotocoagulazione focale e griglia macu-lare per le alterazioni vascolari e strutturalidella retina e del coroide.

Un importante fattore che distingue i laserutilizzati in ambito medico è il loro sistema ditrasmissione della radiazione; in particolaresi possono distinguere i seguenti sistemi ditrasmissione:

Laser (nm) Card. Derm. Chir. G.I. Oftal. PDT

XeCl, XeF(308, 351) Fotoabl. Fotoabl.Argon(488-515) termico termico termico Fotochim.KTP(532) termico termico termicoColoranti(600-800) termico termico Fotochim.Alessandrite(720-800) Fotomec.Diodi(800-1000) termico termicoNd:YAG(1064) termico termico Fotomec.Ho:YAG(2120) termico termicoEr:YAG(2940) termico termicoCO2(10600) termico termico

Tabella 4 - Laser in applicazioni cliniche

BRACCIO ARTICOLATO:consente alla radiazione laser di attraver-

sare un braccio cavo utilizzando un sistemi dispecchi riflettenti nei casi in cui le lunghezzed’onda interessate vengono assorbite dalvetro e non possono quindi essere trasmesseattraverso le normali fibre in vetro o le lenti.

GUIDA D’ONDA CAVA:tubo cavo con un rivestimento riflettente

interno attraverso cui il fascio laser può esse-re trasmesso.

2/2010 - Fisica in Medicina 95

Ad esempio, utilizzano un sistema a brac-cio articolato molti laser impiegati nei tratta-menti chirurgici di tessuti molli; in particola-re tali sistemi impiegano una lunghezza d’on-da di 10600 nm che è altamente assorbitadall’acqua e che quindi, dal momento che itessuti sono composti in gran parte di acqua,è molto efficace in tali trattamenti.

La fibra ottica è utilizzata nei laser odon-toiatrici; ad esempio in alcuni sistemi adErbium:Yag con lunghezza d’onda di 2940nm particolarmente indicati per l’impiego siasui tessuti duri sia sui tessuti molli.

La fibra ottica trova applicazione anchenei laser impiegati per trattamenti chirurgici;ad esempio in campo urologico si utilizzanolaser ad Ho:Yag.

Il laser a olmio (Ho:YAG) è un laser consorgente allo stato solido, che emette unaradiazione pulsata di lunghezza d’onda ugua-le a 2,1 micron.. Tale lunghezza d’onda ha unalto coefficiente di assorbimento da partedell’acqua: il 95 per cento della radiazione èassorbita in 0,5 mm di acqua. In pratica,con-siderato l’elevato contenuto di acqua dei tes-suti corporei, tale distanza corrisponde allapenetrazione tessutale. Ciò fa sì che questolaser risulti estremamente maneggevole esicuro in quanto l’effetto terapeutico sui tes-suti avviene «a vista» e ha un raggio d’azioneassai limitato, con scarse probabilità di danniinvolontari al tessuto sano.

Le fibre usate per trasmettere l’energia dellaser a olmio sono di calibro molto ridotto,variabile da 0,5 a 0,2 mm, il che le rende uti-lizzabili con strumenti endoscopici sia rigidisia flessibili. Risulta pertanto possibile rag-

FIBRA OTTICA:l’energia del fascio laser viene focalizzata

con una lente ed accoppiata ad una fibra otti-ca. Il fascio divergerà all’estremità distale invari modi dipendenti dalla sagoma dellapunta.

giungere e trattare l’intero apparato urinario.La radiazione laser raggiunge il tessuto da

trattare attraverso diversi manipoli ed appli-catori.• Lenti• Punte di contatto di zaffiro• Fibre con punta sagomata• Estremità metalliche o in ceramica• Diffusori e sonde per terapia fotodinamica• Micromanipolatori• Scanner

Ad esempio, molto utilizzati in ambitofisiatrico sono gli applicatori scanner. Talisistemi a scansione, attraverso la sincronizza-zione di superfici riflettenti, definiscono un’a-rea limitata entro cui far “spazzolare” il fasciolaser; in tale modo l’energia viene distribuitaall’interno di tale area.

Figura 1 - Sistema laser a scansione per trattamento fisiatrico

Diffusori e sonde per la terapia fotodina-mica vengono invece impiegati in particolarein oculistica.

È importante sottolineare che bisognaprestare molta attenzione nell’utilizzo deimanipoli poiché talvolta essi determinano uncambiamento nella lunghezza d’onda di emis-sione del raggio laser e quindi un possibileuso di occhiali protettivi diversi; tale variazio-ne è comunque sempre indicata sulla tar-ghetta riportata sul manipolo.

Effetti biologiciGli effetti biologici delle radiazioni laser

dipendono principalmente dalla lunghezzad’onda, dalla potenza o energia assorbita per

Fisica in Medicina - 2/201096

unità di superficie e dalla durata dell’esposi-zione.

Particolare importanza riveste la duratadegli impulsi LASER da cui dipende, peresposizioni di intensità elevata, la prevalenzadi vari meccanismi di interazione.

� Fenomeni acustici transitori (nanosecondi)

� Trasferimento di energia sotto forma dicalore (100 ms – alcuni secondi)

� Effetti fotochimici (> 100 secondi)Gli organi maggiormente esposti a rischio

sono gli occhi e la pelle.Il rischio di danno oculare è particolar-

mente elevato nel caso di radiazioni visibili(400 – 780 nm) o nell’infrarosso vicino (780– 1400 nm), perché l’occhio è in grado difocalizzarle sulla retina.

La densità di potenza o di energia sullaretina sono tipicamente centomila volte piùelevate di quelle in arrivo sull’occhio a livellodella cornea.

La penetrazione della pelle è massima perlunghezze d’onda intorno al micron.

Figura 2

Le radiazioni ultraviolette hanno un’azioneprevalentemente fotochimica che porta alladistruzione delle cellule epiteliali causandonell’occhio congiuntivi o addirittura catarattenel caso di maggiore penetrazione del fascioe, nella pelle, dermatiti con possibili effettimutageni ad alte dosi. Laser di potenza note-volmente elevata possono danneggiare seria-mente anche gli organi interni.

Nella seguente tabella 5 sono riportati glieffetti della radiazione laser sull’occhio e lapelle.

Regione spettrale Occhio Pelle

Ultravioletto C

(180 – 280 nm)

Eritema

(bruciatura della

pelle)

Ultravioletto B

(280 – 315 nm)

Fotocheratite

Aumento della

pigmentazione

Ultravioletto A

(315 – 400 nm)

Cataratta

fotochimica

Processo

accelerato di

invecchiamento

della pelle

Visibile

(400 – 780 nm)

Lesione

fotochimica e

termica della

retina

Colore più intenso

della

pigmentazione,

reazione di

fotosensibilità

Infrarosso A

(780 – 1400 nm)

Cataratta e

bruciatura della

retina

Infrarosso B

(1400 – 3000 nm)

Infiammazione

acquosa, cataratta,

bruciatura della

cornea

Infrarosso C

(3000nm–1 mm)

Bruciatura della

sola cornea

Bruciatura della

pelle

Tabella 5- Effetti della radiazione laser sull’occhio e la pelle

2/2010 - Fisica in Medicina 97

Valutazione dei rischiPrima di inoltrarsi nella valutazione vera e

propria dei rischi connessi con l’utilizzo diapparecchiature laser e con le conseguentiprocedure legate alla sicurezza ed alla qualitàdel loro impiego è necessario evidenziarealcune definizioni:• L’Esposizione Massima Permessa (EMP) è

quel livello di radiazione laser a cui, innormali circostanze, l’occhio o la pellepossono essere esposti senza riportareeffetti dannosi.

• La Distanza Nominale di Rischio Oculare(DNRO) è la distanza per la quale l’irra-diamento o l’esposizione energetica delfascio è uguale alla EMP per la cornea.

• La zona all’interno della quale l’irradia-mento o l’esposizione energetica delfascio supera l’esposizione massima per-messa (EMP) per la cornea è definitaZona Nominale di Rischio Oculare(ZNRO).

• La Zona dove la presenza e l’attività dellepersone al suo interno sono regolate daapposite procedure di controllo e sottopo-ste a sorveglianza al fine della protezionedai rischi da radiazione è definita ZonaLaser Controllata.

Principali rischi associati all’utilizzo diapparecchi laser All’impiego di sorgenti laser sono associa-

ti possibili rischi che vanno opportunamentevalutati dall’Addetto Sicurezza Laser; talirischi sono classificabili in due macro cate-gorie: i rischi diretti dovuti al fascio laser equelli indiretti attribuibili alle interazioni trafascio laser ed ambiente/paziente.

Si comprende facilmente come i rischidiretti siano riconducibili ad un’esposizionenon voluta degli occhi e della pelle alla radia-zione laser; tale esposizione implicando unlivello di energia anche molto elevato puòprodurre seri danni biologici (a tale propositosi veda il capitolo precedente).

I rischi indiretti dipendono invece da unaserie di elementi: l’ambiente in cui si utilizzail laser, gli strumenti impiegati, le proceduredi utilizzo del laser ecc.

I principali rischi indiretti possono essereriassunti nel seguente elenco:• Pericoli di riflessione:

le riflessioni da superfici lisce come quel-le di strumenti o arredi chirurgici possonofocalizzare il fascio laser che può essere peri-coloso soprattutto per gli occhi.• Rischi di fuoco e bruciature• Fumi, elementi combusti e vapore• Rischi elettrici• Radiazioni collaterali

Figura 3 - Pericoli di riflessione

Negli ambulatori medici e soprattuttonelle sale operatori vi sono moltissime super-fici riflettenti: non solo strumentario e carrel-li, ma lavandini, specchi, orologi da parete,sgabelli ecc. Nella maggior parte dei casi talisuperfici possono essere rimosse (lo stru-mentario ad esempio può essere sostituitocon strumentario in plastica o in materialeopaco) altre volte invece ciò non è possibile(ad esempio con alcuni armadi a parete dellesale operatorie) e quindi, su precise indica-zioni dell’ASL, tali superfici sono semplice-mente coperte con teli compatibili sia conl’uso in sala operatoria sia con il rischio diincendio insito possibile soprattutto per ilaser di classe 4.

Nella seguente tabella è riportata unavalutazione dei rischi relativa agli operatoried ai pazienti.

Fisica in Medicina - 2/201098

Definizione delle aree Al fine di controllare e ridurre al minimo i

rischi sia diretti sia indiretti, la prima azioneda porre in essere in un sito ove sono utiliz-zate apparecchiature laser è sicuramente ladefinizione della cosiddetta Zona Laser Con-trollata, ossia di un’area all’interno dellaquale la presenza e l’attività delle personesono regolate da apposite procedure di con-trollo e sottoposte a sorveglianza al fine dellaprotezione dai rischi da radiazione. All’inter-no di tale area deve essere contenuta laDistanza Nominale di Rischio Oculare(DNRO), cioè la distanza per la quale l’irra-diamento o l’esposizione energetica delfascio è uguale alla EMP (Esposizione Massi-ma Permessa) per la cornea.

La procedura di calcolo della DNRO è

indicata direttamente dalla Norma TecnicaCEI EN 60825-1: 2003-02, in particolare l’ir-radiamento ad una distanza r da una sorgen-te laser è dato da:

E = 4P0 e-µr/ π (a + rϕ)2

Dove:• P0 è la potenza di emissione

• a è il diametro di uscita del fascio• ϕ è la divergenza del fascio

e dove il termine e-µr che rappresenta le per-dite dovute all’attenuazione atmosferica puòessere trascurato nella maggior parte deicasi.

Quando E è sostituita con EEMP, r diventala DNRO e l’espressione può essere risoltarispetto alla DNRO:

DNRO = [(4P0/ π EEMP)1/2/ϕ] - a

Rischio Operatori Paziente

Superamento EMPOcchi, cute X X

IncendioMateriali infiammabili X X

Biologico Fumi, vapori X X

ChimicoColoranti, gas nocivi X

FolgorazioneGeneratori alta tensione X

Tabella 6

Nella tabella 7 sono invece brevemente messi in confronto i rischi associati all’impiego dilaser di diversa tipologia.

USO di RISCHI di:• Incendio

Endoscopi rigidi, microscopi e “free hand” • Esposizione > EMP (riflessioni)• Biologico

• Incendio (contaminazione, rottura,Fibre ottiche deterioramento)

• Esposizione > EMP (riflessioni)

• Esposizione > EMP (riflessioni)Endoscopi flessibili e fibra ottica • Incendio (fibra e/o endoscopio)

• Embolia

Tabella7

2/2010 - Fisica in Medicina 99

Quando si utilizzano strumenti ottici perosservare una sorgente di radiazione laser, ènecessario estendere la DNRO per tenerconto dell’aumento della radiazione che rag-giunge l’occhio.

A seconda della diversa tipologia di tra-smissione del fascio e dei diversi mezzi diapplicazione, il calcolo della DNRO subiràdelle variazioni; a titolo di esempio riportia-mo il calcolo per i sistemi a fibra ottica, evi-denziando anche casi particolari che tengonoconto dell’utilizzo di dispositivi di messa afuoco, dellla presenza dei raggi diffusi e del-l’impiego degli occhiali di protezione.

Dispositivi a fibra otticaLa EPM dei laser è definita come l’irra-

dianza della pupilla da parte di una fonte diluce laser posta alla distanza l dagli occhi.Molti dispositivi emettono un raggio diver-gente di luce formando un cono solidaleall’angolo di divergenza 2l. Alla distanza l daldispositivo, la luce proiettata forma un cer-chio il cui raggio r si ottiene da:

r = l tang θL’area A della proiezione è pari a:

A = π r2

che quindi diventa:

A = π (l tan θ)2

Per definizione, l’irradianza I alla distanza lcorrisponde alla potenza P emessa dal dispo-sitivo divisa per l’area della proiezione A,pertanto l’irradianza è uguale a:

I = P/ π (l tan θ)2

Da cui l diventa:

l = (P/ πl)1/2/ tan θSostituendo la EMP al posto di I si deriva

la distanza dalla fonte laser al di là dellaquale l’irradianza è inferiore alla EPM. Taledistanza è la DNRO, ovvero il confine dellaZona Nominale di Rischio Oculare (ZNRO).

DNRO = (P/π EMP)1/2/ tan θ

Dispositivi di messa a fuocoNel caso degli oftalmoscopi indiretti e

delle lampade a fessura, si assume qualefonte di luce il punto focale del dispositivo. Diconseguenza è necessario modificare l’equa-zione precedente nel seguente modo:

DNROmessa a fuoco = [(P/π EMP)1/2/ tan θ]+ f

Riflessi diffusiL’intensità dei riflessi diffusi è una funzio-

ne dell’angolo α tra tessuto normale edocchio dell’osservatore, espressa da:

I = R P cos α/π l2

dove R è la riflettenza spettrale del tessuto.La sostituzione della EMP al posto dell’ir-

radianza I e della DNROriflessione al posto di lproduce:

DNROriflessione = (R P cos α/ π EMP)1/2

La DNROriflessione è massima se θ = 0.Questa sostituzione riduce l’equazione prece-dente a:

DNROriflessione = (R P / π EMP)1/2

Occhiali di protezioneI precedenti calcoli della DNRO assumono

che l’osservatore non sia protetto da occhia-li di sicurezza. Per calcolare la DNRO in fun-zione degli occhiali di protezione, è necessa-rio conoscere la densità ottica del materialedelle lenti.

La densità ottica è definita come:OD = - log (Ptrasmessa/Pincidente)

dove Pincidente e Ptrasmessa corrispondonorispettivamente alla potenza incidente il filtroed a quella trasmessa attraverso di esso. LaDNRO in funzione degli occhiali di protezionepuò essere calcolata nel modo indicatosopra, risolvendo l’equazione per Ptrasmessa esostituendo il valore P così ottenuto nell’ap-propriata equazione della DNRO

Ptrasmessa = Pincidente x 10 – OD

A titolo di esempio, sostituendo questaespressione in DNRO = (P/π EMP)1/2/ tan θ siottiene come segue la DNRO dei dispositivi afibra ottica:

DNRO = (P x 10 – OD /π EMP)1/2/ tan θI valori di EMP possono essere calcolati e

ricavati utilizzando le procedure e le tabelleindicate nella Norma Tecnica CEI EN 60825-1: 2003-02; in particolare i valori di EMPdipendono da fattori quali la lunghezza d’on-da, il tempo di esposizione o durata dell’im-pulso, lo spettro delle lunghezze d’ondaquando il tessuto è esposto a più di una lun-ghezza d’onda, la natura del tessuto espostoed il diametro apparente della sorgente nel-l’intervallo di lunghezze d’onda tra 400 e1400 nm.

Fisica in Medicina - 2/2010100

La Zona Laser Controllata per i laser utilizzati in ambito medico coincide normalmente conle pareti dell’ambulatorio o della sala ove il laser è utilizzato.

Nella seguente immagine è riportato un esempio di planimetria in cui è evidenziata la ZLC.

CartellonisticaLa ZLC deve essere chiara-

mente individuabile per tutti colo-ro che per ragioni diverse si trovi-no a transitare nel suo intorno.All’esterno di tale area deve esse-re affissa una planimetria che neindichi i confini e su ogni porta diaccesso deve essere posta ade-guata cartellonistica che oltre adindicare la presenza e la tipologiadi radiazione laser, segnali l’obbli-go di indossare gli occhiali protet-tivi.

Sull’ingresso della ZLC vengo-no utilizzati anche segnali lumino-si che vengono accesi durantel’utilizzo del LASER; in nessuncaso tali segnali devono sostituirequelli non luminosi che contras-segnano gli ingressi alla ZLC.

Figura 4 - Definizione delle aree in un sito laser

Figura 5 - Cartellonistica

2/2010 - Fisica in Medicina 101

Figura 6 - Luce di: “ATTENZIONE LASERin FUNZIONE”

Norme di sicurezza: operatore, personeafferenti al sito, pazienteIn accordo con il responsabile del reparto

l’ASL stila le norme di sicurezza: quelle dedi-cate all’operatore laser e quelle dedicate atutto il personale che si trova a transitarenelle aree in cui è presente un sistema laser.

Le norme devono essere consegnate adogni lavoratore che deve firmare per avvenu-ta ricezione.

Tali norme forniscono indicazioni sui cor-retti comportamenti che ogni lavoratore, aseconda della mansione che compie, devetenere affinché l’utilizzo del laser sia sicuro.

Nei trattamenti laser in cui non sono diret-tamente sottoposti a terapia gli occhi o in cuiil paziente non è sedato (ad esempio nei trat-

tamenti laser fisioterapici o dermatologici) ilpaziente è tenuto ad indossare gli occhialiprotettivi durante tutto il tempo della terapiae ad evidenziare anomalie, quali ad esempiola presenza di calore troppo forte sulla partetrattata. Tali prescrizioni sono normalmenteriportate su un cartello affisso nella sala ditrattamento ed in sala di attesa.

Scelta dei protettori oculariGli occhiali che devono essere indossati

all’interno della ZLC durante un trattamentolaser devono essere rispondenti alla normaspecifica UNI EN 207: 2004.

La scelta dell’occhiale deve essere effet-tuata dall’ASL che deve tenere conto, comeindicato dalla Norma Tecnica CEI EN 60825-1: 2003-02, di:• lunghezza d’onda di funzionamento del

laser;• esposizione energetica o irradiamento;• EMP;• densità ottica delle protezioni oculari alla

lunghezza d’onda emessa;• esposizione energetica o irradiamento a

cui avviene il danno alle protezioni oculari;• necessità di impiegare occhiali da vista;

comfort e ventilazione;• degrado o alterazioni del mezzo assorben-

te;• resistenza dei materiali;• prescrizioni per la visione periferica;• eventuali regolamenti nazionali.

Figura 7 - Esempi di occhiali protettivi

Fisica in Medicina - 2/2010102

Sugli occhiali protettivi è essenziale chesiano indicati: condizioni operative (D = laserad onda continua, I = laser a impulsi, R =laser ad impulsi giganti, M = impulsi a modoaccoppiato), range di lunghezze d’onda(nm), numero di graduazione (Ln con n =1,…10), ossia il fattore spettrale massimo ditrasmissione del filtro, marchio di identifica-zione del commerciante e marcatura CE; adesempio:

DIR 532-1064 L6 marchio identificazione costruttore CEIl numero di graduazione L è il risultato del

calcolo della densità ottica:

DO = log10 (H/EMP)2

dove H è il livello di esposizione energetica

all’occhio.I valori ottenuti per L possono essere veri-

ficati utilizzando la tabella B1 della normaUNI EN 207:2004, in cui i fattori di trasmis-sione variano da 10-1 a 10-10 in funzione dellecondizioni operative del laser e della sua lun-ghezza d’onda (Le classi di filtri sono dunque

10, con numero di graduazione da L1 a L10).

