PARAMETRIZZAZIONE DEL RAPPORTORISCHIO/BENEFICIOE OTTIMIZZAZIONE

a cura degli specialisti in fisica medica

U.O. FISICA SANITARIA

A.O. SPEDALI CIVILI DI BRESCIA

Direttore: PIERO FEROLDI

MILANO, 16 novembre 2009

RISCHIO A'PROBABILITBENEFICIO A'PROBABILIT RAPPORTO

RISCHIOSTIMA BENEFICIOSTIMA

DANNO EGRADUAZIONBENEFICIOSTIMA

RISCHIO BENEFICIO

DANNO BENEFICIO

PARAMETRIZZAZIONE DEL RAPPORTO BENEFICIO/RISCHIO E OTTIMIZZAZIONE IN RADIOTERAPIA TRANSCUTANEA

RISCHI STOCASTICI (senza soglia)

DANNI TISSUTALI E/O D’ORGANO (con soglia)

DETERMINISTICI

INDICATORI PARAMETRICI

DVH: ISTOGRAMMI DOSE-VOLUME

BED-VH: ISTOGRAMMI “PESATI” RADIOBIOLOGICAMENTE

TCP: PROBABILITA’ DI CONTROLLO TUMORALE

NTCP: PROBABILITA’ DI COMPLICANZE AI TESSUTI SANI

“TRADIZIONALE” CONSIDERAZIONE DEI DANNI DETERMINISTICI PER GLI “ORGANI DI RISPETTO” O “ORGANI A RISCHIO” CONTENUTI NEI/O PROSSIMI AI/ VOLUMI INTERESSATI DALLE DOSI TERAPEUTICHE PRESCRITTE

OTTIMIZZAZIONE BENEFICIO/DANNO MEDIANTE:

−DELIMITAZIONE 3D DEL “BERSAGLIO”−CONFORMAZIONE DEL VOLUME AD “ALTA DOSE” ALL’EFFETTIVO “BERSAGLIO”

• LA DELIMITAZIONE DI UN “BERSAGLIO” A MARGINI QUANTO PIU’ RIDOTTI PUO’ RICHIEDERE AUMENTI DI DOSE DA PROCEDURE DI IMAGING

• UN “BERSAGLIO” A MARGINI QUANTO PIU’ RIDOTTI INDUCE AD AUMENTARE LE DOSI TERAPEUTICHE

• LE TECNICHE DI IRRADIAZIONE CONFORMAZIONALE RICHIEDONO GENERALMENTE PROIEZIONI PIU’ NUMEROSE E UNITA’ MONITOR MAGGIORI

• QUINDI NON ESCLUDIBILITA’ DI:

- MAGGIORI “BASSE E MEDIE” DOSI AD “ORGANI DI RISPETTO”

– MAGGIORI DOSI INTEGRALI

– CON DIFFICILE STIMA DI RISCHI STOCASTICI

FRAZIONAMENTO NON TRADIZIONALE DELLA DOSE

BENEFICIO: IPOFRAZIONAMENTO, CON POSSIBILITA’

DI AUMENTO DELLA DOSE

DIFFICOLTA’ VALUTATIVE DI:

- RISCHI STOCASTICI- DANNI DETERMINISTICI

Aspetti radiobiologici: rischio-beneficio nello screening

mammografico alla luce delle nuove evidenze epidemiologiche

*U.O.S.C. FISICA SANITARIA

Gazzada, 24 maggio 2007 A.O. “SPEDALI CIVILI DI BRESCIA”

Piero FEROLDI*

Flaviano CORRADO* – Piero FEROLDI*

RISCHIO RADIOLOGICO

“Screening mammografico

nelle fasce di età 40-49 e 70-74”

*U.O.S.C. FISICA SANITARIA

Bologna, 25-26 maggio 2006 A.O. “SPEDALI CIVILI DI BRESCIA”

beneficiocosto

beneficiorischio

beneficiorischio radiologico

misurestime

stimestime

casi diagnosticaticasi radioindotti

anni vita guadagnatianni vita persi

INDICATORI NELLO SCREENING

Adesione grezza e corretta

Popolazione sottoposta a screening mammografico

(mammografia programmata o spontanea)

Valore Predittivo Positivo

Tasso di approfondimento o di richiamo

Tasso di identificazione totale (Detection rate)