Verifiche annuali di sicurezza a cura del-l’Addetto Sicurezza LaserL’ASL, dopo aver fornito tutte le prescri-

zioni affinché gli ambienti in cui viene utiliz-zato il sistema laser siano idonei, verifica l’ef-fettiva e costante idoneità attraverso sopral-luoghi annuali. Tutte le variazioni all’internodelle ZLC devono essere tempestivamentecomunicate all’addetto sicurezza laser che nevaluta la compatibilità rispetto all’impiegodel laser.

Dopo aver effettuato tutti i controlli previ-sti, l’ASL compila un report dei risultati chedeve essere controfirmato dal Responsabiledel reparto e conservato in un apposito rac-coglitore.

L’idoneità degli ambienti deve essere veri-ficata dall’Addetto Sicurezza Laser anchequando si vuole installare un laser in unanuova sala: è fondamentale che prima diqualunque installazione di questo tipo lastruttura ottenga un benestare scritto daparte dell’ASL incaricato.

Sistema Laser – Protocollo

Controlli periodici di sicurezza degli ambienti e degli operatori

Cartellonistica: Norme:Spia di emissione: Delimitazione area:Interruttore di emergenza: Sezionatore a chiave: Presenza luce di avvertimento: Occhiali di protezione:Presenza di superfici riflettenti: Necessità di copertura finestre: Supporto paziente non riflettente: Strumenti satinati/anodizzati: Camici e teli non infiammabili: Impiego tubi endotracheali:Manuale operatore: Formazione operatori:Manutenzione programmata:

Note:Data: L’Addetto Sicurezza Laser:________________________________________________

Data: Il Responsabile del reparto:_______________________________________________

Tabella 8 – Esempio di report dei controlli di sicurezza

2 Per la determinazione di H e di EMP si vedano le norme CEI EN 60825-1 e UNI EN 207.

2/2010 - Fisica in Medicina 103

I controlli del fornitore, dell’utilizzatore edell’Addetto Sicurezza Laser Gli apparecchi laser normalmente presen-

tano sia adeguata etichettatura sia interbloc-co a chiave sia pulsante di emergenza comerichiesto dalla normativa; sono invece total-mente inadeguati per quel che concerne icontrolli di qualità e la manutenzione.

Generalmente quando un laser non fun-ziona viene fatta intervenire la manutenzioneda parte di ditte qualificate, ma tale manu-tenzione mira semplicemente a risolvere ilproblema segnalato; diversa è la questione diuna manutenzione annuale atta a verificarealcuni parametri previsti dalle norme e amantenere in efficienza tutte le componentidel sistema in modo che esso sia sempre effi-ciente dal punto di vista delle prestazioni.

In particolare la ditta manutentricedovrebbe sempre verificare la variazione trala potenza emessa e la potenza impostataattraverso una misura; ci sono laser, si pensiin particolare ai laser utilizzati in oculistica, incui un importante calo/aumento della varia-

zione di potenza è immediatamente avverti-bile da parte del medico che li utilizza (il trat-tamento dei tessuti ne risente immediata-mente); ci sono invece laser, ad esempioquelli a scansione utilizzati in fisiatria, in cui ilcalo di potenza non è praticamente avvertibi-le se non in una “non oggettiva” valutazionedi inutilità della terapia (il paziente nonavverte nessun beneficio). Si comprendeallora come sia essenziale effettuare alcuneverifiche indipendentemente da segnalazionidi problemi: è necessario arrivare ad unostandard in cui una volta l’anno la dittamanutentrice esce ed effettua le verifiche chesono indicate dalla Norma CEI 76-6 e dallaNorma CEI EN 60601-2-22 e richieste dal-l’ASL. Nei sistema laser di ultima generazio-ne vi è un sistema interno di controllo cheblocca l’erogazione del fascio in caso anchedi piccolissime anomalie (compresa unavariazione delle potenza), ma nei laser piùvecchi (quelli più diffusi) non vi è un sistemadi autocontrollo così sofisticato, anzi spessonon vi è nessun tipo di autocontrollo.

Tabella 9 - MANUTENZIONE PROGRAMMATA SPECIFICA-ANNUALE

Anche in fase di installazione di un nuovoapparecchio laser devono essere effettuatealcune verifiche da parte della ditta fornitri-ce, alle quali dovrebbe essere presenteanche l’Addetto Sicurezza Laser; in partico-lare, una volta collegato l’apparecchio,dovrebbero essere effettuate:• Verifica della potenza di uscita;• Verifica corretto funzionamento dell’ottu-

ratore, degli interblocchi, degli interrutto-ri di emergenza e a pedale;

• Controllo di tutti i sistemi di trasmissionedel fascio;

• Controllo dell’allineamento fra fascio dipuntamento e fascio lavoro.

Anche l’Addetto Sicurezza Laser effettuasui laser alcuni controlli di qualità definitidalle norme tecniche; in particolare, annual-mente e dopo ogni eventuale manutenzione,devono essere effettuati i controlli riportatinella seguente tabella.

MANUTENZIONE PROGRAMMATA SPECIFICA – ANNUALE

a cura del fornitore o della ditta incaricata della manutenzione

Ispezione e pulizia dei componenti otticiControllo, sostituzione o rabbocco di parti che si consumano (coloranti, refrigeranti, filtri, ecc)Verifica della potenza di uscitaVerifica corretto funzionamento dell’otturatore, degli interblocchi, degli interruttori di emergenza e a pedaleControllo di tutti i sistemi di trasmissione del fascioControllo dell’allineamento fra fascio di puntamento e fascio lavoro

Fisica in Medicina - 2/2010104

PROTOCOLLI: CONTROLLI DI QUALITÀ CEI 76-6Parte dell’apparecchio Frequenza Verificatore

Cavi per alimentazione e per pedale:controllare che non siano danneggiati, Utilizzatorespecialmente nei punti di connessione Prima di ciascun uso (annualmentea una presa o spina Addetto Sicurezza Laser)Interruttori di emergenza: accertarsi che funzionino Prima di ciascun uso Utilizzatore

(annualmente ASL)Interblocchi accessibili: accertarsi che funzionino (fibra, porte) Prima di ciascun uso Utilizzatore

(annualmente ASL)Indicatore/i dell’emissione laser: accertarsi che funzionino Prima di ciascun uso Utilizzatore

(annualmente ASL)Movimento del braccio articolato (per laser che utilizzano un sistema di trasmissione a braccio articolato): Prima di ciascun uso Utilizzatoreverificare che ogni movimento possa (annualmente ASL)essere compiuto e che il posizionamentodelle lenti sia corretto.Fibra (controllo fisico) (per laser che utilizzano un sistema di trasmissione a fibra): controllare che non siano contaminate Annuale ASLalle estremità e che non siano danneg-giate (utilizzare una lente 10X)Potenza del fascio: si ha perdita di potenza per disallineamento ottico nel sistema di trasmissione o per contaminazione. La potenza laser incidente sul paziente può non corrispondere alla Annuale ASLpotenza indicata dal misuratore del laser.La potenza emessa sul tessuto dovrebbe essere misurata periodicamente da un misuratore calibratoQualità del fascio di puntamento: dirigere il fascio verso una superficie bianca e pulita ad una distanza di 5-10 cm. Annuale ASLL’immagine dovrebbe essere uniforme e circolare, senza macchie od ombre.Protezione oculare: occhiali, filtri e maschere non devono essere danneggiati. L’etichetta deve Annuale ASLessere leggibile.

Tabella 10 - Controlli di qualità

2/2010 - Fisica in Medicina 105

La prova più importante è sicuramentequella della potenza, o meglio della corri-spondenza tra la potenza impostata e lapotenza effettivamente erogata e quindimisurata. Normalmente vengono fatte piùmisure: una alla potenza minima, una ad unapotenza centrale, una alla potenza massimaed altre alle potenze più utilizzate dal medico

nell’attività clinica.La potenza misurata deve variare al mas-

simo per il +/- 20% rispetto alla potenzaimpostata. Nella casistica dei laser, utilizzatiin attività medica, il problema che normal-mente si riscontra è quello di una diminuzio-ne della potenza a causa dell’usura dei com-ponenti laser.

Verifica della potenza

Tipo di controllo:

Data: � Prova di accettazione e collaudo

Sala: Laser � Prova di verifica e di stato

Apparecchio: � Prova di mantenimento o di costanza

Potenza di uscita max

Tipo di controllo: Accuratezza indicazione Potenza (W)

Valori impostati

Valori di riferimento

Misura Entro Limite

Fuori Limite

Potenza (W) ± 20%

Tipo di controllo: Riproducibilità indicazione potenza

CV%�20

CV%=

CONCLUSIONI:

Data: L'addetto alla Sicurezza Laser

Strumentazione utilizzata

Elettrometro

GIUDIZIO D'IDONEITA' ALL'USO CLINICO DELLE ATTREZZATURE

� Apparecchiatura idonea

� Apparecchiatura non idonea

� Apparecchiatura idonea con le seguenti limitazioni:

Il Responsabile del reparto:___________________________________- Data: _______/_______/__________

Tabella 11 - Report di verifica della potenza di emissione

Un’altra prova importante che rientranelle prove di potenza è quella della riprodu-cibilità: vengono fatte tre misure impostandola stessa potenza e viene verificato che lavariazione tra le tre non sia superiore al +/-20%.

Per le misure di potenza viene normal-mente utilizzato un sistema di misura chia-mato “power meter”, composto da un elet-trometro e da una o più sonde di misura.

In realtà, a seconda dei parametri chepossono essere impostati sull’apparecchiolaser, si può decidere se fare una misura dipotenza o una misura di energia (Figura 8).

Figura 8 - Strumentazione di misura

Come si vede dalla Tabella 10 anche l’uti-lizzatore è chiamato giornalmente ad effet-tuare e registrare su apposito registro alcuneverifiche che valutano soprattutto il correttofunzionamento dei sistemi di sicurezza.

Come per le verifiche di sicurezza, ancheper i controlli sull’apparecchio laser, dopoaver effettuato tutti i controlli previsti, l’ASLcompila i report dei risultati che devonoessere controfirmati dal Responsabile delreparto e conservati in un apposito raccogli-tore.

Le verifiche vanno effettuate almeno unavolta l’anno e comunque ogni volta che vieneeffettuata una manutenzione sul sistemalaser a seguito di non funzionamento o vieneinstallato un laser nuovo.

L’Addetto Sicurezza Laser consegna alDatore di lavoro un faldone in cui è riportatatutta la documentazione relativa alla sicurez-za del sistema e degli ambienti di lavoro, aicontrolli effettuati ed alla manutenzioni effet-tuate da parte della ditta installatrice.

INCIDENTI L’utilizzo di apparecchi laser è normal-

mente sicuro se si rispettano tutti gli accorgi-menti di cui si è diffusamente parlato neicapitoli precedenti; tuttavia non sono pur-troppo infrequenti incidenti che riguardanosia gli operatori sia i pazienti.

Per quanto riguarda gli operatori le princi-pali cause di incidente sono:• Esposizione oculare improvvisa durante le

operazioni di allineamento• Scarso utilizzo di protezioni oculari anche

se disponibili• Malfunzionamenti delle apparecchiature

che provocano esposizioni indesiderate• Interventi tecnici impropri sui generatori

di alta tensione• Interventi tecnici di riparazione non ade-

guati• DPI non adatti e/o difettosi.

Le principali cause di incidente sui pazien-ti sono invece:• Mancata informazione e formazione degli

operatori• Assenza di procedure di sicurezza• Utilizzo di strumentario chirurgico non

adatto• Fornitura di fibre non adatte• Assenza di controlli periodici sulle emis-

sioni laser.Nel seguente grafico sono indicati il

numero di incidenti in ambito medico, nelperiodo di tempo compreso tra il 1964 ed il2001. Appare subito evidente come l’aumen-to delle procedure di sicurezza abbia portatoad un decisivo decremento degli incidenti apartire dalla metà degli anni novanta.

Grafico 1

Fisica in Medicina - 2/2010106

2/2010 - Fisica in Medicina 107

Nei due grafici seguenti sono invecemostrati rispettivamente i settori medicalicoinvolti negli incidenti ed i soggetti coinvol-ti negli incidenti in ambito medico (semprenel periodo compreso tra il 1964 ed il 2001).

Grafico 2

Grafico 3

Bibliografia1. Decreto Legislativo 81/2008: “Attuazione del-

l’articolo 1 della legge 3 agosto 2007, n. 123,in materia di tutela della salute e della sicurez-za nei luoghi di lavoro.

2. Decreto Legislativo 106/2009: Disposizioniintegrative e correttive del decreto legislativo 9aprile 2008, n. 81, in materia di tutela dellasalute e della sicurezza nei luoghi di lavoro

3. Norma CEI EN 60825-1: 2003-02 - Sicurezzadegli apparecchi laser. Parte 1: Classificazionedelle apparecchiature, prescrizioni e guida perl’utilizzatore.

4. Norma CEI 76-6: 2001-02 – Sicurezza degliapparecchi laser. Parte 8: Guida all’uso degliapparecchi laser in medicina.

5. Norma CEI EN 60601-2-22: 1997-06 – Appa-recchi elettromedicali. Parte 2: Norme partico-lari per la sicurezza degli apparecchi laser tera-peutici e diagnostici.

6. Norma UNI EN 207: 2004 – Protezione perso-nale degli occhi. Filtri e protettori dell’occhiocontro radiazioni laser (protettori dell’occhioper laser).

Fisica in Medicina - 2/2010108

Tabella 1

PremesseL’obiettivo delle seguenti raccomandazio-

ni è di fornire indicazioni per assicurareai pazienti appropriate e adeguate presta-zioni connesse all’uso della tecnologia TCvolumetrica «Cone beam», in attuazione delleprevisioni del comma 1 dell’art. 6, del decre-to legislativo n. 187/2000, al fine di evitare lapossibilità di esecuzione di esami inappropria-ti o non ottimizzati.

Descrizione della tecnologiaLa TC volumetrica «cone beam» è una par-

ticolare apparecchiatura Tomografica Compu-terizzata caratterizzata dall’acquisizione ditutto il volume da indagare in un’unica rotazio-ne del complesso sorgente radiogena-rivela-tore, grazie a un rivelatore ad ampio sviluppobidimensionale, che in passato era costituitoda un IB (intensificatore di brillanza) sostituitoin seguito, in quasi tutte le apparecchiature, daun rivelatore allo stato solido.

Il rivelatore può avere una superficie roton-da o rettangolare di varie dimensioni; sonoora in uso apparecchi con campi di acquisi-zione che variano da un diametro massimo dicirca 30 cm fino a pochi cm quadrati di super-ficie.

Questo tipo di apparecchiatura è stataall’origine sviluppata in ambito radio-terapico,ma ha avuto una concreta applicazione clini-ca e una recente rapida diffusione nelcampo della diagnostica odonto-maxillo-fac-ciale. Altre applicazioni sono state sviluppatesu sistemi radiologici con «arco a C» in ambi-to ortopedico o angiografico-interventistico.

Attualmente le TC volumetriche «cone

beam» hanno la loro principale applicazione ediffusione come apparecchiature dedicateallo studio delle strutture odonto-maxillo-fac-ciali.

Qualità radiologica e rischi di esposizioneLa tecnica TC volumetrica «cone beam»,

grazie alla maggior capacità di risoluzionedei rivelatori utilizzati e all’elevato contrastointrinseco delle strutture ossee, consente diottenere immagini di buona qualità di talistrutture con dosi al paziente inferiori aquelle somministrate abitualmente, con iparametri convenzionali, da apparecchiatureTC tradizionali (a parità di volume irradiatoda 5 a 20 volte inferiore). Correttamente, per-tanto, la tecnica TC volumetrica «conebeam» non risulta basata sull’utilizzo diapparecchiature a bassa dose, ma sfruttapiuttosto metodologie a bassa dose ovviamen-te limitate, in relazione al basso contrastonaturale, nell’effettuazione di misure delladensità in modo accurato e nella loro possibi-lità di utilizzazione nello studio delle parti molli.

La dose efficace assorbita dai pazientisottoposti ad esame odontoiatrico medianteTC volumetrica «cone beam» (esameCBCT) risulta essere significativamente supe-riore a quella assorbita nel caso di esami conortopantomografo o esami cefalometrici. Siveda a tale proposito la tabella seguente (Tab.1) in cui sono presentati i valori di dose effi-cace tipici per le procedure radiografiche den-tali riportati dall’Agenzia Internazionale perl’Energia Atomica (IAEA).

Da quanto sopra esposto, risulta evi-dente come, al fine dell’utilizzo della tecni-

Raccomandazioni per l’impiego corretto delleapparecchiature TC volumetriche «Cone beam»

(pubblicate sulla GU n. 124 del 29-5-2010)

hanno collaborato alla stesura il dott. Guido Pedroli e la dott.ssa Roberta Breschi

Tipo di esame dentale Dose efficace (Sv)Esame radiografico dentale intraorale 1 - 8 Esame panoramico dentale 4 - 30 Esame cefalo metrico 2 - 3 Esame CBCT (per piccoli volumi dento-alveolari) 34 - 652 Esame CBCT (per grandi volumi cranio-facciali) 30 - 1079

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ca «cone beam» per le diverse situazione cli-niche, sia richiesta un’attenta analisi deisuoi vantaggi e limitazioni, non potendo innessuno caso essere minimizzati i rischi diesposizione alle radiazioni ionizzanti prodottida tali sistemi, prendendo erroneamente apresupposto che la dose da essi impartitapossa essere considerata trascurabile. Neiprincipi che stanno alla base della radiopro-tezione, infatti, nessuna dose è di per sètrascurabile, in quanto per ogni esposizionesussiste sempre il rischio di possibili lesioniper effetti di tipo stocastico, che sebbene intermini di probabilità di insorgenza presen-tano una relazione diretta con la dose, rispet-to alla gravità degli effetti risultano indipen-denti dalla stessa, potendosi manifestare dopotempi molto lunghi, come avviene per glieffetti ereditari o per lo sviluppo di neopla-sie.

L’accettabilità dei rischi può essereconsiderata tale unicamente in relazione alrapporto rischio/beneficio valutato, per cui,tenuto conto anche dell’ampia variabilità delladose efficace impartita dalle diverse tecnicheutilizzate, diventa fondamentale una sceltaottimizzata della tecnica impiegata.

La TC volumetrica «cone beam» deve esse-re effettuata nel pieno rispetto dei requisiti digiustificazione e deve essere gestita sola-mente da personale qualificato, opportuna-mente formato e con adeguata esperienza,come richiesto dall’art. 7 del decreto legi-slativo n. 187/2000, anche ai fini dellaottimizzazione dell’esame.

Indicazioni operative procedurali L’utilizzo delle apparecchiature TC volume-

triche «cone beam» è di norma prerogativadell’attività specialistica radiologica.

Le specifiche competenze del medicospecialista radiologo, coadiuvato dal tecnicosanitario di radiologia medica, garantisconoinfatti: • la corretta esecuzione dell’indagine (pre-

cisione nel posizionamento, scelta deimigliori parametri di esposizione e divolume indagato) con garanzia di appli-cazione delle norme di radioprotezione e dirispetto dei principi di giustificazione e diottimizzazione;

• l’utilizzazione di conoscenze diagnosticheradiologiche specifiche nella elaborazione enella strutturazione di un report profes-sionale;

• una diagnosi strutturata e completa.

Nel caso di utilizzo delle apparecchiatureTC volumetriche «cone beam» in attività radio-diagnostiche complementari per lo svolgimen-to di specifici interventi di carattere stru-mentale propri della disciplina specialisticadel medico o dell’odontoiatra, non possonoessere effettuati esami per conto di altrisanitari, pubblici o privati, nè essere redatti orilasciati referti radiologici, in quanto l’utiliz-zo di apparecchiature radiodiagnostiche invia complementare risulta essere ammessolimitatamente alle sole condizioni prescrittedal decreto legislativo n. 187/2000.

In via generale, pertanto, sono esclusi dallapossibilità di esecuzione in via complementaretutti gli accertamenti diagnostici svincolatida esigenze funzionali di ausilio per specificiinterventi di carattere strumentale propri delladisciplina specialistica; l’uso di tecnologie disupporti utilizzanti radiazioni ionizzanti risultaessere ammesso esclusivamente a condizio-ne che siano soddisfatte tutte le previsionifissate alla lettera b) dell’art. 2 del decretolegislativo n. 187/2000.

Risultano ammesse, in attività radiodiagno-stiche complementari, solo le pratiche che perla loro caratteristica di poter costituire unvalido ausilio diretto e immediato per lo spe-cialista, presentino i requisiti funzionali etemporali di risultare «contestuali», «integra-te» ed «indilazionabili» rispetto allo svolgi-mento di specifici interventi di carattere stru-mentale propri della disciplina specialistica.

Si deve intendere a tal fine, secondo l’usocomune, per «contestuale» tutto quello cheavviene nell’ambito della prestazione speciali-stica stessa e ad essa direttamente rappor-tabile. La «contestualità» rispetto all’espleta-mento della procedura specialistica interessapertanto sia l’ambito temporale in cui si svi-luppa la prestazione strumentale, sia l’ambi-to funzionale direttamente riconducibile al sod-disfacimento delle finalità della stessa presta-zione.

Per risultare «integrato» l’uso della praticacomplementare deveessere connotato dallacondizione di costituire un elemento di ausi-lio della prestazione stessa, in quanto ingrado di apportare elementi di necessariomiglioramento o arricchimento conoscitivo,utili a completare e/o a migliorare lo svolgi-mento dello stesso intervento specialistico dicarattere strumentale.

Sotto il profilo temporale la praticacomplementare deve risultare non dilazionabi-le in tempi successivi rispetto all’esigenza di

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costituire un ausilio diretto ed immediato almedico specialista o all’odontoiatra per l’e-spletamento della procedura specialistica,dovendo come prescritto dalla normativa risul-tare sotto tale profilo «indilazionabile» rispettoall’espletamento della procedura stessa, perrisultare utile.

L’utilizzo delle apparecchiature TC volume-triche «cone beam» deve prevedere: • piena giustificazione dell’esame. Tutti gli

esami effettuati in attività di radiodiagno-stica di ausilio al medico specialista oall’odontoiatra devono risultare giustifica-ti singolarmente, e pertanto devono risulta-re correttamente valutati i potenziali bene-fici al paziente rispetto ai possibili rischi; aseguito di tale valutazione i vantaggi devo-no risultare superiori ai rischi, tenendoanche conto del possibile uso alternativo ditecniche che comportino una minore onulla esposizione a radiazioni ionizzanti.

• obbligo di preventiva acquisizione delconsenso informato scritto. In tale docu-mento devono essere in modo facilmentecomprensibile e chiaro portati a conoscen-za del paziente i rischi connessi all’esposi-zione a fronte dei benefici attesi; il docu-mento deve altresì contenere una relazio-ne clinica a motivazione dell’effettuazionedell’esame e le altre informazioni riguar-danti la giustificazione della pratica e l’in-dicazione della dose che verrà sommini-strata. Una copia del consenso informato,sottoscritta dal paziente, dovrà essere con-segnata, controfirmata dal medico speciali-sta o dall’odontoiatra, allo stesso pazien-te, quale utile promemoria in relazione adaltri possibili accertamenti radiologici; l’o-riginale dovrà essere conservato agli attidal medico specialista o dall’odontoiatra.

• deve essere assicurata adeguata archivia-zione e conservazionecartacea e/o infor-matica del consenso informato per unperiodo di almeno 5 anni.

• devono essere assicurate l’archiviazione ela conservazione per un adeguato periodo,non inferiore a 5 anni di tutte le imma-gini realizzate con l’apparecchiatura(anche se di prova o per i controlli di fun-zionalità, di qualità ecc.);

• devono essere assicurate la registrazionee archiviazione su apposito registro, anchesu supporto informatico, di tutti gli esamieseguiti, al fine di consentire le valutazionidelle esposizioni ai sensi dell’art. 12 del

D.L. n. 187/2000, nonchè i relativi con-trolli da parte degli organi di vigilanza. Ilnumero totale delle esposizioni registratedovrà corrispondere alla somma delleesposizioni risultante dal contatore dell’ap-parecchiatura;

• deve essere effettuata la consegna alpaziente dell’iconografia completa dell’e-same (anche in formato digitale) neces-saria per eventuale comparazione conesami precedenti o successivi, oltre che pervalutazioni da parte di altri specialisti, non-chè per motivi medico-legali;

• l’effettuazione dell’esame per l’attivitàradiodiagnostica complementare dovràessere assicurata direttamente da partedel medico specialista o dall’odontoiatra,opportunamente formato ed esperto, oanche, per gli aspetti pratici di esecuzionedell’indagine, avvalendosi del tecnicosanitario di radiologia medica;

• deve essere assicurata la verifica periodicadella dose somministrata e della qualitàdelle immagini, avvalendosi della collabo-razione di un esperto di fisica medica nel-l’ambito del programma di garanzia dellaqualità;

• deve essere effettuata una specifica for-mazione nell’utilizzazione della tecnologianell’ambito dell’aggiornamento quinquen-nale di cui all’art. 7, comma 8, del decretolegislativo n. 187/2000. L’impiego sempre più frequente di appa-

recchiature radiologiche, anche da parte dimedici non specialisti in radiologia, in attua-zione delle previsioni dell’art. 8 del decretolegislativo n. 187/2000, richiede da partedegli organi territorialmente competenti delServizio Sanitario Nazionale un’attenta eregolare vigilanza sulle sorgenti di radiazioniionizzanti connesse ad esposizioni mediche,con verifica puntuale in particolare sulla ado-zione di adeguati programmi di garanzia dellaqualità, sulla corretta informazione al pazien-te, sulla verifica periodica della dose sommi-nistrata, sulla avvenuta registrazione e con-servazione dei dati, quale efficace deterrentepreventivo per assicurare un uso sempre giu-stificato ed ottimizzato e per scoraggiare,attraverso le previste sanzioni, esecuzioni nongiustificate e inappropriate di esami radiologi-ci sanitari, che sono in grado di provocareindebiti rischi alle persone e alla collettività,oltre che rappresentare uno spreco inaccet-tabile di risorse.

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PREMESSANell’ambito dell’Azienda Sanitaria il Servi-

zio di Fisica Sanitaria è una struttura chesvolge attività specialistiche sanitarie nonchéattività di progettazione, controllo e gestioneconnesse con le applicazioni della Fisica, conparticolare riguardo all’impiego delle radia-zioni ionizzanti e non ionizzanti in campomedico. Promuove l’introduzione e lo svilup-po a livello aziendale di applicazioni di infor-matica medica. Ha strette interrelazioni con iServizi di Radiodiagnostica, di Radioterapia edi Medicina Nucleare.

In relazione alla complessità delle attivitàsvolte si individuano due tipologie strutturali:

a) Servizio (o Unità Operativa Polispecia-listica) di Fisica Sanitaria: “strutturacomplessa polispecialistica” nellaquale sono attivati almeno tre dei quat-tro settori specifici di competenza(Radioprotezione, Radiodiagnostica,Radioterapia, Medicina Nucleare).

b) Unità (o Unità Operativa Specialistica)di Fisica Sanitaria: “struttura comples-sa monospecialistica” che svolge lasua attività in almeno uno dei settoridella Radiodiagnostica, Radioterapia oMedicina Nucleare. Tale struttura puòavere diversi livelli di complessità aseconda del numero e del livello di dif-ferenziazione delle strutture radiologi-

che coinvolte (ambito territorialevasto) e del numero e della tipologiadelle apparecchiature ad alta tecnolo-gia (TC, Angio, RM, CR, PACS).

Da un punto di vista strutturale il servizioè organizzato per settori:

• Radioprotezione • Fisica della Radiodiagnostica • Fisica della Radioterapia • Fisica della Medicina Nucleare

Settore di RadioprotezioneLe principali attività sono: • gestione della protezione dalle radia-

zioni ionizzanti del personale e deipazienti;

• organizzazione e coordinamento delleattività di Esperto Qualificato (D.Lgs.230/95 e successive modificazioni edintegrazioni D. Lgs. 187/2000 e D.Lgs. 241/2000);

• organizzazione e coordinamento delleattività dell’Esperto ResponsabileImpianto RM (D.M. 2/8/91, D.M.3/8/93 e D.P.R. 8/8/94);

• gestione dei rapporti con il ServizioPrevenzione Protezione (D.Lgs. 626);

• gestione della dosimetria esterna edinterna del personale esposto alleradiazioni; (in alcuni casi gestione

Requisiti specifici per l’accreditamentodelle Strutture di Fisica Sanitaria

Dal Gruppo Regionale AIFM Regione Calabria. La Regione Calabria con legge Regionale n. 24 del 18.7.2008 ha emanato norme in mate-ria di autorizzazione e di accreditamento delle strutture sanitarie pubbliche e private. Inossequio alla predetta legge, la Giunta Regionale ha definito con apposito regolamento irequisiti di qualità strutturali, tecnologici ed organizzativi necessari per la richiesta diaccreditamento.Di seguito si riporta l’Allegato 8.25 relativo ai Requisiti Specifici per l’accreditamentodelle Strutture di Fisica Sanitaria. Si fa notare che nella premessa viene precisato che latipologia strutturale individuata per le UO di Fisica Sanitaria è sempre indicata comestruttura complessa.Durante la stesura del regolamento il Gruppo Regionale dell’AIFM ha apportato il propriocontributo.Il regolamento può essere di guida per altre Regioni che non lo hanno ancora deliberato.

Giuseppe ScalzoCoordin. AIFM Regione Calabria

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diretta del servizio di dosimetria indivi-duale);

• gestione isotopi e smaltimento rifiutiradioattivi;

• gestione istanze autorizzative e docu-mentazione di legge;

• valutazione della dose di radiazioni alpaziente e dei rischi relativi. Stimadella dose e dei rischi al feto nei casi diesami radiologici su pazienti in stato digravidanza (in collaborazione con iServizi di Radiologia).

Settore di Fisica in RadioterapiaLe principali attività sono: • gestione tecnica e controlli di qualità

delle apparecchiature di Radioterapia(TCT, Acceleratori, Simulatori, Unità dibrachiterapia,….) per quanto di com-petenza;

• piani di trattamento radioterapici (2 e3D) per trattamenti esterni e brachite-rapia;

• dosimetria dei fasci radianti e delle sor-genti radioattive;

• dosimetria del paziente procedure diset-up;

• terapia metabolica (o radioisotopica)In alcuni casi queste attività sono dipertinenza del Settore di MedicinaNucleare;

• applicazioni di informatica e gestionedelle immagini; ricerca applicataalla clinica, con particolare riferimentoallo studio di tecniche di trattamentoottimali;

• ottimizzazione dei trattamenti e radio-protezione del paziente con particolareriferimento a quanto richiesto dal D.Lgs 187/2000.

Settore di Fisica in RadiodiagnosticaLe principali attività sono: • gestione tecnica e controlli di qualità

delle apparecchiature (radiologia tradi-zionale, TC, RM, CR, DR, US, ecc..);

• dosimetria dei fasci radianti; • ottimizzazione degli esami e dosimetria

del paziente, con particolare riferimen-to alla valutazione dei Limiti diagnosti-ci di Riferimento ed a quanto previstodal DL.gs 187/2000;

• applicazioni di informatica e gestionedelle immagini;

• ricerca applicata alla clinica, con parti-colare riguardo allo studio di tecnichedi ottimizzazione dell’immagine radio-logica

Settore di Fisica in Medicina NucleareLe principali attività sono:

• gestione tecnica e controlli di qualitàdelle apparecchiature di MedicinaNucleare (Gamma Camere, PET,Ciclotrone, ecc… ); dosimetria espettrometria delle sorgenti;

• ottimizzazione degli esami e dosimetriadel paziente, con particolare riferimen-to alla valutazione dei Limiti diagnosti-ci di Riferimento ed a quanto previstodal DL.gs 187/2000;

• applicazioni di informatica e gestionedelle immagini;

• ricerca applicata alla clinica, con parti-colare riguardo allo studio di tecnichedi ottimizzazione dell’immagine radioi-sotopica.

Da un punto di vista funzionale il servizioè organizzato per aree omogenee diattività:

• attività produttive di tipo sanitario,rivolte ad utenti interni ed esterni all’A-zienda;

• attività di controllo e di gestione; • attività di relazione con altre Strutture o

Enti; • attività di ricerca e sviluppo per l’im-

plementazione di nuove metodiche; • attività di consulenza, didattica e for-

mazione.

Attività produttiveNel Settore della Radioterapia: • Piani di trattamento radioterapico ed

altre prestazioni specialistiche previstenel Tariffario Nazionale.

In particolare: • Studio fisico-dosimetrico con elabora-

tore su scansioni TC o RM o US, ecc…; • Studio fisico-dosimetrico – calcolo

della dose in punti; • Definizione di compensatori sagomati

fisici o dinamici;

2/2010 - Fisica in Medicina 113

• Definizione di Schermature; • Dosimetria in vivo: controllo fisico

della ripetibilità del trattamento e con-trollo fisico di radioprotezione.

Nel Settore della Radiodiagnostica: • Valutazione della dose erogata al

paziente durante l’attività di radiodia-gnostica tradizionale o interventistica;

• Valutazione della dose erogata alpaziente in stato di gravidanza;

• Stima dei rischi connessi con l’impiegodelle radiazioni, in collaborazione congli specialisti dei Servizi di Radiologia.

Nel Settore della Medicina Nucleare: • Valutazione della dose assorbita dal

paziente durante l’attività di diagnosti-ca;

• Valutazione della dose assorbita dalpaziente in stato di gravidanza;

• Stima dei rischi connessi con l’impiegodelle radiazioni, in collaborazione congli specialisti dei Servizi di MedicinaNucleare;

• Valutazione della dose assorbita ai variorgani del paziente in terapia radioiso-topica (metabolica, sistemica, intrale-sionale, intraperitoneale). In alcunerealtà queste attività fanno riferimentoal Settore dalla Radioterapia;

• Controllo radioprotezionistico sulpaziente ai fini della radioprotezionedella popolazione;

• Studio fisico dosimetrico con elabora-tore su scansioni SPECT, multimodali,della dose al terget e agli organi critici.

Attività di controllo e gestione Le principali attività di controllo gestiona-

li sono: • Controlli di qualità delle apparecchia-

ture in Fisica Sanitaria, Radioterapia,Radiodiagnostica e Medicina Nucleare(principalmente di accettazione estato)

• Dosimetria sui fasci in Radioterapia,Radiodiagnostica e Medicina Nuclea-re;

• Gestione della protezione dalle radia-zioni ionizzanti del personale e dei

pazienti, • Organizzazione e coordinamento delle

attività di Esperto Qualificato (D.Lgs.230/95 e successive modificazioni edintegrazioni D. Lgs. 187/2000 e D.Lgs. 241/2000);

• Gestione dei rapporti con il ServizioPrevenzione Protezione (D.Lgs. 626);

• Gestione della dosimetria esterna edinterna del personale esposto alleradiazioni;

• Gestione isotopi e smaltimento rifiutiradioattivi;

• Gestione istanze autorizzative e docu-mentazione di legge;

• Procedure acquisto attrezzature perRadioterapia, Radiodiagnostica e Medi-cina Nucleare, per quanto di compe-tenza;

• Supporto tecnico alla gestione attrez-zature per Radioterapia, Radiodiagno-stica e Medicina Nucleare, per quantodi competenza;

• Gestione della strumentazione di FisicaSanitaria.

• Implementazione del “sistema qualità”. Attività di ricerca e sviluppo Le principali attività di ricerca e sviluppo

sono: • Nuove metodiche per la caratterizza-

zione, la valutazione e l’erogazionedella dose da radiazioni ionizzanti enon ionizzanti in diagnostica e tera-pia;

• Nuove metodiche informatiche e diimaging biomedico in diagnostica eterapia.

• Statistica ed elaborazione scientificadei dati.

REQUISITI STRUTTURALI, TECNOLO-GICI E ORGANIZZATIVILe tabelle che seguono indicano le carat-

teristiche degli spazi e delle attrezzature chedebbono essere possedute per erogare pre-stazioni di Fisica Sanitaria. Ogni strutturaerogatrice dovrà possederli in riferimento allatipologia e al livello di complessità delle pre-stazioni erogate.

Fisica in Medicina - 2/2010114

Attrezzature Note

Elettrometri di precisione e set di camere a Se è presente la ionizzazione per la dosimetria assoluta dei fasci Radioterapia(sia per terapia dall’esterno che brachiterapia)Fantoccio dosimetrico a scansione in acqua per la costruzione delle curve di dose in profondità e “dei profili dei fasci radiantiSistemi dosimetrici per la verifica delle dosi in vivo “Fantocci di differenti tipologie (antropomorfi, acqua equivalenti, “ecc…) per la verifica dei trattamentiSistemi per l’esecuzione dei piani di trattamento sia per “irraggiamento esterno che per brachiterapiaSistemi per la simulazione virtuale “Sistemi per la dosimetria di area e/o volume con lastre “radiografiche, gascromiche, diodi, materiali termoluminescenti, gel ecc…Sistemi per il controllo di qualità delle apparecchiature radianti “(dosimetri, strumenti per la misura dei profili di dose, oggetti test, mire, fantocci, ecc…)

Ambienti o spazi Note

Area attesa

Archivio documentazione di legge Eventualmente all’interno del settore attività amministrative

Locali per la conservazione e calibrazione

della strumentazione;

Locali per l'esecuzione dei piani di Se è presente la Radioterapia. Tali trattamento radioterapici (terapia dall’esterno locali possono essere eventualmente e brachiterapia) dislocati in Radioterapia.

Locali per le attività di dosimetria Tali locali possono essere eventualmente dislocati in altra sede.

Locale per le attività di controllo della Tali locali possono essere eventual-contaminazione interna del personale mente dislocati in Medicina Nucleare.

Ambienti attrezzati per il decadimento dei Se è presente la Medicina Nucleare o liquami radioattivi di origine organica la Radioterapia Metabolica (Radio-

isotopica). Tali locali possono essere eventualmente dislocati in sede diversa.

Locali di lavoro per il personale

Spogliatoi Anche centralizzati

Servizi igienici

Le dimensioni ed il numero dei locali richiesti dipendono dalla attività svolta e devono esse-re congruenti con le disposizioni di legge in materia.

Deve essere disponibile la funzione di segreteria.

Attrezzature

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Personale

Il personale dirigente del Servizio di FisicaSanitaria è costituito, secondo la normativavigente, da Fisici Specialisti, cioè da laureatiin Fisica, provvisti del diploma di specializza-zione in Fisica Sanitaria.

Tali operatori sono supportati da persona-le Tecnico.

Tale personale è costituito da Operatoridella Prevenzione nell’Ambiente e nei Luoghidi Lavoro (OPALL) (attualmente rappresen-tato da Periti Industriali con differenti specia-lità) e da Tecnici Sanitari di Radiologia Medi-ca (TSRM).