Tasso di identificazione per soli tumori invasivi

Proporzione dei tumori in situ diagnosticati allo screening

Proporzione di tumori in stadio II o più avanzato

Fase di suscettibilità Fase pre-clinica Fase clinica

pre-invasiva invasiva

lead time

delay time

sojourn time

Esposizione Inizio Il tumore Applicazione Comparsa fattori biologico diventa del test dei sintomidi rischio della individuabile di screening clinici

malattia al test discreening

ipotesi lineare senza soglia

rischio radiologico = Coeff x T x MGD

ii

iii

m

DmMGD

Calcolo secondo modello mammario e con algoritmo Monte Carlo

MGD = MGD (kVp, HVL, spettro energetico; spessore, composizione)

estrapolazione

INDETERMINAZIONI

RBE: 1-4 DDREF: 2-1 cetà: 1-3

T: 20-50 (funzione anche della speranza di vita)

MGD: 10-20 %

Ulteriore variabilità con l’età

?

MGD = ESAK x g x c x s

Indeterminazione ESAK: 7-14 %

RADIOINDUZIONI STIMABILI DA OGNI CONTROLLO DI SCREENING

j-esima coorte d’età nj: casi radioindotti

MGDTCoeffn ijiji

ijj

N j

1

ipotesi:

definizione:

CoeffCoeffjij

TT jij

N j

i j

ij

j NMGD

AGD1

casi rivelaticasi radioindotti

N = 105 programma tipo

NHSBSP

(compliance 100%)

3500 = 350 10

esempio teorico:

2400 = 300 8

4800 = 320 15

5000 = 250 20

1600 = 200 8

periodicità

n° proiezioni

DECADE 40-49 105 donne (compliance 100%)

annuale 2 proiezioni AGDj = 4,25 mSv

detection rate medio 1%o detected= 1%ox 9roundsx 105=900

35 ! 840 ! 24 !

AGDj densità; radiosensibilità speranza di vita

casi diagnosticati qualità diagnostica; incidenza patologia

2435

840

OBIETTIVI degli SPECIALISTI in FISICA MEDICA

AGD

ricerca applicata innovativa

CR

DR

produzione, elaborazione, gestione delle immagini

dosimetria in fantoccio e in vivo

controlli di qualità (mammella standard)

analisi e interconfronti

MGD

RADIODIAGNOSTICA

VALUTAZIONI DOSIMETRICHE

(previsionali o a esame effettuato)

SULLE DONNE IN STATO DI GRAVIDANZA

e valutazioni estensibili

alla popolazione delle donne in età fertile

e alla loro frazione

che non possa escludere una gravidanza in atto.

212 10102050 SvmSv

Coefficiente di rischio assoluto (per la vita intrauterina) di detrimento grave da effetti stocastici, genetici compresi nelle future generazioni

Ipotetica dose equivalente a embrione/feto pari a 50 mSv

< 20 mSv < 0.4% = 4‰

(interpretabile come raddoppio dell’incidenza naturale di patologia grave)

Ipotetica dose equivalente a embrione/feto inferiore a 20 mSv

Rx addome AP 77 kV 50 mAs DF-cute 90 cm HVL?

Metodo Kerma assorbito

dall’aria in aria

ESDpa ESDppDose

equivalente all’embrione

mGy/mAs

A 100 cm

ESDpax1.35BSF

ICRP 34statistico

1.552.05

NRPB 93statistico

Medio 2.60

Kerma assorbito dall’aria in aria

tabellare e curva di trasmissione in acqua

0.099 6.11 ?0.25

Trasmissione in acqua

1.53

Allegato VI DLgs 187/00 2.08

ICRP 34 analitico, con tabelle per

l’organo

0.099 6.11 0.305 ratio

Monte

Carlo

1.86

Misura di kerma assorbito dall’aria in

ariaMisura

NRPBtabellare 0.060 3.70 5

0.24 ratio Monte Carlo 1.20

mAs5090

1002

50900

750060

2

.

..

Medicina Nucleare: sorgente non sigillata diffusibile nel paziente

beneficio = risposta adeguata al quesito diagnostico

rischio = irradiazione interna + esposizione esterna a paziente e pubblico

Efficacia Diagnostica scelta radionuclide – vettore biologico

qualità fisico – farmacologica molecola somministrata

preparazione paziente

scelte tecnico – strumentali ( 2D - 3D, macchine ibride)

set-up di misura, processing dati, qualità immagine

reporting e comunicazione interpretativa

Rischio radiologico

Parametri fisici attività

radionuclide

forma chimica

via di somministrazione

Parametri biologici risposta individuale

età

sesso

status clinico

Parametri sociali ambiente familiare

occupazione lavorativa

regole e vincoli di comportamento

Grazie

per l’attenzione