Per quanto riguarda la dotazione di perso-nale conviene distinguere i diversi settori diattività.a) Radioprotezione. Si considera che una

struttura Ospedaliera in cui sia presentealmeno uno dei servizi di Radiodiagnosti-ca, Radioterapia, Medicina Nucleare concaratteristiche di riferimento (vedi oltre)richieda un nucleo di personale dedicatoalla radioprotezione costituito da FisiciSpecialisti, figure Tecniche (TSRM oOPALL) e personale di supporto.

b) Fisica in Radioterapia. Si ritiene che unServizio di Radioterapia di riferimento(con una dotazione di 2 macchine ad alta

Attrezzature Note

Dosimetri individuali (a TLD, film, a lettura diretta o altro) per la valutazione della dose al personaleCamere a ionizzazione ad alta sensibilità (o contatori proporzionali o geiger) per la valutazione del campo di radiazione ambientale.Camere a ionizzazione (o dosimetri a stato solido o altro) Se è presente la per misure di dose sui fasci di Radiodiagnostica RadiodiagnosticaSistemi per il controllo di qualità delle apparecchiature di “Radiodiagnostica (dosimetri, strumenti per la misura dellatensione, oggetti test, mire, fantocci, camere per la misura del prodotto dose x area, ecc…)Sistemi per il controllo di qualità delle apparecchiature Se è presente emittenti radiazioni non ionizzanti tale attività(in particolare Risonanza Magnetica Nucleare)Sistemi per il controllo di qualità delle apparecchiature “ad ultrasuoni

Contatori di Geiger (o proporzionali) ad ampia superficie Se è presente per la rivelazione della contaminazione superficiale la Medicina NucleareSistemi spettrometrici (a NaI o stato solido) per analisi “isotopica fissi e/o portatiliSistemi per la valutazione della dose interna del personale “(contaminametri, scintillatori per conteggio delle urine, captazioneinterna, ecc…)Sistemi di vasche per il decadimento degli effluenti liquidi Se è presente dei pazienti sottoposti a Terapia Metabolica la Terapia MetabolicaSistemi per il controllo di qualità delle apparecchiature di Medicina Nucleare (sorgenti puntiformi lineari o estese, fantocci di varia tipologia)Sistemi informatici (personal computer, workstation, server) per l’elaborazione dei dati ed il calcolo scientifico.Fantocci di differenti tipologie per il controllo dell’attività in terapia radioisotopica nel paziente ai fini del calcolo della dose al paziente

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energia, un simulatore, un apparecchioper brachiterapia afterloading e con unaproduttività minima di 700 pazienti l’an-no) richieda un nucleo di personale dedi-cato al settore e costituito da Fisici Spe-cialisti e da figure Tecniche (TSRM oOPALL). La dotazione organica deveessere rapportata alle tecnologie presentie al loro pieno utilizzo.

c) Fisica in Medicina Nucleare. Si ritiene cheun Servizio di Medicina Nucleare di riferi-mento (con una dotazione di 2 GammaCamere e con una produttività minima di5000 esami l’anno) richieda un nucleo dipersonale dedicato al settore e deve com-prendere almeno 1 Fisico Specialista. Ladotazione organica deve essere rapporta-ta alle tecnologie presenti (GammaCamere, PET, Ciclotroni), al loro pienoutilizzo e all’eventuale presenza dei repar-ti di terapia metabolica.

d) Fisica in Radiodiagnostica. Si ritiene cheun Servizio di Radiologia di riferimento(con una dotazione di 1 Tomografo Com-puterizzato, un Tomografo a RisonanzaMagnetica, 10 apparecchi radiogeni, unsistema di gestione digitale delle immagi-ni, con una produttività minima di125.000 esami l’anno) richieda un nucleodi personale dedicato al settore e in cui siapresente almeno 1 Fisico Specialista. Ladotazione organica deve essere rapporta-ta alle tecnologie presenti e al loro pienoutilizzo.

ACQUISIZIONE SERVIZIPer garantire un adeguato livello di qualità

delle prestazioni fornite dai Servizi di FisicaSanitaria, è indispensabile predisporre emantenere attiva una procedura che consen-ta la corretta e puntale valutazione dei forni-tori in relazione alla “criticità” delle apparec-chiature e dei beni di specifico utilizzo deiservizi stessi.

Occorre infatti assicurare, attraverso ladefinizione dei rapporti con i fornitori e lemetodologie di valutazione, di selezione everifica dei fornitori stessi, che:• i prodotti acquistati rispondano sistemati-

camente alle specifiche definite e abbianoi requisiti necessari per garantire il rag-giungimento degli standard di qualitàdichiarati in documenti ad uso interno edesterno;

• i tempi di consegna siano congrui con lenecessità del Servizio.I prodotti e servizi utilizzati per le attività

dei Servizi di Fisica Sanitaria si possono sud-dividere in:• PRODOTTI di CLASSE A, (prodotti critici)

che hanno diretta influenza sulla qualitàtecnica delle attività svolte, e comprendo-no i fantocci, le sorgenti radioattive certi-ficate e la strumentazione di misura, dota-zione informatica (hardware e software)

• PRODOTTI di CLASSE B, (prodotti noncritici) che, pur importanti per caratteristi-che intrinseche ai fini del risultato finale,non hanno però influenza diretta sullaqualità dell’attività svolta, e comprendonole pellicole radiografiche, supporti carta-cei e il materiale di consumo nonché pro-dotti speciali per particolari lavorazioni.

• SERVIZI (anch’essi suddividibili in dueclassi A e B) quali, ad esempio, fornituraperiodica di dosimetri individuali (se taleattività non è svolta all’interno), taraturadi sistemi dosimetrici, smaltimento rifiutiradioattivi, servizi di assistenza e manu-tenzione di apparecchiature, ecc.Devono essere stabiliti criteri per la quali-

fica dei fornitori ed i fornitori dei prodotti diCLASSE A o Servizi e devono essere inseritiin apposita tabella “Elenco dei fornitori delServizio di Fisica Sanitaria”.

CLINICAL COMPETENCE E FORMAZIONENell’ambito dell’Azienda Sanitaria, il Fisi-

co Specialista opera all’interno di un Serviziodi Fisica Sanitaria e svolge sia attività spe-cialistiche sanitarie (cui corrispondono pre-stazioni eseguite sul paziente) sia attività diprogettazione, controllo e gestione. Il percor-so professionale di un Fisico Specialista dinuovo inserimento all’interno di una AziendaSanitaria inizia con il bagaglio formativo rice-vuto alla Scuola di Specializzazione in FisicaSanitaria. Tale bagaglio deve consentirgli diinserirsi produttivamente in uno dei settorispecifici (Radioprotezione, Radiodiagnostica,Radioterapia, Medicina Nucleare).

Alla luce dello sviluppo rapido delle cono-scenze nel settore della Fisica Medica, siritiene proficuo che il giovane neospecializza-to si dedichi in modo completo (o almenoprevalente) ad un settore specifico, in mododa consolidare e mantenere nel tempo una

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effettiva “competenza fisica” nel settore.Si ritiene che per il mantenimento della

competenza fisica un utile riferimento siacostituito dal Decreto 7 maggio 1997 TabellaB relativo allo “Standard complessivo diaddestramento professionale”. Le attività dasvolgere, riportate qui di seguito, si riferisco-no al periodo di un triennio.

Radioterapia:Terapie radianti:

a) N.80 piani di trattamento personalizzatiper terapie con fasci esterni e 8 piani ditrattamento personalizzati per brachitera-pia (dove viene effettuata).

b) N. 30 sessioni di misura e controllo intesicome:• taratura iniziale e verifica periodica

delle diverse macchine di trattamento• radioterapeutico secondo protocolli

nazionali o internazionali• implementazione dei dati dosimetrici e

dei parametri delle macchine sul siste-ma computerizzato di elaborazione deipiani di trattamento

• controllo della ripetibilità del tratta-mento radioterapico per le diversemacchine etecniche di irradiazione

c) N.8 casi di progettazione di sistemi di col-limazione supplementare, schermi, spes-sori compensatori e sistemi di immobiliz-zazione del paziente.

Medicina Nuclearea) N. 2 controlli di qualità sui generatori

di radioisotopi a breve emivita e suiprodotti marcati (laddove siano pre-senti Ciclotroni)

b) N. 5 piani di trattamento per terapiametabolica con radionuclidi

c) N. 20 sessioni di controllo di qualitàsulle gamma camere, SPECT, PET.

Radiodiagnosticaa) N. 8 sessioni di misura dei parametri

fisici e geometrici su installazioniradiologiche quali: IBTV, Portatili gra-fia, Radiologia tradizionale e digitale,TAC, Mammografia, RMN e altrettantevalutazioni sul materiale sensibileradiografico e sui fattori di cameraoscura

b) N. 2 interventi per la misura della doseal paziente.

Nel caso del Dirigente Fisico Direttore delServizio, non si ritiene che debbano essererichiesti requisiti per il mantenimento dellacompetenza, in considerazione vuoi delle suefunzioni prevalentemente di tipo organizzati-vo - gestionale, vuoi delle conoscenzecomunque già acquisite.

Per il personale laureato è comunquenecessaria la partecipazione a corsi diaggiornamento professionale specifico, rico-nosciuti dal Ministero della Sanità, dallaRegione o da Società Scientifiche Nazionali oInternazionali per complessivi 5 giorni ognianno.

La formazione del personale tecnico deveseguire un percorso parallelo, con la destina-zione prevalente ad un settore specifico diattività e la partecipazione a corsi di aggior-namento professionale per una durata dialmeno due giorni ogni anno, per i TSRMsecondo ECM.

QUALIFICAZIONE DEI PROCESSIIl Servizio di Fisica Sanitaria costituisce

un punto nodale del Sistema Qualità Azien-dale: implementa al suo interno le proceduredel sistema e, nel contempo, in ossequio aidispositivi di legge (D.Lgs. 230/95 e succes-sive modificazioni ed integrazioni D.Lgs.187/2000 e D.Lgs. 241/2000), si pone comeelemento di riferimento nei confronti dei Ser-vizi Sanitari di Radiologia, Radioterapia,Medicina Nucleare per i controlli di qualitàdelle relative apparecchiature.

Il sistema qualità (in particolare le NormeUNI 8459 e CEI 62-55) prevede infatti nonsolo lo sviluppo e l’impiego di procedure peril controllo delle apparecchiature (codificatenei “Manuali per il controllo di qualità”) mal’implementazione, in ogni attività di servizio,di procedure svolte secondo i criteri generalidella “qualità totale”: l’implementazione ditali procedure “qualifica” i relativi processiRadioterapia

È il settore dove la qualificazione dei pro-cessi riveste la maggiore criticità. Tutto l’iterdel paziente all’interno del Reparto deveessere sottoposto a precisi protocolli clinici ea processi ottimizzati. Per la qualità del risul-tato complessivo è indispensabile coniugarela più stretta collaborazione con la compo-nente medica con la più precisa definizionedei relativi compiti e responsabilità. Perquanto afferisce alle attività in cui il Servizio

Fisica in Medicina - 2/2010118

di Fisica è più direttamente coinvolto si indi-viduano due processi fondamentali.

Il primo processo (“pianificazione fisicadel trattamento”) è quello che parte dall’i-dentificazione del bersaglio tumorale, dell’en-tità della dose da somministrare e del relati-vo frazionamento (di competenza del MedicoSpecialista), allo sviluppo del piano di tratta-mento ottimale (di competenza del FisicoSpecialista), alla definitiva adozione delpiano (di competenza del Medico Speciali-sta).

Il secondo processo (“pianificazione tecni-ca del trattamento”), strettamente connessocon il precedente e che lo comprende, riguar-da l’iter decisionale che parte dall’acquisizio-ne di informazioni di imaging diagnostico(TC, RM, US, PET), di imaging specifico diradioterapia (TC, RM, Simulatore X, Simula-tore Virtuale), “pianificazione fisica del tratta-mento” (vedi sopra), predisposizione deisistemi di Controllo e Verifica con i parametridel trattamento, Imaging di controllo ed infi-ne verifica del trattamento alle macchineradianti (Film Portali e Sistemi Digitali Diret-ti), dosimetria di controllo in vivo.

In questo secondo processo i ruoli relatividegli specialisti (Medico e Fisico) non hannoancora una codifica stabilita ed è quindiancor più necessario che le metodiche adot-tate siano riviste e codificate quali proceduredi qualità. Questo processo interdisciplinarecoinvolge tutte le professionalità, ciascunanell’ambito della propria specifica competen-za. Oltre all’implementazione delle proceduredi cui sopra la qualificazione dei processirichiede l’evidenziazione di alcuni punti spe-cifici:

Dose al paziente: allo stato attuale il riferi-mento obbligato è alla pubblicazione 50 dellaICRU (International Commission of Radiolo-gical Units) dal titolo “ Prescribing, Recordingand Reporting Photon Beam Therapy) chestabilisce che la variazione massima delladose di radiazione all’interno della regionebersaglio (“planning target volume”) deveessere all’interno dell’intervallo (+7 - 5 %)della dose prescritta. Questo assunto imponelimiti stringenti a tutti gli “anelli della catena”che concorrono a determinare l’entità delladose erogata. In particolare:• verifica della dose assoluta erogata dalle

macchine radianti (impiego di dosimetri lacui taratura è certificata), adozione di pro-

cedure standard (in particolare i docu-menti AAPM),

• partecipazione a campagne di intercon-fronto a livello Europeo (in particolareESTRO)

• verifica, secondo procedure standard (inparticolare i documenti AAPM) dei sistemiper i pianidi trattamento (TPS)

• verifica della dose “in vivo” con sistemi adiodo o con imaging portale con modalitàcampionarie (ad esempio all’inizio ed ametà del trattamento)Risulta di particolare importanza fornire al

Servizio di Radioterapia adeguato supportotecnico per il confronto periodico dei risultatiottenuti nel trattamento delle diverse patolo-gie rispetto ai dati di letteratura e per lagestione degli aspetti informatici del Servizio.Queste attività potrebbero essere oggetto diprotocolli specifici.

Radiodiagnostica e Medicina NucleareLa Radiodiagnostica rappresenta il settore

dove, per la tipologia ed il numero delleapparecchiature, l’impatto delle disposizionirelative ai Controlli di Qualità risulta più rile-vante.

E, d’altro canto, la semplice implementa-zione di procedure di controllo di qualità delleapparecchiature senza l’instaurazione di unprocesso di qualità complessivo risolve gliaspetti normativi del problema ma rischia dinon migliorare significativamente la qualitàcomplessiva del servizio offerto. Per quantoriguarda gli aspetti fisici tre sono le procedu-re su cui appuntare l’attenzione.

Procedure di assicurazione della qualitànel funzionamento delle apparecchiature. Siritiene di suggerire che i controlli di qualitàpiù semplici e routinari (i controlli di costan-za) sugli apparecchi radiogeni sia eseguitodal personale del Servizio di Radiologia(TSRM), riservando al Fisico Specialista (e alpersonale tecnico del Servizio di Fisica Sani-taria) le verifiche più complesse (controlli diaccettazione, di stato e, solo in casi partico-lari, quelli di costanza) nonchè l’organizzazio-ne del processo. Ciò contribuisce alla cresci-ta professionale del personale e all’istaurarsidi una coscienza diffusa dei processi di qua-lità. È fondamentale il rapporto di stretta col-laborazione con il Radiologo (MedicoResponsabile), con il quale vanno predispo-ste le diverse procedure. I riferimenti legisla-

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tivi al riguardo sono costituiti dal citatoD.Lgs. 230/95 e successive modificazioni edintegrazioni D. Lgs. 187/2000 e D. Lgs.241/2000. I riferimenti tecnici più importantisono alle norme CEI ed ai protocolli predi-sposti dalle Associazioni Scientifiche Nazio-nali (AIFM) ed internazionali (in particolareAAPM).

Procedure di assicurazione della qualitànell’esecuzione degli esami radiografici edose al paziente.

Dagli albori della Radiologia, è statoobbiettivo comune delle Associazioni Scienti-fiche di Radiologia e di Fisica Sanitaria, sial’implementazione di procedure corrette daun punto di vista clinico e tecnico nell’esecu-zione degli esami radiologici, sia il conteni-mento della dose di radiazione somministra-ta alla popolazione per indagini radiologiche.

L’aspetto innovativo è costituito dal rece-pimento di questi principi a livello legislativo(Direttiva Comunitaria 97/43 di prossimaintroduzione a livello nazionale).

Tale documento prevede esplicitamentel’adozione dei principi di “giustificazione” ed“ottimizzazione” degli esami radiologici insie-me con l’impiego di livelli diagnostici di rife-rimento, e cioè dei livelli di dose sommini-strata al paziente (o di attività nel caso dellaMedicina Nucleare) che non devono esseresuperati in procedure “standard”. L’applica-zione diffusa di questi principi costituirà neiprossimi anni il tema dominante del lavoro dirinnovamento che Radiologi, Fisici e TSRMdovranno compiere. È importante che talelavoro venga impostato, fin dall’inizio, secon-do procedure organiche, in armonia con iprincipi del processo della qualità aziendale.

Da un punto di vista tecnico i riferimentipiù importanti sono attualmente contenutinei documenti della Comunità Europea (EUR16260, 16261, 16262, 16263 EN).

Per l’accreditamento occorre dare eviden-za dell’adozione della Direttiva Comunitaria97/43 tramite l’attivazione di procedure spe-cifiche.

a cura di Nando Romeo – A. S. P. – Taormina

IL RE MATTO

Un Re, matto da legare, sta per allineare in fila indiana i suoi 100 uomini più saggi e sta per met-tere sopra le loro teste un cappello rosso o blu. Il Re dice che dopo l’allineamento gli uomini:• non dovranno comunicare tra di loro;• non dovranno cercare di guardare indietro;• non dovranno rimuovere il proprio cappello.Il Re dice inoltre agli uomini che dopo l’allineamento:• saranno in grado di vedere il colore di tutti i cappelli che si trovano davanti;• non saranno in grado di vedere il colore del proprio cappello e di quelli che si trovano die-

tro;• ciascuno sarà in grado di sentire la risposta di tutti gli uomini che si trovano dietro.Il Re comincerà con l’ultimo saggio ovvero quello che si trova in coda e gli chiederà: “di checolore è il tuo cappello?”. Il saggio potrà solamente rispondere “rosso” oppure “blu” e nientealtro. Se la risposta sarà corretta il saggio rimarrà in fila in assoluto silenzio, altrimenti verràsilenziosamente eliminato.Il Re interrogherà tutti i successivi uomini (il penultimo, il terzultimo . . . e così via verso la testadella fila) sempre con le stesse modalità (stessa domanda e stesso comportamento in caso dirisposta corretta o non corretta).Prima di allineare gli uomini saggi, il Re concede loro la possibilità di riunirsi per elaborare unastrategia conveniente. Si chiede di conoscere una strategia che consente di salvare con certez-za il maggior numero di uomini saggi.

L’angolo del gioco

Fisica in Medicina - 2/2010120

IntroduzioneL’European Journal of Nuclear Medicine,

nella sua edizione del marzo 2010, ha pub-blicato due interessanti Linee Guida, dai tito-li rispettivamente Acceptance testing fornuclear medicine instrumentation e Routinequality control recommendations for nuclearmedicine instrumentation. Obiettivo di que-sto lavoro è una breve recensione della lineaguida sui test di accettazione, rimandando adun successivo lavoro la recensione della lineaguida sui test di routine.

La linea guida Acceptance testing fornuclear medicine instrumentation, a cura diE. Busemann Sokole (NL), A. Plachinska(Po), A. Britten, (UK), dell EANM PhysicsCommittee, è stata prodotta dopo l’analisi diun questionario sulla pratica del controllo diqualità in Europa per la strumentazione dimedicina nucleare, che è stata realizzata nelfebbraio 2008.

La linea guida si sviluppa, partendo dauna breve introduzione, attraverso cinqueparagrafi, corredati da 11 tabelle, il verocorpo del documento, che elencano le tipolo-gie di prova rispettivamente per le gammacamere impiegate nell imaging planare, legamma camere impiegate nell’imagingwhole-body, le gamma camere impiegate inSPECT, le PET whole-body, le CT come partedelle PET o delle SPECT, i calibratori di dose,le sonde di conteggio a scintillazione senzaimaging, le sonde di rivelazione per applica-zioni intraoperatorie, i sistemi di conteggiogamma da impiegare in vitro. Viene più voltesottolineato come la prova di accettazionesia molto importante tanto che, si dice, il suosuperamento favorevole dovrebbe essereposto come esplicita condizione di acquisto,sulla base di un accordo iniziale che dovreb-be specificare le figure e le responsabilitàdelle figure professionali coinvolte nell ese-cuzione della prova di accettazione, le proce-dure da seguire nel caso si ottengano risulta-ti non soddisfacenti, la fornitura dei fantocci

necessari e i software richiesti per l’acquisi-zione o l’elaborazione delle prove. È impor-tante definire anticipatamente l‘impegnotemporale richiesto per effettuare le prove.

Prove di accettazione e di riferimentoLe prove di accettazione e di riferimento

devono essere effettuate dal fisico medico,esperto in medicina nucleare. I test di accet-tazione vanno eseguiti o completamente acura del venditore o insieme al venditore, mala valutazione dei risultati deve essere fattadal fisico medico a tutela dell acquirente.Dato che le apparecchiature vengono fornitecon un periodo di garanzia e benché spessosi abbia molta fretta di cominciare ad usareuna nuova apparecchiatura, occorre tuttaviariservare tempistiche adeguate per l’esecu-zione delle prove iniziali, dato che dedicarepiù tempo in tale fase può far risparmiaretempo al momento dell utilizzo di routine. Èinoltre importante l’archiviazione correttadella documentazione dei dati raccolti, acostituire l’inizio di un vero e proprio log-book dello strumento.

Raccomandazioni per le prove di accetta-zione e di riferimento

Le Tabelle 1-11, di cui riportiamo nelseguito la traduzione italiana, contengono idettagli delle prove che coprono le principalifunzioni che dovrebbero essere sottoposte averifica. I test di riferimento sono prove diaccettazione e prove di funzionalità che nonsono necessariamente legate a valori specifi-ci del fabbricante. I risultati delle prove forni-scono una linea di base che costituirà unconfronto per le successive prove periodiche.Queste prove non devono affatto sostituire itest definiti nelle linee guida nazionali o nellenormative nazionali, il cui rispetto devecomunque essere sempre garantito. Vienefortemente raccomandato che il fisicoresponsabile del controllo di qualità sia incontatto diretto con l’ingegnere che segue l

Linee Guida test di accettazione dellastrumentazione di Medicina Nucleare

Raffaella Rosasco*, Nuccia Canevarollo*** Scuola di Specializzazione in Fisica Sanitaria Università degli Studi di Genova

** S.C. Fisica Sanitaria ASL 3 Genovese

2/2010 - Fisica in Medicina 121

installazione dell’apparecchiatura e chediventi familiare con le problematiche legateall installazione. Per i sistemi multidetector,ogni rivelatore deve essere testato individual-mente. Nella legenda delle tabelle vi è unanota che indica il tipo di tecnologia a cuisono riferite le raccomandazioni.

SoftwareSi possono effettuare test delle funzioni

DICOM per verificarne le specifiche ed ilDICOM conformance statement, nonché lespecifiche per l’immagazzinamento dei datied il loro richiamo dal PACS. È importantecontrollare la correttezza dell orientamentogeometrico delle immagini trasferite ad altrisistemi, la correttezza dei valori numerici deipixel, la correttezza del numero totale delleimmagini trasferite e della loro sequenza.

Il software delle applicazioni cliniche puòessere testato all’accettazione, ma ciò vienefatto raramente, poiché manca la standardiz-zazione per un così ampio range di softwareapplicativi disponibili sul mercato.

Procedure e riferimentiLe linee guida non riportano le procedure,

spesso derivanti da protocolli nazionali edinternazionali, che però sono ampliamenteelencati nei riferimenti bibliografici. Occorreprendere in considerazione ogni procedurasuggerita dal fabbricante, ogni fantoccio osoftware. Ogni istituzione dovrebbe stendereprocedure di prova scritte per ogni strumen-tazione in uso.

In fase di accettazione si dovrebbero ese-guire anche le brevi procedure di test che sidovranno successivamente effettuare nei testdi routine.

Nelle tabelle di seguito vengono riportatetutte le prove da effettuare al momento dellaccettazione di un apparecchiatura. Sonoindicate con la lettera A le prove da eseguirein fase di accettazione. Sono segnati, invece,con la lettera R i test detti di riferimento,effettuati al momento dell’accettazione, conlo scopo di verificare a fondo le performancedi alcune componenti dell’apparecchiatura,così che si possano rilevare problemi dellamacchina che devono essere corretti dalcostruttore prima della sua accettazione.

Tabella 1: Test di accettazione per una gamma camera: modalità di imaging planare. Tipo di apparecchiatura: gamma camera a scintillazione di tipo Anger

Nome della prova Scopo

Ispezione fisica (A) Verificare l’assenza di difetti di fabbricazione e di danneggia-mento da trasporto dell intero sistema (gantry, consolle, collimatori, touch pad dei collimatori, computer,...)

Computer clock (R) Verificare la corretta impostazione oraria delle acquisizioni dei dati della gamma camera e del pc di processing

Impostazioni della finestra energetica Testare e centrare una finestra energetica fissata per il per 99mTc (R) fotopicco del 99mTcRisoluzione energetica per il 99mTc (A, Verificare che la risoluzione energetica per 99mTc R) corrisponda a quanto indicato nelle specificheRate conteggi di bkg (R) Rilevare la contaminazione radioattiva/eccesso rumore

elettronicoUniformità intrinseca per 99mTc, con la Verificare che la risoluzione energetica per 99mTcfinestra PHA di default visiva e corrisponda a quanto indicato nelle specifichequantitativa (A, R) Rate conteggi di bkg (R) Rilevare la contaminazione radioattiva/eccesso rumore

elettronicoUniformità intrinseca per 99mTc, con la Misurare la risposta ad un flusso spaziale uniforme di fotonifinestra PHA di default - visiva e prodotti dal 99mTc, per l’uniformità e la sensibilità totale,quantitativa (A, R) con la finestra PHA di default della gamma camera.

NOTA: se l’uniformità intrinseca non è soddisfacente, nonproseguire oltre con i test finché non viene risolto il proble-ma causa della non uniformità)

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Impostazioni della finestra energetica Testare che le finestre energetiche impostate siano con gli altri radionuclidi utilizzati in centrate in modo corretto sulle energie dei radionuclidiclinica (R) utilizzati clinicamenteUniformità planare intrinseca per vari Attestare l’uniformità della risposta per tutti iradionuclidi - visiva e quantitativa (R) radionuclidi utilizzati in clinicaRisoluzione spaziale intrinseca e Misurare la risoluzione spaziale intrinseca (FWHM e FWTM)linearità per 99mTc - quantitativa e la non linearità (integrale e differenziale) su tutto il campo(metodo NEMA) (A) di vista del rivelatore (con il metodo che risulta più simile a

quello utilizzato nelle specifiche)Risoluzione spaziale intrinseca e Verificare la risoluzione spaziale e la linearità con il test linearità per 99mTc - quantitativa pattern disponibile presso il proprio servizio (pattern a (fantoccio utente) (R) barre quadrato, pattern a fori ortogonali)

NOTA: se la risoluzione spaziale intrinseca o la linearità nonsono soddisfacenti, non proseguire con i test finché nonviene risolto il problema

Uniformità estrinseca per 99mTc (o Verificare l’uniformità della risposta per ogni tipo 57Co) - visiva e quantitativa (R) di collimatore utilizzando un fantoccio floodRisoluzione spaziale estrinseca e Testare la risoluzione spaziale estrinseca della gammalinearità - quantitativo (metodo camera in termini di FWHM della sua LSF; il test deve NEMA) (A) essere eseguito per ogni collimatoreRisoluzione spaziale estrinseca e Ottenere una visione complessiva della risoluzione spazialelinearità - visiva (R) e della linearità su tutto il campo di vista del detettore

collimato, con un pattern di risoluzione spazialeSensibilità planare del sistema (A, R) Verificare la risposta in count rate di una gamma camera

con il collimatore ad una sorgente di attività notaRegistrazione spaziale a finestre Verificare che le immagini acquisite con differenti energie simultiple (A, R) sovrappongono quando sono visualizzate, in modo additivo

o sottrattivoDimensione del pixel (A, R) Determinare la dimensione assoluta del pixelRadiazione di fuga dalla testa del Verificare che la schermatura della gamma camera sia detettore (A) adeguataUniformità intrinseca per 99mTc Valutare criticamente l’uniformità sotto condizioni sensibili finestre energetiche asimmetriche (R) che verificano il tuning dei PMT e le correzioni.

NOTA: tale test risulta utile quando l’immagine dell’unifor-mità ottenuta con una finestra energetica simmetrica ha una bassa qualità

Performance intrinseca del count rate Verificare la risposta intrinseca del count rate ad un flusso(A, R) crescente di fotoni incidenti; determinare quindi il count rate

con perdita al 20% e determinare il massimo count ratemisurato. Il test dipende dalle condizioni di scatteringnell’ambiente circostante

Uniformità intrinseca e risoluzione Testare le performance di imaging ad un alto flusso spaziale a 75 kcnt/s (A, R) di fotoni. La prova deve essere eseguita se vengono effet-

tuati studi clinici ad alto conut rateAllineamento dei fori del collimatore Verificare l’allineamento e l angolazione dei setti per coli-(R) matori a fori paralleli.

NOTA: questa è una prova utile per testare l’integrità deicollimatori a fori paralleli ed è un test supplementare di uniformità estrinseca del collimatore

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Tabella 2: Test di accettazione per una gamma camera: modalità di scansione whole-body.Tipo di apparecchiatura: gamma camera a scintillazione di tipo Anger

Nome della prova Scopo

Uniformità (R) Testare l’uniformità della velocità di scansione per tutta lalunghezza di scansione, in particolare nella parte iniziale efinale; nel caso di scanner a dual pass visualizzare e verifi-

care la corretta sovrapposizione dell immagine.Verificare che non ci sia perdita di densità di conteggio agli angoli laterali della scansione whole-body; testare l’attenua-zione del lettino per il paziente.

Risoluzione spaziale intrinseca e Verificare la risoluzione spaziale e la linearità parallela e linearità - senza scatter (A, R) perpendicolare alla direzione del moto, senza materiale dif-

fusore.Risoluzione spaziale intrinseca e Verificare la risoluzione spaziale e la linearità utilizzando un linearità visiva (R) test pattern per la risoluzione spaziale (es. pattern a barre

quadrato, pattern a fori ortogonali) e valutare ogni disalli-neamento longitudinale da un confronto tra l’immaginewhole-body e l’immagine statica ottenuta con gli stessi conteggi e con lo stesso set-up di misura; nel caso scanner a dual pass visualizzare e valutare la corretta sovrapposi-zione dell’immagine

Tabella 3: Test di accettazione per una gamma camera: SPECTa. Tipo di apparecchiatura: gamma camera a scintillazione di tipo Anger con o senza CTN

Nome della prova Scopo

Centro di rotazione (R) Verificare l’allineamento di un rivelatore lungo gli assi X e YRisoluzione spaziale tomografica - in Misurare la risoluzione spaziale tomografica del sistemaaria (senza scatter) (A, R) in aria e assicurarsi che il processo di ricostruzione non

venga degradato sia dall acquisizione tomografica che dallaricostruzione

Sensibilità dei detettori (A,R) Per sistemi SPECT a multitesta: test del sistema comples-sivo per determinare le differenze in sensibilità tra i dati conacquisizione tomografica e quelli dei rivelatori collimati

Performance di tutto il sistema: Verificare l’uniformità tomografica e la risoluzione del con-uniformità e risoluzione del contrasto trasto; e testare la correzione per l’attenuazioneb; occorre(R) utilizzare un fantoccio per entrambe le prove (es. Jaszczak)Risoluzione tomografica - Verificare l’uniformità tomografica e del sistema in condi-con scatter (A, R) zioni cliniche; ovvero con un raggio di rotazione realistico e

con scattering, per dare un indicazione della risoluzione raggiungibile anche in modalità clinica

a Prima di iniziare i test di accettazione delle performance tomografiche del sistema occorre che siano soddisfatte eaccettate le performance planari; la calibrazione del centro di rotazione e gli allineamenti della testa del detettorerispetto al letto del paziente devono essere eseguiti secondo le specifiche del costruttore per ogni configurazione deirivelatori utilizzata clinicamente; si devono anche acquisire le mappe di correzione per l uniformità (per correggeredati acquisiti in modo SPECT) a conteggi elevatib I sistemi di correzione per l attenuazione della sorgente radioattiva devono essere confrontati con le specifiche delcostruttore utilizzando i metodi consigliati dalla ditta

Fisica in Medicina - 2/2010124

Tabella 4: Test di accettazione per PET. I test di accettazione devono essere preceduti dalla completa normalizzazione e dalla calibrazione del gantry (PET/CT). Tipo di apparecchiatura: tomografo whole-body a emissione di positroni

(sistemi fissi e mobili)

Nome della prova Scopo

Ispezione fisica (A) Verificare l’assenza di difetti di fabbricazione e di danneg-giamento da trasporto dell’intero sistema (gantry, consolle,collimatori, touch pad dei collimatori, computer, )

Computer clock (R) Verificare la corretta impostazione oraria dello scanner di acquisizione e del pc di processing

Sensibilità PET (A, R) Definire il rate con il quale sono rivelati gli eventi di coincidenza delle sorgenti radioattive ai livelli di attività per la quale risultano trascurabili le perdite di rate di conteggi

Uniformità PET (A, R) Descrivere la capacità di misurare la stessa attività indipendentemente dal posizionamento nel campo di vistadell’immagine

Risoluzione spaziale (A, R) Misurare la risoluzione spaziale intrinseca (FWHM e FWTM)secondo gli standard NEMA e confrontare con quanto riportato sulle specifiche del costruttore

Performance dal rate di conteggio Misurare il rate di conteggi come funzione dell attività (A, R) (decadimento) in un ampio range di valori di attività;

il valore di picco NEC e il corrispondente count rate devono essere confrontati con le specifiche della ditta; i rate di conteggio di eventi veri, casuali e scatter e la frazione di scatter possono essere determinati per otteneredei riferimenti

Qualità dell immagine (R) Determinare la qualità dell immagine del punto caldo e freddo del fantoccio standard per la qualità dell’immaginedescritto nel documento NU 2-2007; questo test ha lo scopodi misurare i coefficienti di recupero e il rapporto segnalerumore del sistema di imaging

Tabella 5: Tomografo CT come parte di sistemi PET/CT e SPECT/CT (test di accettazione per applicazioni diagnostiche)

Nome della prova Scopo

Ispezione fisica (A) Verificare che lo scanner CT per sistemi PET/CT oSPECT/CT non abbia difetti di fabbricazione e di danneg-giamento da trasporto

Accettazione del tubo a raggi X Lo scanner CT è un dispositivo a raggi X che deve essere dello scanner CT (A, R) testato secondo la normativa nazionale della radioprote-

zione sotto la direzione dell’addetto alla radioprotezione edell’esperto in fisica medica per la radiologia diagnostica; i test di accettazione comprendono sia i test di verifica delleperformance sia le prove di radioprotezione

Accuratezza del numero CT (A, R) Verificare l’accuratezza dei numeri CTRegistrazioni delle immagini PET/CT Verificare che i dati PET o SPECT e i dati CT siano o SPECT/CT (R) processati accuratamente per quanto riguarda la correzione

dell’attenuazione e la fusione di immagini

2/2010 - Fisica in Medicina 125

Tabella 6: Test di accettazione per un calibratore di radionuclidi. Tipo di apparecchiatura: camera a ionizzazione a gas.

Queste prove sono valide anche per calibratori a scintillazione, per i quali però devono essere eseguite anche altre prove (vedere documentazione del produttore)

Nome della prova Scopo

Ispezione fisica (A) Verificare che il sistema complessivo non abbia difetti di fabbricazione e di danneggiamento da trasporto (camera aionizzazione, porta-sorgenti, computer, display)

Computer clock (R) Accertarsi che l’orologio del calibratore abbia la correttaimpostazione oraria

Alta tensione (R) Verificare la corretta tensione di lavoroCorrezione dello zero (R) Verificare che in assenza di radioattività il display misuri

zeroConteggi di background (R) Verificare la risposta di background in condizioni operative

appropriate per un particolare radionuclide; rivelare la con-taminazione

Accuratezza (R) Testare l accuratezza delle letture di attività dei radionuclidiPrecisione (R) Verificare che la fluttuazione random nelle misure sia dovuta

solamente alla natura casuale del decadimento radioattivoLinearità (A, R) Provare che le impostazioni del calibratore per un partico-

lare radionuclide indichino l’attività corretta sull intero rangedi utilizzo, dalla massima attività misurabile (nel range dei GBq) a quella minima (nel range dei MBq).

Geometria (R) Calibrare la risposta del calibratore per una sorgente posizionata a differenti altezze all’interno della camera a ionizzazione

Calibrazione al variare del contenitore Calcolare i fattori di calibrazione per i radionuclidi usatie del volume (R) clinicamente dalle misure di sorgenti radioattive poste in

contenitori differenti e con diversi volumi

Tabella 7: Test di accettazione per captatore tiroideo. Tipo di apparecchiatura: rivelatore a scintillazione senza imaging

Nome della prova Scopo

Ispezione fisica (R) Verificare il sistema complessivo non abbia difetti di fabbricazione e di danneggiamento da trasporto (montaggiodella sonda e del collimatore, collegamenti, computer)

Calibrazione in energia e impo- Calibrare e testare le impostazioni della finestra energeticastazioni della finestra energetica (R) e stabilire le impostazioni di tensione di lavoro e guadagno;

assicurarsi che la finestra energetica operativa sia centratasul fotopicco

Rate dei conteggi di background (R) Misurare il rate di conteggio di backgroung in assenza diradioattività

Risoluzione energetica (A, R) Misurare e testare la risoluzione energetica per il radio-nuclide riportato nelle specifiche e anche per lo 131I

Sensibilità (R) Valutare, in una geometria costante, la sensibilità per un attività nota di radionuclide; tale misura è la base per leprove di costanza dei controlli di qualità

Fisica in Medicina - 2/2010126

Precisione di conteggio (R) Verificare che l incertezza nella misura è dovuta principal-mente alla natura casuale del decadimento radioattivo; questo prova la stabilità di tutta l’elettronica e dei collega-menti dei cavi

Linearità della risposta (R) Verificare la linearità del rate di conteggi in un range clinicodi attività

Geometria (R) Determinare le risposte di conteggi ad una sorgente radioattiva misurata a differenti longitudini e distanze lateralidal rivelatore a scintillazione

Tabella 8: Test di accettazione per sonda intraoperatoria senza imaging. Tipo di apparecchiatura: rivalatore a sonda (senza imaging) per radiazione gamma;

ogni tipo di rivelatore

Nome della prova Scopo

Ispezione fisica (R) Verificare che la sonda, l’unità di misura e i cavi non abbiano subito danneggiamenti (cristallo, schermatura e collimazione)

Alimentazione (batteria, sistema Verificare prima dell uso che l’apparecchiatura operi con la alimentati) (R) corretta tensione; verificare l autonomia della batteria, assi-

curarsi che le batterie forniscano per tutto il tempo neces-sario all utilizzo clinico la potenza richiesta; vedere leprocedure del costruttore

Calibrazione della finestra energetica Assicurarsi delle corrette impostazioni della finestra energe-(R) tica per tutti i radionuclidi utilizzati clinicamenteRisoluzione energetica (A, R) Verificare la risoluzione energetica per un particolare radio-

nuclideRate dei conteggi di background (R) Verificare i valori di backgroung in assenza di radioattività

(base per le future prove dei CQ); eseguire la prova perogni sonda e ogni collimatore

Sensibilità nel mezzo diffusore (A, R) Testare la sensibilità in una condizione vicina il più possibilealla situazione clinica

Sensibilità allo scatter (A, R) Verificare la sensibilità allo scatter che è inerente alle impo-stazioni della finestra energetica; questo test è utile poiché le sonde sono spesso utilizzate in condizioni di background ad alto scatter

Risoluzione spaziale in condizioni di Verificare la posizione geometrica del collimatore e del scatter (R) cristalloSchermatura schermatura laterale e Importante poiché le sonde sono spesso impiegate per posteriore (R) localizzare sorgenti a bassa attività che si trovano vicino a

sorgenti ad alta attivitàPrecisione di conteggio (A, R) Verificare che l incertezza nella misura sia dovuta princi-

palmente alla natura casuale del decadimento radioattivoLinearità della risposta del count rate Verificare la situazione clinica; importante quando si tratta con scatter (Opzionale) (A,R) di misure quantitativeSensibilità in aria (A, R) Stabilire e testare la sensibilità per un attività nota di uno

specifico radionuclide effettuando la misura in una condi-zione geometrica costante rispetto alla sonda; eseguire iltest con una sorgente appropriata con una vita media lunga (es. 57Co) con ogni sonda e collimatore

2/2010 - Fisica in Medicina 127

Tabella 9: Test di accettazione per sonda con un sistema manuale o automatico di conteggi gamma in vitro.

Tipo di apparecchiatura: contatore gamma a campione singolo o multi - campione

Nome della prova Scopo

Ispezione fisica (A) Assicurarsi che non ci siano danneggiamenti allo strumento,in particolare all’alloggiamento del cristallo, ai connettori ela parte elettronica

Calibrazione della finestra energetica Assicurarsi che le impostazioni della finestra energetica(A, R) dell’analizzatore di impulsi siano appropriate per tutti i

radionuclidi misuratiRisoluzione energetica (A, R) Verificare la risoluzione energetica per il radionuclide

indicato nelle specifiche (es 137Cs) in termini di FWHMLinearità della risposta energetica (R) Verificare le impostazioni della finestra energetica per

quanto riguarda la linearità compatibilmente con l’energiadella radiazione

Rate di conteggi di background (R) Misurare il count rate in assenza di radioattività per la finestra energetica utilizzata solitamente e per una finestraenergetica integrale sopra la baseline

Sensibilità (A, R) Testare la sensibilità del sistema per una sorgente certificataPrecisione di conteggio (R) Verificare che l’incertezza nella misura sia dovuta principal-

mente alla natura casuale del decadimento radioattivoLinearità della risposta all attività (R) Determinare la linearità della risposta per una quantità cre-

scente di sostanza radioattiva

Tabella 10: Test di accettazione per la strumentazione per monitorare la radiazione: misuratori di esposizione, dispositivi per monitorare la contaminazione e il personale.

Tipo di apparecchiatura: ogni tipo di dispositivo per la rivelazione di radiazione ionizzante

Nome della prova Scopo

Ispezione fisica (A) Assicurarsi che la strumentazione non abbia subito danni o difetti da fabbricazione

Tensione dell alimentazione (A) Verificare il livello della batteriaRate di conteggio di fondo (R) Misurare il rate di conteggi di background in un ambiente

privo di radioattività nelle vicinanzeSensibilità (A, R) Misurare la sensibilità ai radionuclidi con i quali viene

utilizzata la strumentazioneAccuratezza, precisione e linearità Misurare l accuratezza, la precisione e la linearità delladella risposta (R) risposta alle energie più utilizzate; occorre consultare

l’esperto in radioprotezione per garantire l’osservanza della legislazione nazionale e le valutazioni sugli strumentazioniper misure di dose

Fisica in Medicina - 2/2010128

Tabella 11: Test di accettazione per PET preclinica. Tipo di apparecchiatura: tomografo a emissione di positroni per piccoli animali

Nome della prova Scopo

Ispezione fisica (A) Verificare l’assenza di difetti di fabbricazione e di danneg-giamento da trasporto (gantry, consolle, collimatori, computer,)

Computer clock (R) Verificare la corretta impostazione oraria dello scanner di acquisizione e del pc di processing

Rate di conteggio di fondo (A, R) Misurare gli eccessi di rumore elettronico; dovrebbe esserecompatibile con il rate di conteggi di background atteso nelcaso in cui non si abbiano sorgenti che emettano positroni.Questo valore deve essere fornito dal costruttore

Verifica dei detettori (R) Verificare che tutti i blocchi di rivelatori lavorino corretta-mente

Scansione di bianco ((R) Testare e visualizzare i moduli di funzionamento propri delrivelatore; analisi visiva di un sinogramma 2D; prova ese-guita con una sorgente lunga e sottile lungo tutto l’asse del campo di vista

Calibrazione in energia/risoluzione Verificare che il fotopicco nello spettro di ogni rivelatoreenergetica (A, R) sia allineato con il valore atteso di 511 keV (è necessaria

una calibrazione preliminare); testare la risoluzione ener-getica di tutto il sistema sommando gli spettri di ognirivelatore; confrontare con quanto riportato nelle specifiche

Impostazioni della finestra energetica Verificare che la finestra energetica impostata corrisponda a(R) quella riportata sulle specificheRisoluzione spaziale (A) - Misurare la risoluzione spaziale intrinseca (FWHM e FWTM) quantitativa (metodo NEMA) e confrontare con quanto riportato nelle specifiche del

costruttoreSensibilità - quantitativa Misurare la sensibilità assoluta espressa come la frazione (metodo NEMA) degli eventi rivelati come coincidenze reali con quanti ripor-

tato nelle specifiche del costruttore; il test deve essere ese-guito secondo il metodo riportato nel documento NU 4-2008

Performance dal rate di conteggio Misurare il rate di conteggi come funzione dell’attività (A, R) (decadimento) in un ampio range di valori di attività;

il valore di picco NEC e il corrispondente count rate devonoessere confrontati con le specifiche della ditta; i rate diconteggio di eventi veri, casuali e scatter e la frazione di scatter possono essere determinati per ottenere dei riferi-menti futuri; il test deve essere eseguito secondo il metodoriportato nel documento NU 4-2008

Qualità dell immagine (R) Determinare la qualità dell immagine del punto caldo e freddo del fantoccio standard per la qualità dell immaginedescritto nel documento NU 4-2008; questo test ha lo scopo di misurare i coefficienti di recupero e il rapporto segnale rumore del sistema di imaging

Uniformità (A) Stimare l uniformità assiale lungo i piani dell immagine a partire dall imaging di un oggetto uniforme e confrontare il valore ottenuto con le specifiche della ditta

2/2010 - Fisica in Medicina 129

ConclusioniBenché la filosofia delle prove di accetta-

zione sia di fatto ormai diffusa e applicata intutte le realtà in cui le medicine nucleari ope-rano con l indispensabile coinvolgimento delfisico medico, e quindi le linee guida presen-tate non forniscano nuovi criteri di applica-zione, tuttavia è utile periodicamente ridefini-re il significato e i fini delle procedure di con-trollo di qualità, a conforto di chi si affacciaora sull’attività professionale del fisico medi-co, ma anche di chi vede periodicamenteaggiornare metodiche ormai da tempo con-divise. L’articolo presenta poi, in un utile edincisivo formato tabella, l’elenco e i riferi-menti delle procedure da effettuare durante iltest di accettazione. Molto curata, ricca eaggiornata risulta essere la bibliografia concui si chiude il lavoro.

Bibliografia

1. National Electrical Manufacturers Association.NEMA NU 1. Performance measurement ofscintillation cameras. Rosslyn, VA: NationalElectrical Manufacturers Association; 2001,2007.

2. International Electrotechnical Commission.IEC 60789. Medical electrical equipment Cha-racteristics and test conditions of radionuclideimaging devices Anger type gamma cameras.Geneva: International Electrotechnical Com-mission; 2005.

3. International Electrotechnical Commission.IEC 61675-2. Radionuclide imaging devicesCharacteristics and test conditions Part 2: Sin-gle photon emission computed tomographs.Consolidated Edition 1.1. Geneva: Internatio-nal Electrotechnical Commission; 2005.

4. International Electrotechnical Commission.IEC 61675-3. Radionuclide imaging devicesCharacteristics and test conditions Part 3:Gamma camera based whole body imagingsystems. Ed 1. Geneva: International Electro-technical Commission; 1998.

5. Deutsches Institut für Normung. DIN 6855-2:2005-01. Quality control of nuclear medici-ne instruments. Part 2: Constancy testing ofsingle crystal gamma-cameras used in planarscintigraphy and in Anger type gamma came-ras with rotating detector heads used in singlephoton emission tomography. Berlin: Deut-sches Institut für Normung.

6. International Atomic Energy Agency. Qualityassurance for SPECT systems. Human HealthSeries No. 6. Vienna: International AtomicEnergy Agency; 2009. http://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/Pub1394_web.pdf. Accessed 15 Dec 2009.

7. International Atomic Energy Agency. Qualitycontrol atlas for scintillation camera systems.ISBN 92-0-101303-5. Vienna: InternationalAtomic Energy Agency; 2003. http://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/Pub1141_web.pdf (low resolution images). Acces-sed 15 Dec 2009.

8. Hines H, Kayayan R, Colsher J, Hashimoto D,Schubert R, Fernando J, et al. Recommenda-tions for implementing SPECT instrumenta-tion quality control. Nuclear Medicine SectionNational Electrical Manufacturers Association(NEMA). Eur Nucl Med 1999;26(5):527 32.

9. Busemann-Sokole E. Measurement of colli-mator hole angulation and camera head tilt forslant and parallel hole collimators used inSPECT. J Nucl Med 1987;28:1592 8.

10. Blokland JA, Camps JA, Pauwels EK.Aspects of performance assessment of wholebody imaging systems. Eur J Nucl Med 1997;24(10):1273 83.

11. National Electrical Manufacturers Association.NEMA NU 2. Performance measurements ofpositron emission tomographs. Rosslyn, VA:National Electrical Manufacturers Association;1994, 2007.

12. Turkington TG. Introduction to PET instru-mentation. J Nucl Med Technol 2001;29:4 11.

13. Fahey FH. Data acquisition in PET imaging. JNucl Med Technol 2002;30:39 49.

14. Daube-Witherspoon ME, Karp JS, Casey ME,Di Filippo FP, Hines H, Muehllehner G, et al.

Test di linearità (R) Misurare la risposta del sistema di imaging come funzione dell’attività (decadimento) in un ampio intervallo di valori diattività; questo test deve essere eseguito con il fantocciodedicato o con il fantoccio per la qualità dell’immaginedescritto nel documento NU 4-2008

Correzione per l’attenuazione e lo Valutare l’efficacia della correzione per l’attenuazione e lo scatter (se applicabile) (A, R) scatter, se possibile e confrontare il valore ottenuto con le

specifiche della ditta; il test deve essere eseguito con ilmetodo descritto nel documento NU 4-2008

Fisica in Medicina - 2/2010130

PET performance measurements using theNEMA NU 2-2001 standard. J Nucl Med2002;43 (10):1398 409.

15. von Schulthess GK. Positron emission tomo-graphy versus positron emission tomo-graphy/computed tomography: from unclearto new-clear medicine. Mol Imaging Biol2004;6(4):183 7.

16. International Electrotechnical Commission.IEC/TR 61948. Nuclear medicine instrumen-tation Routine tests Part 3: Positron emissiontomographs. Geneva: International Electrote-chnical Commission; 2005.

17. Bergmann H, Dobrozemsky G, Minear G,Nicoletti R, Samal M. An inter-laboratorycomparison study of image quality of PETscanners using the NEMA NU-2 2001 proce-dure for assessment of image quality. PhysMed Biol 2005;50:2193 207.

18. Zanzonico P. Routine quality control of clinicalnuclear medicine instrumentation: a briefreview. J Nucl Med 2008;49(7):1114 31.

19. International Atomic Energy Agency. Qualityassurance for PET and PET/CT systems.Human Health Series, No. 1. Vienna: Interna-tional Atomic Energy Agency; 2009.http://www-pub.iaea.org/MTCD/publica-tions/PDF/ Pub1393_web.pdf. Accessed 15Dec 2009.

20. Lin PJP, Beck TJ, Borras C, et al. Specifica-tion and acceptance testing of computedtomography scanners. New York: AmericanAssociation of Physicists in Medicine; 1993.

21. Shepard SJ, Lin PJP, Boone JM, et al. Qualitycontrol in diagnostic radiology. College Park:American Association of Physicists in Medici-ne; 2002. p. 1 74.

22. American College of Radiology. Technicalstandard for medical nuclear physics perfor-mance monitoring of PET-CT imaging equip-ment. Reston, VA: American College of Radio-logy. http://www.acr.org/ SecondaryMainMe-nuCategories/quality_safety/guidelines/med_phys/pet_ct_equipment.aspx Accessed 15Dec 2009.

23. International Atomic Energy Agency. Qualityassurance for radioactivity measurement innuclear medicine (appendix VII), TechnicalReport Series No. 454. Vienna: InternationalAtomic Energy Agency; 2006. http://www-pub.iaea.org/ MTCD/publications/PDF/TRS454web.pdf. Accessed 15 Dec 2009.

24. International Electrotechnical Commission.IEC/TR 61948 series. Nuclear medicineinstrumentation Routine tests Part 4: Radionu-clide calibrators (IEC 2006-11). Geneva:International Electrotechnical Commission.

25. Deutsches Institut für Normung. DIN 6855-

11:2009-05. Constancy testing of nuclearmedicine measuring systems part 11: Radio-nuclide calibrators (IEC/TR 61948-4:2006,modified). Berlin: Deutsches Institut für Nor-mung.

26. Gadd R, Baker M, Nijran KS, Owens S, Tho-mas W, Woods MJ, et al. Protocol for establi-shing and maintaining the calibration of medi-cal radionuclide calibrators and their qualitycontrol. Measurement Good Practice GuideNo. 93. Teddington, UK: National PhysicalLaboratory; 2006. http://resource.npl.co.uk/cgi-bin/download.pl?area= npl_publica-tions&path_name=/npl_web/pdf/mgpg93.pdf.Accessed 15 Dec 2009

27. International Atomic Energy Agency. Qualitycontrol of nuclear medicine instruments 1991.Technical document 602. Vienna: Internatio-nal Atomic Energy Agency; 1991.http://www-pub.iaea.org/MTCD/publica-tions/PDF/ te_602_web.pdf. Accessed 15 Dec2009.

28. International Atomic Energy Agency. Qualitycontrol of nuclear medicine instruments.Technical document 317. Vienna: Internatio-nal Atomic Energy Agency; 1984.http://www-pub.iaea.org/MTCD/publica-tions/PDF/te_317_prn.pdf. Accessed 15 Dec2009.

29. Deutsches Institut für Normung. DIN 6855-1:2009-07. Constancy testing of nuclear medi-cine measuring systems Part 1: Radiationcounting systems for measurements in vivoand in vitro (IEC/TR 61948 1:2001, modi-fied). Berlin: Deutsches Institut für Normung.

30. National Electrical Manufacturers Association.NEMA NU 3. Performance measurements andquality control guidelines for non-imagingintraoperative gamma probes, Rosslyn, VA:National Electrical Manufacturers Association;2004.

31. Zanzonico P, Heller S. The intraoperativegamma probe: basic principles and choicesavailable. Semin Nucl Med 2000;30(1):33 48.

32. Halkar RK, Aarsvold JN. Intraoperative pro-bes. J Nucl Med Technol 1999;27(3):188 93.

33. Britten AJ. A method to evaluate intra-opera-tive gamma probes for sentinel lymph nodelocalisation. Eur J Nucl Med 1999;26(2):7683.

34. Perkins AC, Britten AJ. Specification andperformance of intraoperative gamma probesfor sentinel node detection. Nucl Med Com-mun 1999;20(4):309 15.

35. Tiourina T, Arends B, Huysmans D, Rutten H,Lemaire B, Muller S. Evaluation of surgicalgamma probes for radioguided sentinel nodelocalization. Eur J Nucl Med 1998;25(9):122431.

2/2010 - Fisica in Medicina 131

36. Cherry SR, Sorensen JA, Phelps ME. Physicsin nuclear medicine. 3rd ed. Philadelphia:Saunders/Elsevier Science; 2003. ISBN 0-7216-8341-X.

37. National Electrical Manufacturers Association.NEMA NU 4. Performance measurement ofsmall animal positron emission tomographs.Rosslyn, VA: National Electrical Manufactu-rers Association; 2008.

38. International Electrotechnical Commission.IEC 61223-1. Evaluation and routine testingin medical imaging departments Part 1: Gene-ral aspects. Geneva: International Electrote-chnical Commission; 1993.

39. Bergmann H, Minear G, Raith M, SchaffarichPM. Multiple window spatial registration errorof a gamma camera: 133Ba point source as areplacement of the NEMA procedure. BMCMed Phys 2008;8:6.

40. Kwang K, Lee B, Choe J. SU-FF-I-79: deve-lopment of the practical guidelines of PET-CTquality control. Med Phys 2009;36:2452.

41. ImPACT Information Leaflet No. 1: CT Scan-ner Acceptance Testing, Version 1.02, 18/05/01, http://www.impactscan.org/reports.htm.Eur J Nucl Med Mol Imaging (2010) 37:672-681

La soluzione proposta consente, in qualunque caso,di individuare la moneta falsa con non più di tre pesate;consente inoltre di stabilire se la moneta falsa è piùpesante o più leggera. Numeriamo le monete da 1 a 12.

Pesiamo le monete 1,2,3,4 da un lato e le monete5,6,7,8 dall’altro. Ci sono tre casi (vai ai numeri 1.1, 1.2e 1.3).

Se si osserva equilibrio vuol dire che la moneta cer-cata si trova nel gruppo 9,10,11,12. Pesiamo le mone-te 9,10 da un lato e le monete 8,11 dall’altro (sappiamodalla precedente pesata che la moneta 8 è buona). Cisono tre casi (vai ai numeri 1.1.1, 1.1.2 e 1.1.3).

Se si osserva equilibrio vuol dire che la moneta cer-cata è la 12 (l’unica non pesata). La terza pesata ci con-sente di stabilire se è più leggera o più pesante.

Se le monete 8 e 11 sono più pesanti delle monete9 e 10 vuol dire che:

a) o la moneta 9 è più leggera;b) o la moneta 10 è più leggera;c) o la moneta 11 è più pesante;Pesiamo la moneta 9 da un lato e la 10 dall’altro. Se

si osserva l’equilibrio ci troviamo nella situazionedescritta al punto c). Se non si osserva equilibrio, poi-ché le monete 9 e 10 possono essere solo più leggere,la moneta che si trova in alto è quella falsa (ed è piùleggera).

Se le monete 8 e 11 sono più leggere delle monete9 e 10 vuol dire che:

a) o la moneta 9 è più pesante;b) o la moneta 10 è più pesante;c) o la moneta 11 è più leggera;Pesiamo la moneta 9 da un lato e la 10 dall’altro. Se

si osserva l’equilibrio ci troviamo nella situazionedescritta al punto c). Se non si osserva equilibrio, poi-ché le monete 9 e 10 possono essere solo più pesanti,la moneta che si trova in basso è quella falsa (ed è piùpesante).

Se le monete 1,2,3,4 sono più pesanti delle monete5,6,7,8 vuol dire che (ovviamente le monete 9,10,11,12sono buone):

a) o una fra le monete 1,2,3,4 è più pesante;b) o una fra le monete 5,6,7,8 è più leggera;

Pesiamo le monete 1,2,5 da un lato e le monete3,6,9 dall’altro (sappiamo che la moneta 9 è buona). Cisono tre casi (vai ai numeri 1.2.1 , 1.2.2 e 1.2.3).

Se si osserva equilibrio vuol dire che:

a) o la moneta 4 è più pesante;b) o la moneta 7 è più leggera;c) o la moneta 8 è più leggera;

Pesiamo la moneta 7 da un lato e la 8 dall’altro lato.Se si osserva l’equilibrio ci troviamo nella situazionedescritta al punto a). Se non si osserva equilibrio, poi-ché le monete 7 e 8 possono essere solo più leggere, lamoneta che si trova in alto è quella falsa (ed è più leg-gera).

Se le monete 1,2,5 sono più pesanti delle monete3,6,9 vuol dire che:

a) o la moneta 1 è più pesante;b) o la moneta 2 è più pesante;c) o la moneta 6 è più leggera;

Pesiamo la moneta 1 da un lato e la 2 dall’altro. Sesi osserva l’equilibrio ci troviamo nella situazionedescritta al punto c). Se non si osserva equilibrio, poi-ché le monete 1 e 2 possono essere solo più pesanti, lamoneta che si trova in basso è quella falsa (ed è piùpesante).

Se le monete 1,2,5 sono più leggere delle monete3,6,9 vuol dire che:

a) o la moneta 5 è più leggera;b) o la moneta 3 è più pesante;

Pesiamo la moneta 3 da un lato e una monetabuona dall’altro. Se si osserva l’equilibrio ci troviamonella situazione descritta al punto a). Se non si osservaequilibrio, la moneta 3 è quella falsa (ed è più pesante).

Se le monete 1,2,3,4 sono più leggere delle monete5,6,7,8 basta scambiare la numerazione 1,2,3,4 con5,6,7,8 e ripetere il procedimento di cui al precedentenumero 1.2

SOLUZIONE AL GIOCO DELLA MONETA FALSA(Pubblicato sul Notiziario n. 1-2010, pag. 34)

Fisica in Medicina - 2/2010132

La migliore soluzione pervenuta è quella proposta dal collega Sergio Righi dell’E.O. OspedaleGalliera di Genova. Essa riesce ad individuare la botte di vino avvelenata impiegando sola-mente 3 prigionieri. Buona la soluzione del collega Giovanni Onorato dell’INFN di Napoli.Numeriamo le botti da 1 a 1000. Indichiamo il tempo con l’indice m (che indica minuti) a fac-ciamo assaggiare il vino ai prigionieri ogni 62 minuti come indicato nella tabella:

PRIGIONIERO 1

Il valore di m a cui si verifica il decesso determina il gruppo di 110 botti (o di 10 botti nelcaso in cui l’ingestione sia avvenuta per m=558 ) all’interno del quale si trova la botte avvele-nata.

(Per esempio, se il decesso del Prigioniero 1 avviene per m=900 questo vuol dire che l’in-gestione letale del Prigioniero 1 è avvenuta per m=124 e dunque la botte avvelenata è tra la 221e la 330 estremi inclusi).

PRIGIONIERO 2

Il valore di m a cui si verifica il decesso determina il sottogruppo (di quello individuato conil decesso del Prigioniero 1) di 11 botti (o anche di 10 nell’unico caso di raggruppamento dellebotti dalla 991 alla 1000) all’interno del quale si trova la botte avvelenata.

(Per esempio, se il decesso del Prigioniero 1 avviene per m=900 e quello del Prigioniero 2avviene per m=1000 questo vuol dire che l’ingestione letale del Prigioniero 2 è avvenuta perm=248 e dunque la botte avvelenata è tra la 265 e la 275 estremi inclusi).

PRIGIONIERO 3

Il valore di m a cui si verifica il decesso determina univocamente la botte ricercata.

(Per esempio, se il decesso del Prigioniero 1 avviene per m=900, quello del Prigioniero 2avviene per m=1000 e quello del Prigioniero 3 avviene per m=1100 questo vuol dire che l’in-gestione letale del Prigioniero 3 è avvenuta per m=372 e dunque la botte avvelenata è la nume-ro 271).

SOLUZIONE AL GIOCO DEL VINO (Pubblicato sul Notiziario N. 4-2009, pag. 323)

2/2010 - Fisica in Medicina 133

Dal 20 al 22 maggio scorsi si è svolta inquel di Lubiana la quarta edizione del Mee-ting di Fisica in Medicina (AISCMP, Austrian,Italian, Slovenian and Croatian Medical Phy-sics Meeting) che vede riunite le realtà diFisica Medica del nostro Paese e delle vicinenazioni Austria, Slovenia e Croazia.

Il Meeting ha cadenza biennale; il primoincontro si è tenuto nel novembre del 2003a Udine. Lo scopo era e rimane quello di con-dividere e confrontare le esperienze dei grup-pi di fisici medici operanti nei Paesi coinvolti.Tra i convinti fondatori dell’iniziativa gli udi-nesi Renato Padovani e Maria Rosa Malisan,che in questi anni si sono fortemente attivaticon i colleghi stranieri affinché questa inizia-tiva crescesse di prestigio e importanza.

Ad aprire il Congresso è stato invitato ilProf. Ervin B. Podgorsak che ha tenuto unalezione magistrale sul tema: “Medical Phy-sics: an exciting Science and Rewarding Pro-fession”. Un breve who’who su Podgorsakper i pochi che non lo conoscessero. Nato aVienna da genitori sloveni, Podgorsak è cre-sciuto a Lubiana, dove ha cominciato la suaformazione nel campo della fisica, per poiproseguire nel 1968 all’Università delWisconsin e nel 1973 all’Università di Toron-to, dove ha completato la sua specializzazio-ne in Fisica applicata alla Radioterapia. Lacarriera di Podgorsak è stata lunga e impor-tante: tra i vari ambiti di cui si è occupatocitiamo la dosimetria di base di fasci di foto-ni ed elettroni e la radiochirurgia stereotassi-ca. Fondamentale inoltre il contributo dato

da Podgorsak all’insegnamento della FisicaMedica che si riflette nelle sue più recentipubblicazioni: “Radiation Oncology Physics:A Handbook for Teachers and Students”,dato alle stampe nel 2005 dalla IAEA (Inter-national Atomic Energy Agency), and“Radiation Physics for Medical Physicists”pubblicato nel 2006 (1 edizione) e nel 2009(2 edizione) presso Springer.

La Conferenza si è poi articolata in 6 ses-sioni: IGRT, Imaging, Dosimetria e tecnichespeciali, Medicina Nucleare e radioprotezio-ne, EFOMP, IMRT e planning. Secondo i datiforniti dal comitato organizzatore locale, ipartecipanti registrati sono stati 136, lecomunicazione orali 32 e i poster 37. Circa il45% degli interventi (per l’esattezza 14)erano lavori italiani. La delegazione italiana èstata infatti ben nutrita e rappresentata daigruppi di Aviano, Bolzano, Perugia, ReggioEmilia, Trento, Trieste e Udine (in rigorosoordine alfabetico).

Mario De Denaro e Paola Bregant degliOspedali Riuniti di Trieste, Renata Longo delprogetto ELETTRA del Sincrotrone di Trieste,insieme a Nadia Oberhofer dell’Ospedale diBolzano han dato vita alla sessione tutta ita-liana (o per meglio dire” triestina-bolzanina”)dedicata all’imaging radiologico. MarcoSchwarz dell’ATREP (Agenzia Provinciale perla Protonterapia Trento) ha illustrato gliaspetti fisici del progetto di Protonterapia aTrento. Nella terza sessione, Maria Pia Leo-grande (Perugia) ha portato una comunica-zione avente per tema la radioprotezione deilavoratori in campo medico, mentre l’irania-no Ali Asghar Mowlavi, in collaborazione coni fisici degli Ospedali Riuniti di Trieste, hapresentato un lavoro basato su simulazioniMonte Carlo riguardante l’impatto dei volumitiroidei sulla dosimetria con iodio-131. Infine,Annalisa Trianni (Udine) ha analizzato i datidelle dosi ricevute da un gruppo di pazientisoggetti a procedure di radiologia interventi-stica del fegato.

4th Austrian, Italian, Slovenian and CroatianMedical Physics Meeting

a cura di Eugenia MorettiSOC di Fisica Sanitaria, Az. Ospedaliero-Universitaria "Santa Maria della Misericordia" Udine

Fisica in Medicina - 2/2010134

Marta Paiusco dell’Arcipedale di ReggioEmilia, ha parlato dei metodi di segmentazio-ne e del loro impatto sulla distribuzione didose dei piani IMRT CT-PET based deldistretto del capo-collo.

Il gruppo dell’ospedale universitario diUdine ha presentato la propria esperienza,sia per quanto riguarda la valutazione radio-biologica (Maria Rosa Malisan) che le verifi-che dosimetriche con EPID (Eugenia Moret-ti), dei piani IMRT del tumore prostatico coninteressamento delle catene linfonodali pelvi-che in regime di ipofrazionamento. FabrizioCupardo ha illustrato l’esperienza di Triestenel planning della brachiterapia HDR endo-bronchiale.

Il gruppo di Aviano ha presentato 2 lavorinell’ambito radioterapico: Antonella Roggiosul tema dell’IGRT in tomoterapia e MarcoTrovò, sull’impiego di tecniche di compensa-zione (forward-IMRT) per la PBI della mam-mella.

I proceedings del Convegno e i contributi(sia i poster che le presentazioni) sono scari-cabili in formato pdf sul sito del Meeting(http://www.aiscmp2010.com/downloads).

Da segnalare, inoltre, la sessione EFOMP(European Federation of Organisations forMedical Physics) durante la quale il Presiden-te, Stelios Christofides (Cipro), ha illustratol’attività della Federazione nell’ambito del

progetto della Commissione Europea Guide-lines on Medical Physics Expert sulla forma-zione e aggiornamento dell’esperto in fisicamedica, oggetto del Workshop che si terrà aSiviglia nel maggio 2011 (http://www.por-tal.ucm.es/web/medical-physics-expert-project). Il segretario, Renato Padovani, hapresentato, invece, lo stato di avanzamentodel progetto European Medical ALARANetwork che intende costituire una rete euro-pea per la radioprotezione nelle applicazionimediche delle radiazioni ionizzanti. Interes-sante, infine, la relazione del responsabileEFOMP per la Formazione, Carmel Caruana(Malta), sulle problematiche e le opportunitàche si presentano alla nostra professione nel-l’ambito dell’insegnamento della fisica medi-ca alle professioni sanitarie.

Molto gradita è stata la sede, Lubiana (inlingua slovena Ljubljana), la capitale dellaSlovenia. Adagiata sul fiume Ljubljanica e aipiedi di un verde colle, Lubiana vanta un inte-ressante centro storico in stile barocco e Artnouveau. La cena sociale di venerdì 20 mag-gio ha avuto luogo in una cornice davverosuggestiva, ossia il castello medievale arroc-cato in cima alla collina che domina la città.

Con la prossima edizione del 2012 il Mee-ting torna in Italia, per la precisione a Trieste.Quindi, un arrivederci a Trieste, con l’augurioche, data la bella sede, la partecipazione deicolleghi italiani sia ancora più consistente.

2/2010 - Fisica in Medicina 135

Il tema sindacale di questo numero nonpoteva non essere centrato sul Decreto legge31 maggio 2010, n. 78: “Misure urgenti inmateria di stabilizzazione finanziaria e dicompetitività economica”.

Quando leggerete queste notizie è possi-bile, ma poco probabile, che in fase di appro-vazione da parte del Parlamento il testopossa aver subito qualche modifica, ma lasituazione economica nazionale e le volontàpolitiche del Governo in più occasioni dichia-rate lasciano poco spazio all’ottimismo.

Riporto qui di seguito solo gli aspetti piùimportanti del provvedimento che, ovvia-mente, non ci vede coinvolti come Fisici, macome lavoratori e cittadini con pesanti rica-dute sul nostro futuro professionale.

Certo la situazione economica è moltograve, ma non sembra che le scelte proposte,anche nel mondo della sanità, siano la pre-messa di un giusto sacrificio attuale per otte-nere uno futuro di crescita e sviluppo.

Le considerazioni sono le riflessioni acaldo della Segreteria del sindacato SDS-Snabi (il maggior Sindacato rappresentativodella dirigenza sanitaria).

“Il supplemento n. 114 alla G. U. n. 125del 31 maggio 2010 pubblica il decreto legge31 maggio 2010, n. 78, recante “Misureurgenti in materia di stabilizzazione finanzia-ria e di competitività economica”.

Di seguito la indicazione delle norme ivicontenute di interesse per il settore sanitario:

Art. 6 – Il comma 20 dell’articolo 6 preci-sa che le disposizioni contenute nel citatoarticolo, non si applicano in via diretta aglienti del servizio sanitario nazionale, per ilquale costituiscono comunque disposizioni diprincipio.

L’art. 6 dispone che la partecipazione acomitati e collegi nella pubblica amministra-zione è gratuita e che gli eventuali gettoni giàprevisti non possono superare i 30 euro; lepubbliche amministrazioni devono ridurredell’80% rispetto al 2009 le spese per consu-

lenze assegnate a dipendenti pubblici; lepubbliche amministrazioni non possono piùeffettuare spese per sponsorizzazioni; tutte lepubbliche amministrazioni nel 2011 devonoridurre del 20% rispetto al 2009 le spese peril noleggio e la gestione di auto di servizio

Art. 9 – Il 1° comma stabilisce che per glianni 2011, 2012 e 2013 il trattamento eco-nomico complessivo dei singoli dipendentipubblici, anche di qualifica dirigenziale, ivicompreso il trattamento accessorio, non puòsuperare, in ogni caso, il trattamento in godi-mento nell’anno 2010 (fatta salva l’erogazio-ne dell’indennità di vacanza contrattuale).C’è da chiedersi come potrà attuarsi il nuovosistema premiale previsto dalla riforma Bru-netta, se nessuno potrà guadagnare più chenel 2010; pertanto causa il congelamento delvalore delle somme percepite, potrannoincontrarsi difficoltà, a fronte di un possibilemaggior numero di turni di guardia per ilridotto numero di dirigenti, al relativo paga-mento. L’attuale stesura del testo non preve-de neppure il pagamento dell’eventualebeneficio economico derivante dal passaggiodi fascia di esclusività. Si consigliano i colle-ghi che entro l’anno maturassero il diritto alpassaggio di fascia( 5 anni e 15 anni) a pre-mere presso le Amministrazioni affinchè lavalutazione avvenga entro il 31/12/2010.

Il 2° comma stabilisce che, a decorreredal 1/1/2011 e sino al 31/12/2013, i tratta-menti economici complessivi dei singolidipendenti pubblici, anche di qualifica diri-genziale, superiori a 90.000 euro lordi annui,sono ridotti del 5 per cento per la parte ecce-dente, nonché del 10 per cento per la parteeccedente 150.000 euro. Dette riduzioni nonrilevano ai fini previdenziali.

Il 4° comma stabilisce che i rinnovi con-trattuali per il biennio 2008/2009 non posso-no in ogni caso determinare aumenti retribu-tivi superiori al 3,2 per cento (tale disposizio-ne vale anche per gli accordi stipulati primadella entrata in vigore del decreto legge inesame: le clausole difformi sono pertanto da

La pagina sindacalea cura di Gabriele Capelli

Decreto legge 31 maggio 2010, n. 78:“Misure urgenti in materia di stabilizzazione

finanziaria e di competitività economica”

Fisica in Medicina - 2/2010136

considerarsi inefficaci a decorrere dalla men-silità di giugno 2010). Questa norma prevedepertanto che la quota pari allo 0,8 prevista nelCCNL 2008/2009 appena sottoscritto a cari-co delle Regioni, non possa essere erogata.

Il comma 17 stabilisce che non si dàluogo, senza possibilità di recupero, alle pro-cedure contrattuali e negoziali relative altriennio 2010-2012 (è fatta salva l’erogazio-ne dell’indennità di vacanza contrattuale)

Il comma 28 prevede che a decorrere dal-l’anno 2011, gli enti pubblici possono avva-lersi di personale a tempo determinato o concontratti di collaborazione coordinata e con-tinuativa, nel limite del 50 per cento dellaspesa sostenuta per le stesse finalità nell’an-no 2009. Tale disposizione costituisce prin-cipio generale al quale si devono adeguareregioni, province autonome e gli enti del ser-vizio sanitario nazionale

Il comma 32 prevede, con decorrenzaimmediata, che le pubbliche amministrazioniche non intendono, anche in dipendenza diprocessi di riorganizzazione, confermare l’in-carico conferito al dirigente, possono conferi-re al medesimo dipendente un altro incarico,anche di valore economico inferiore, even-tuali disposizioni normative o contrattuali piùfavorevoli non si applicano. (questo commacostituisce il passaggio più inquietante per-ché, in spregio alle norme contrattuali, con-sente di retrocedere giuridicamente ed eco-nomicamente il singolo dirigente)

Art. 11 – Controllo della spesa sanitariaÈ previsto che le regioni sottoposte al

Piano di rientro che non abbiano raggiunto gliobiettivi prefissati per il 31 dicembre 2009,ma abbiano però garantito l’equilibrio econo-mico nel settore sanitario, potranno chiederela prosecuzione del Piano per altri tre anni..

Una serie di nuove disposizioni vengonopreviste al fine di controllare la spesa farma-ceutica

Art. 12 – Interventi in materia previden-ziale

Il comma 1 stabilisce che i soggetti(dipendenti pubblici e privati), che a decorre-re dall’anno 2011 maturano il diritto all’ac-cesso al pensionamento di vecchiaia, conse-guono il diritto alla decorrenza del trattamen-to pensionistico trascorsi dodici mesi dalladata di maturazione dei previsti requisiti(diciotto mesi per gli artigiani, commercianti

e coltivatori diretti)Il comma 2 stabilisce che i soggetti

(dipendenti pubblici e privati), che a decorre-re dall’anno 2011 maturano il diritto all’ac-cesso alla pensione di anzianità (art. 1,comma 6 della legge 23.8.2004, n. 243 esuccessive modificazioni e integrazioni), con-seguono il diritto alla decorrenza del tratta-mento pensionistico trascorsi dodici mesidalla data di maturazione dei previsti requisi-ti (diciotto mesi per gli artigiani, commer-cianti e coltivatori diretti).

Il comma 7 stabilisce che ai dipendentipubblici il riconoscimento dell’indennità dibuonuscita, dell’indennità premio di servizioo del trattamento di fine servizio spettante aseguito di cessazione dall’impiego, è effet-tuato in un unico importo annuale se l’am-montare è pari o inferiore a 90.000 euro allordo delle relative trattenute fiscali; in dueimporti annuali se l’ammontare complessivoal lordo è superiore a 90.000 euro ma infe-riore a 150.000 euro, (in tal caso il primoimporto annuale sarà di 90.000 euro ed ilsecondo importo sarà pari al residuo); in treimporti annuali se l’ammontare è superiore a150.000 euro lordi (90.000 euro il primoimporto annuale, 60.000 euro il secondoimporto annuale, la somma residua il terzoimporto annuale).

Non si applicano le disposizioni delcomma 7 ai collocamenti a riposo per rag-giungimento dei limiti di età entro la data del30 novembre 2010, nonché relativamentealle domande di cessazione presentate eaccolte prima della data di entrata in vigoredel decreto in esame (31.5.2010)

Il comma 10 stabilisce che a decorrere dal2011, il trattamento di fine servizio verràdeterminato secondo le regole del Codicecivile che comporta l’applicazione dell’ali-quota del 6,91 per cento (metodo sicura-mente più sfavorevole rispetto a quelloattualmente applicato dall’INPDAP). Restanocomunque salve le annualità maturate fino al31.12.2010

COMPUTO DEI TRATTAMENTI DI FINESERVIZIO A DECORRERE DALL’1.1.2011

L’articolo 12, comma 10, del decreto legi-slativo 31 magio 2010, n. 78 ha di fatto este-so ai dipendenti pubblici, a decorrere dal 1°gennaio 2011, l’applicazione dell’articolo2120 del codice civile.

2/2010 - Fisica in Medicina

L’AIFMal 44° Congresso Nazionale SIRM

L’AIFM è stata presente con un proprio stand al 44° Congresso Nazionaledella SIRM che si è tenuto a Verona dall’11 al 15 giugno 2010.

Ha curato l’organizzazione il dott. Bernardino Ascione, coordinatore AIFMTriveneto, con la collaborazione delle dott.sse Rossella Avitabile (nella foto),Sara Cimolai ed Ottavia Sguazzini che hanno assicurato la presenza pressolo stand nei giorni del congresso.

Lo stand era situato accanto aquello di altre associazioni e apunti strategici dell’attività con-gressuale (internet point e caseeditrici).

Presenti il nostro presidente dott.Guido Pedroli e alcuni soci AIFMche hanno collaborato alla buonariuscita dell’iniziativa.

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Per i dipendenti attualmente in servizio, ilnuovo sistema di calcolo delle liquidazioniopera secondo modalità diverse, con un cri-terio pro-rata, a decorrere dal 1° gennaio2011.

Pertanto, all’atto della cessazione dal ser-vizio avranno diritto a due modalità di liqui-dazione del fine servizio: la prima, per gli annidi servizio maturati sino al 31.12.2010, cal-colata secondo le vecchie regole mentre laseconda, per il periodo di servizio dal 1° gen-naio 2011, applicando le regole del Tratta-mento di Fine Rapporto (TFR).

Il calcolo del Premio di fine servizio secon-do le vecchie regole è effettuato nel modoseguente: 1/15 dell’80% dell’ultima retribu-zione lorda annua, moltiplicata per gli anni diservizio.

Il calcolo del TFR prevede invece unaccantonamento annuo del 6,91% della retri-buzione lorda Tali accantonamenti vengonorivalutati annualmente sulla base del 75%dell’inflazione + 1,50%.

In sostanza, mentre il calcolo del premiodi fine servizio è ancorato alla retribuzionedell’ultimo anno, il TFR viene accantonatoanno per anno sulla base del 6,91% di ogniretribuzione annua (e non più sull’ultimaretribuzione annua), sia pure con la rivaluta-zione nella misura del 75% dell’inflazione +1,50%.

È del tutto evidente come questa normache non avrà effetti limitati nel tempo, madiverrà strutturale, comporterà importantiriduzioni nel valore economico del trattamen-to di fine rapporto”.

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Laboratorio Radiazioni Ionizzanti Prot. LR 2I7 / 10

Alla Società Italiana di Radiologia Medica

All’ Associazione Italiana di Fisica Medica

All’ Associazione Italiana di Radioprotezione

All’ Associazione Nazionale Professionale Esperti Qualificati

Oggetto: stato di fatto relativo al perdurare degli obblighi ai sensi di legge nei confronti dell’ISPESL in materia di Risonanza Magnetica In riferimento a quanto ampiamente diffuso dagli organi di stampa, e dando seguito alle numerose richieste di chiarimento pervenuteci, si conferma che il decreto legge 78/2010, peraltro già pubblicato in Gazzetta Ufficiale in data 31 maggio 2010, stabilisce la soppressione dell’ISPESL ed il suo relativo accorpamento con l’INAIL. In linea con quanto era peraltro già esplicitamente evidenziato nel testo della sopra citata norma, in data 9 giugno u.s. lo stesso Direttore Generale dell’INAIL ha provveduto a comunicarci che in alcun modo devono essere in questa fase sospese, ovvero disperse, le funzioni istituzionali che, fino alla data del 31 maggio u.s., sono state esercitate dall’ISPESL.. In attesa quindi che trovi ottimale compimento, sia procedurale e sia operativo, il processo di accorpamento fra i due Istituti, sempre che il medesimo venga effettivamente e come è prevedibile confermato dall’emanazione della Legge che attuerà il Decreto sopra richiamato, l’utenza dovrà continuare ad esercitare il rispetto di quanto stabilito, in materia di Risonanza Magnetica, dal DPR 542/94 e dal D.M. 2/8/1991, nonché dalle Indicazioni Operative ISPESL del 31 maggio 2004. In conclusione, si chiede alle Associazioni in indirizzo di adoperarsi affinché i propri iscritti provvedano a confermare nelle sedi opportune che resta del tutto valida la necessità di effettuare la “Comunicazione di avvenuta installazione di apparecchiatura RM” all’ISPESL, così consentendo, da parte dell’Istituto, l’espletamento dell’attività ispettiva prevista ai sensi dell’art. 7.2 del DPR 542/94. Tale attività proseguirà quindi regolarmente, se del caso all’interno di una nuova organizzazione istituzionale che verrà, nei tempi dovuti, resa ufficiale.

Il Settore per le Verifiche Autorizzative ed Ispettive nelle R.I. ed in R.M. (decreto commissariale ISPESL 9/4/2009)

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Era il 1930 quando Dirac propose la suateoria, basata esclusivamente su un’analisimatematica, secondo la quale, per ogni parti-cella doveva esistere un’antiparticella. Subito lateoria non fece grande scalpore fino a che dueanni dopo l’antielettrone saltò fuori davvero.

Per la definitiva conferma mancava ancoral’antiprotone (nel 1929 “c’erano solo” protoni,elettroni e fotoni)...il problema era che ci vole-va più energia per produrlo, 1836 volte (valoreproporzionale alla differenza in massa) quellanecessaria per la formazione del positrone el’impresa avrebbe dovuto quindi attendere larealizzazione di apparecchiature adeguate cheproprio negli stessi anni della previsione diDirac stavano venendo alla luce.

I primi tentativi si cominciarono a vedere nel1925, quando Breit e Tuve costruirono un gros-so trasformatore e cercarono di alimentare conesso un tubo a scarica.

Nel 1928 Cockcroft e Walton, lavorando nellaboratorio di Rutherford, svilupparono un mol-tiplicatore di tensione capace di accelerare pro-toni fino a 400 keV (con i quali riuscirono aspezzare il nucleo del Li in due nuclei di He,risultato per cui ricevettero il premio Nobel nel1951) e nel frattempo Van der Graaf stava rea-lizzando il suo celebre acceleratore elettrostati-co in grado di raggiungere differenze di poten-

ziale di 8 MeV (oggi questa tipologia di accele-ratori spinge facilmente protoni oltre i 25 MeV).

Naturalmente il limite di tali macchine con-sisteva nel fatto che le differenze di potenzialenon potevano essere aumentate indefinitamen-te e già subito si cominciò a pensare ad altrisistemi, per esempio accelerare le particellecon serie di “piccole”spinte in fase.

Nacque da quest’idea l’acceleratore lineare:sempre nel 1928 Wideröe ne realizzò il primoprototipo per ioni pesanti (K+ e Na+) costituitoda tre elettrodi di accelerazione; nel 1931,Sloan e Lawrence costruirono acceleratori con10 e 30 elettrodi ottenendo un'energia finale di1,26 MeV. Come è noto le particelle sono intro-dotte in un tubo suddiviso in sezioni tra le qualivi è un campo elettrico alternato e con ciascu-na sezione più lunga della precedente per man-tenere le spinte in fase. Ma proprio tale limiteimposto dalla lunghezza che un tubo potevaraggiungere fece sì che l’acceleratore linearenon riscosse grande successo in quegli anni;inoltre contemporaneamente Lawrence ebbel’idea brillante di utilizzare, mediante l’impiegodi campi magnetici, traiettorie circolari anzichérettilinee.

Il primo modello di ciclotrone, con un dia-metro poco maggiore di 30 cm, riusciva adaccelerare protoni fino a 1,25 MeV; nel 1939

GLI ACCELERATORI DI PARTICELLE Breve exursus storico

MARCO LIOTTAUnità di Fisica Medica, Fondazione CNAO, Pavia

Figura 1: acceleratori di tipo Cockroft-Walton e Van der Graaf

Fisica in Medicina - 2/2010140

l’Università di California disponeva di una mac-china di 1,5 m e capace di arrivare fino a 20MeV, energia oltre la quale i noti effetti relativi-stici sulla massa fanno variare la frequenza dirotazione dei protoni provocandone lo sfasa-mento rispetto agli impulsi elettrici.

Corsero ai ripari, indipendentemente l’unodall’altro nel 1945, il fisico sovietico Veksler e ilfisico californiano McMillan sincronizzando ilcampo elettrico alternato con l’aumento dimassa delle particelle e creando il sincrociclo-trone; un anno dopo l’Università di California necostruì uno che accelerava protoni fino a un’e-nergia compresa tra i 200 e i 400 MeV.

Nel frattempo il problema dell’accelerazionedegli elettroni era stato affrontato separatamen-te: per poter esser utilizzati come proiettili i“piccoli” elettroni dovevano essere portati avelocità di molto superiori a quelle dei protoniconsiderando allo stesso tempo il problemadell’aumento relativistico della massa. Nel1940 Kerst, all’Università dell’Illinois, sfruttan-do intensi campi elettrici prodotti attraverso ilprincipio dell’induzione elettromagnetica,costruì il primo betatrone in grado di accelera-re elettroni fino ad un’energia di 2,3 MeV.

Nel 1947 i fisici che lavoravano con i proto-ni cominciarono a costruire sincrotroni. I sin-crotroni appartengono alla terza fase di svilup-po degli acceleratori, considerando come primafase quella dei generatori elettrostatici ad acce-lerazione diretta e come seconda quella degliacceleratori a risonanza. La traiettoria, fissata

dal campo di guida prodotto da settori magne-tici, è approssimativamente circolare e vienemantenuta stabile mediante variazione delcampo magnetico in sincronismo con la velo-cità della particella. In pochi anni, nel 1952, ilLaboratorio Nazionale di Brookhaven a LongIsland terminò la costruzione di un sincrotroneper protoni che raggiungeva i 3 GeV (fu chia-mato Cosmotrone perché l’energia raggiuntadalle particelle era dell’ordine di grandezza diquella dei raggi cosmici).

I progressi da quel momento non ebberososta. E’ poi interessante notare come molti deitratti con cui tali ricerche venivano portateavanti, fossero già caratteristici del modo dioperare futuro: fusione della scienza con l’inge-gneria, carattere collettivo del lavoro, specializ-zazione di un istituto centrato su una tecnica,collaborazioni internazionali dei laboratori. Pro-totipo di questi ultimi è il CERN di Ginevra(all’epoca nato dalla collaborazione di 12 nazio-ni…oggi sono 20) che nel novembre del 1959mise in funzione un sincrotrone da 24 GeV conuna circonferenza di 650 m; oggi il complessodi acceleratori del CERN mantiene i fasci suuna traiettoria di 27 km permettendo di rag-giungere energie fino a 7 TeV (ma in previsione14 TeV)!

Tutte le macchine citate fin’ora erano statepensate e costruite nell’ambito di progetti diricerca di fisica di base e delle alte energie, masin dai primi anni ci fu l’idea di impiegare i fascidi particelle in ambito clinico per la cura deitumori.

Figura 2: un modello del Linac installato nel 1953 all’Hammersmith Hospital

2/2010 - Fisica in Medicina 141

In assoluto il primo acceleratore utilizzato fu,nel 1937, un Cockcroft-Walton (2 generatori,ognuno con d.d.p. max 500 kV e più di 9 m dialtezza che produceva un fascio X per terapiada 1MV) installato al St Bartholomew’s Hospitaldi Londra.

Ma come ben sappiamo nel corso degli annii Linac, grazie ai progressi tecnologici, sonoritornati in auge diventando gli acceleratori piùdiffusi nella moderna radioterapia. Il primo trat-tamento radioterapico con un acceleratorelineare avvenne il 7 settembre 1953 all’ Ham-mersmith Hospital di Londra: con una guidad’onda lunga 3 m si producevano raggi X da 8MV (figura2).

Tre anni dopo i Linac per terapia installati fral’Europa e gli Stati Uniti erano diventati 7,immediatamente seguiti da altre installazioni inRussia, Australia e Giappone; nel 1968 gliacceleratori lineari ospedalieri erano 79, 20 fraacceleratori Van der Graaf e Cockcroft-Walton,137 i betatroni (e circa 1700 le unità di Co).

Oggi la grande maggioranza di acceleratoriutilizzati in radioterapia nel mondo è compostada Linac, mentre negli anni ’60 e ’70 più diffu-si erano i betatroni con i quali si producevanofasci di elettroni fino a 35 MeV e con alcunimodelli che già incorporavano attorno allastruttura tubi a raggi X per imaging e controllodel set-up del paziente; i principali svantaggirispetto agli acceleratori lineari erano dovutialla stabilità del fascio ed al controllo del rateodi dose.

Ciclotroni e sincrotroni sono stati anch’essiimpiegati nei decenni passati per la cura deitumori, e anzi oggi il maggior interesse verso le

terapie con adroni carichi sta facendo nasceresempre più centri nel mondo che adotterannomacchine acceleratrici di questo tipo.

I primi trattamenti pionieristici furono effet-tuati in California a Berkeley nel 1954 con pro-toni e nel 1957 con ioni He+ ; successivamentenumerosi centri, nati prevalentemente per ricer-ca, hanno iniziato a trattare pazienti con adronidedicandovi parte della loro attività, in collabo-razione con varie istituzioni mediche. Solamen-te dai primi anni novanta sono stati creati cen-tri ospedalieri dedicati ai trattamenti di adrote-rapia con fasci di protoni e di ioni carbonio,basati sull’uso di sofisticati ciclotroni e sincro-troni anche dotati di più linee di estrazione (peravere più sale per il trattamento).

In Italia dal marzo 2002 vengono trattatipazienti (prevalentemente affetti da tumori ocu-lari) grazie ai protoni accelerati fino a 62 MeVda un ciclotrone nei Laboratori Nazionali delSud a Catania, mentre è in fase finale di com-missioning il sincrotrone del Centro Nazionaledi Adroterapia Oncologica a Pavia che accele-rerà protoni fino a 250 MeV e ioni carbonio finoall’energia di 400 MeV/u all’interno di un’anellodi 78 m circa di lunghezza.

Avevamo lasciato in sospeso la questionedell’antiprotone: lo osservarono per la primavolta nel 1955 i fisici dell’Università di Califor-nia (O. Chamberlain e E. Segrè che vinsero ilNobel per questo nel 1959) quando poteronodisporre di un sincrotrone da 6,2 GeV che glipermise di bombardare per diverse ore un ber-saglio di rame con protoni. Naturalmente lateoria di Dirac era confermata.

Fisica in Medicina - 2/2010142

Dalla pagine contenenti le News del sito ICRP, segnaliamo il Draft Report Radiological Pro-tection Education and Training for Healthcare Staff and Students, in consultazione fino all’a-gosto 2010.

L’Abstract del draft sottolinea come, dato il sempre crescente impiego di tecniche che uti-lizzano radiazioni ionizzanti, a livelli di dose paziente e operatori sempre maggiori, vi sia la fortenecessità di educazione e training delle equipe mediche e sanitarie, essendo i principi dellaradioprotezione ancora più indispensabili che in passato.

Il termine educazione viene usato, nel contesto della pubblicazione, in riferimento alla diffu-sione della conoscenza e della comprensione degli argomenti topici sugli effetti delle radiazio-ni sulla salute, sulle quantità ed unità di misura delle radiazioni, sui principi di protezione radio-logica, sulla legislazione, sui fattori che in pratica determinano le dosi paziente ed operatori.

Il termine training si riferisce invece alle istruzioni operative nella pratica radiologica, inapplicazioni specifiche quali la CT o la fluoroscopia. Viene anche inquadrato il problema del-l’accreditamento e della certificazione nell’ambito del programma di educazione e training pro-posto.

Novità ICRP, ICRU, NRCP ...... e altroa cura di Nuccia Canevarollo

Prescribing, Recording, and Reporting Intensity Modulated Photon Beam Therapy (IMRT) - (ICRU Report 83)

L’ultima pubblicazione ICRU che segnaliamo è il Report 83, di cui riportiamo qualche specifi-ca, contenuta nellAbstract. Il rapido sviluppo dell’imaging, anche funzionale, ha spinto l’imple-mentazione di nuove tecniche tridimensionali della radioterapia, come la radioterapia ad intensitàmodulata (IMRT), con livello di accuratezza mai raggiunto finora. In confronto con la radioterapiaconformazionale (3D-CRT) è possibile ora, con la IMRT, aumentare la dose assorbita nel volumebersaglio, per la stessa dose al tessuto sano, e/o ridurre la dose al tessuto normale per la stessadose al tessuto tumorale, ottenendo un beneficio nel controllo del tumore e/o minori complicazio-ni ai tessuti sani. La IMRT si realizza attraverso una somministrazione sequenziale isocentrica dipiccoli fasci multipli, tipicamente di intensità non uniforme, che possono produrre gradienti di dosemolto forti. Per soddisfare le richieste di tale tecnica sofisticata, i volumi bersaglio e del tessutonormale devono essere definiti in 3D con alta precisione. L’uso degli istogrammi dose-volume perla definizione della dose assorbita è inerente alla modalità di trattamento. I requisiti dei sistemi ditreatment planning, per assicurare una somministrazione accurata di dose, comprendono l’impie-go di complessi processi iterativi di ottimizzazione. I requisiti stringenti sulla precisione, che riguar-dano tutti i processi coinvolti nel trattamento, dallimaging al trattamento stesso, comportanol’implementazione di programmi articolati di commissioning e di controllo di qualità. Il Report for-nisce appunto le informazioni necessarie a standardizzare tecniche e procedure e ad armonizzare,ove possibile, la prescrizione, la registrazione, la documentazione dell’IMRT con quelle di altremodalità. Per illustrare in modo più completo le raccomandazioni contenute nel Report vengonoinfine forniti esempi clinici di trattamento IMRT.

2/2010 - Fisica in Medicina 143

Le strutture di Radioterapia dovrebberoessere certificate per poter fornire presta-zioni mediante nuove tecnologie quali l’IGRT

Med. Phys. 36 (12), Dicembre 2009 Le nuove tecniche di trattamento radiante

dei tumori vengono installate con ritmi di cre-scita impressionanti. Può accadere che indeterminate realtà queste vengano introdottesenza avere in dotazione tutto il personalenecessario a garantirne la sicurezza e l’effica-cia. Allo scopo di prevenire questo, c’è chiauspica una certificazione che riconosca pre-ventivamente la capacità delle singole strut-ture di sostenere le tecnologie che si intendo-no implementare.

Di questo parere è C Njeh, Chief MedicalPhysicist al Department of Radiation Onco-logy del Tyler Cancer Center in Texas, checita tutti i più recenti sviluppi tecnologiciapplicati alla radioterapia (3DRT, IMRT, PET-CT, IGRT, 4DCT) e sottolinea la necessità diverificare il possesso di tutte le competenzenecessarie da parte di tutte le componentiprofessionali. In radioterapia la qualità dellaprestazione è fortemente legata alla minimiz-zazione degli errori, in una catena che colle-ga l’intero processo, partendo dalle immagi-ni che consentono la localizzazione per arri-vare al trattamento vero e proprio. Sarebbecontrario all’etica effettuare uno studio ran-domizzato per documentare l’effetto dellacertificazione, ma l’esperienza mutuata daaltri campi, quali ad esempio l’aumento deltasso di rilevazione di tumori conseguente alprogramma di accreditamento che l’Ameri-can College of Radiology ha messo in attoper la mammografia, permette all’autore diaffermare con sicurezza quanto riportato neltitolo.

Il punto di vista opposto è sostenuto da ARashid, Director of Stereotactic Radiosurgeryal Department of Radiation Oncology, Geor-getow n University Hospital di Washington.Egli parte dal presupposto che chi si occupadi Fisica in Medicina, specialmente in appli-cazioni di radioterapia, deve avere una fortepredisposizione all’innovazione, preparando-

si ad applicare tutti i protocolli che le societàscientifiche internazionali approvano e divul-gano. Inoltre l’opinione dell’autore è che nonsi debbano caricare di un costo ulteriorelegato alla certificazione, tecnologie checostituiscono già un onere gravoso per lestrutture che le adottano.

I Fisici Medici dovrebbero essere autoriz-zati a impiegare le apparecchiature di dia-gnostica e terapia alla stregua dei Tecnici diRadiologia

Med. Phys. 37 (1), Gennaio 2010Con l’aumento della complessità tecnolo-

gica, a molti appare evidente che i FisiciMedici abbiano migliori competenze rispettoai Tecnici di Radiologia per la gestione delleapparecchiature; tuttavia le normative vigen-ti impediscono ai Fisici di operare con questemacchine procedure che siano rivolte diretta-mente al paziente.

Per il parere dichiarato nel titolo scrive MSGrossman, Chief Clinical Medical Physicist alTri-State Regional Cancer Center in Ashland,Kentucky. Egli premette che il suo interventonon vuole sostenere la necessità per i FisiciMedici di effettuare procedure diagnostiche oterapeutiche, bensì spiegare quanto sia fon-dato prevederne la possibilità. Egli illustra losviluppo storico delle professioni legate allaRadiologia e alla Radioterapia, concordandocon i molti interventi citati che dimostranoquanto sia diffusa l’opinione che i FisiciMedici abbiano competenze migliori dei Tec-nici di Radiologia nell’ambito della Radiopro-tezione e della Fisica delle Immagini. Quantoriportato è coerente con il fatto che i FisiciMedici sono deputati a formare in questematerie i Tecnici di Radiologia nella fase sco-lastica e supervisionarli nella pratica lavora-tiva.

Per l’opinione contraria interviene LA Bur-gess, Radiation Oncology Physicist al Wil-liam Beaumont Hospital di Royal Oak nelMichigan. L’autrice centra il suo discorsosulla Radioterapia, dichiarandolo però pari-menti applicabile alla Radiodiagnostica; ladistinzione fondamentale tra l’azione del Fisi-

Point/Counterpoint: rubrica di Medical PhysicsRassegna a cura di Fabrizio Levrero

Servizio di Fisica SanitariaAzienda Ospedaliera Universitaria S. Martino – Genova

Fisica in Medicina - 2/2010144

co Medico che irraggia in modo estrema-mente consapevole un fantoccio e il Tecnicodi Radioterapia è che quest’ultimo sta pre-stando delle cure a un paziente. Nel percorsoformativo del Tecnico di Radiologia non tro-viamo soltanto materie legate alla radiopro-tezione o alla fisica dei rivelatori in cui sicu-ramente i Fisici Medici sono meglio prepara-ti, ma anche tutte le discipline coinvolte nellacura del paziente, da quelle più pratiche qualila capacità di effettuare i tatuaggi di repere,monitorare gli effetti collaterali, gestire leemergenze, fino agli aspetti legati alla psico-logia.

La tradizionale forma a L del gantry degliacceleratori lineari impiegati in Radiotera-pia, diventerà presto obsoleta

Med. Phys. 37 (2), FebbraioCon l’avvento delle nuove tecniche

(Tomoterapy, Gammaknife, Cyberknife) lemacchine che realizzano i trattamenti diradioterapia hanno cominciato ad appariremolto diverse dagli acceleratori lineari cheeravamo abituati a vedere negli ultimi 40anni. Qualcuno sostiene che anche il gantrydei normali acceleratori lineari cambieràforma.

Sostiene questa posizione J Stancanello,attualmente responsabile per l’Europa, ilMedio Oriente e l’Africa delle strategie di Sie-mens Healthcare Oncology. Nel suo interven-to afferma che la forma a L degli accelerato-ri lineari impiegati in Radioterapia è stataintrodotta negli anni ’70, ed è stata mantenu-

ta inalterata per almeno tre decadi; è statonell’ultimo periodo, in cui sono state intro-dotte le nuove tecniche già citate, che è natal’esigenza modificare la geometria degliacceleratori. D’altronde tutti i progressi tec-nologici presentano un andamento sigmoide,ovvero a un periodo iniziale di inerzia all’in-novazione segue un cambiamento più omeno rapido, che trova poi la saturazione nelmomento in cui non sussista più necessità,opportunità o convenienza al cambiamento.Dopo trent’anni è plausibile che la geometriadei linac sia giunta a maturazione e sia ilmomento di passare a una forma completa-mente differente.

Contro al titolo interviene FF Yin, Directorof Radiation Physics e Professor of RadiationOncology al Duke University Medical Centerdi Durham nel Nord Carolina. Egli parte dal-l’assunto che l’obiettivo della Radioterapia èrilasciare la dose di radiazione prescritta nelmodo maggiormente conforme al bersaglio,minimizzando il coinvolgimento dei tessutisani circostanti. Non sempre le tecnologiepiù avanzate sono le più adatte al raggiungi-mento di questo scopo: i gantry di forma a Loffrono sicuramente migliori possibilità diimmobilizzazione del paziente, dovute essen-zialmente alla loro geometria “aperta”; in ter-mini di opzioni di rilascio della dose gli acce-leratori convenzionali risultano decisamentepiù flessibili e versatili. Tutte queste conside-razioni fanno pensare che la geometria con-venzionale non verrà abbandonata prematu-ramente.