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Esposizioni ai campi elettromagnetici nelle attività sanitarie

Dr. R. Di Liberto

r.diliberto@smatteo.pv.it

Struttura Complessa di Fisica Sanitaria

Fondazione IRCCS Policlinico San Matteo di Pavia

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Le radiazioni non ionizzanti

Fonte: NIR in Medicina 2001

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I CEM in ambito sanitario

DOVE cercare ?

(INDIVIDUAZIONE DEI LUOGHI DI LAVORO)

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� Attività di diagnostica

� Attività di terapia

� Attività di ricerca

� Ambienti di lavoro

( Aree sanitarie, tecniche e amministrative)

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I CEM in ambito sanitario

COSA cercare ?

(INDIVIDUAZIONE DELLE ATTIVITA’ E DELLE SORGENTI)

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Valutazione della esposizione a CEM

Cosa fare e come fare ?

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Situazioni “giustificabili”

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Situazioni “giustificabili”

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Situazioni “giustificabili”

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Situazioni “da valutare”

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Situazioni “da valutare”

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Situazioni “da valutare”

< 100 A popolazione

< 500 A lavoratori

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Bande di frequenza:

�ELF

�Radiofrequenze

� Microonde

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Tipologie di sorgenti: apparecchiature medicali

• Marconi e RADAR terapie

• Apparecchiature per ipertermia

• Apparecchi per magnetoterapia

• Apparecchi per magnetostimolazione

• Elettrobisturi RF

• Ablatori RF e MW

• Tomografi a risonanza magnetica

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Tipologie di sorgenti: apparecchiature medicali

Apparecchiature per Marconiterapia: –utilizzano onde corte a frequenze di emissione 6,78 MHz, 13,56 MHz, 27,12 MHz e 40,68 MHz.

In genere la frequenza piùutilizzata è quella di 27,12 MHz. Le potenze erogate variano da alcune decine di watt fino a 500 W. L’emissione è di tipo continua sinusoidale.

Impiego: diatermia

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Tipologie di sorgenti: apparecchiature medicali

Apparecchiature per Radarterapia:utilizzano microonde a 915 MHz e 2450 MHz. Le potenze erogate in genere sono regolabili da 50 W a 200 W . L’emissione è di tipo continua sinusoidale.

Impiego: diatermia

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Tipologie di sorgenti: apparecchiature medicali

In genere i valori di azione non vengono superati se le

apparecchiature sono in buono stato (cavi, antenne, etc.) e se impiegate in spazi non ristretti.

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Tipologie di sorgenti: apparecchiature medicali

Apparecchiature per ipertermia: utilizzano campi elettromagnetici con frequenze da 13 a 432 MHz. L’emissione può essere continua, modulata e/o pulsata

600 W continui - 1200 W modulati - 2400 W pulsati

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Tipologie di sorgenti: apparecchiature medicali

Queste apparecchiature generano un campo elettrico molto localizzato tramite

l’impiego di antenne speciali. Possono comunque essere

superati i valori di AZIONE. Impiego: ipertermia di tessuti neoplastici

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Tipologie di sorgenti: apparecchiature medicali

Apparecchiature per magnetoterapia: utilizzano campi magnetici a bassa frequenza (da 1 a 100 Hz) generati da bobine a solenoide all’interno delle quali viene posizionato il paziente per la terapia o bobine per applicazioni locali. L’intensità del campo magnetico può arrivare sino a 5 mT(50 Gauss);

Impiego: riabilitazione, terapia antalgica,

patologie articolari ed ossee

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Tipologie di sorgenti: apparecchiature medicali

La modalità di emissione e di attenuazione del campo magnetico è tale da non costituire per i lavoratori addetti una fonte di rischio diretto.

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Tipologie di sorgenti: apparecchiature medicaliApparecchiature per magnetostimolazionetranscranica (TMS): utilizzano campi magnetici pulsati a bassa frequenza (< 1 Hz) ma di elevata intensitàgenerati da bobine a “farfalla” applicate a contatto dello scalpo del paziente.

Impiego: diagnostica e terapia neurologica

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Tipologie di sorgenti: apparecchiature medicaliElettrobisturi a RF: utilizzano correnti a

radiofrequenza (200 KHz – 3.3

MHz) con emissione sinusoidale continua

o modulata e/o pulsata. Le potenze erogate arrivano fino a 400 watt

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Effetti della temperaturaEffetti della temperatura

T > 100°C

T >> 100°C, circa 500°C

� esplosione cellula� vaporizzazione H2O cellulare� scissione proteine (pirolisi)

TAGLIO

� evaporazione H2O senza esplosione� essiccazione tessuto

COAGULAZIONE

� vaporizzazione proteine� carbonizzazione tessuto e occlusione vasi

CAUTERIZZAZIONE(dermatologia)

T < 100°C

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ModalitModalit àà di funzionamento: tagliodi funzionamento: taglio

Forma d’onda della corrente sinusoidale, treno

d’onda continuo e di ampiezza sufficientemente

elevata.

Per effetto della corrente nel tessuto scocca un

arco che non si estingue fin quando scorre corrente

T > 100°C

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ModalitModalit àà di funzionamento: tagliodi funzionamento: taglio

La temperatura che viene raggiunta là dove giunge l’arco è elevata e la corrente può essere calibrata in modo che questa su peri la temperatura di ebollizione dell’acqua contenuta nelle cellule e nei liquidi extracellulari

La cellula esplode , l’acqua vaporizza incrementando la resistenza

elettrica del tessuto, e ciò favorisce ulteriorment e l’incremento locale

della temperatura. La ionizzazione dell’aria prodot ta dall’arco favorisce il

suo mantenimento. L’esplosione delle cellule consen te la separazione dei

tessuti ed in ciò si manifesta l’azione del TAGLIO

T > 100°C

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ModalitModalit àà di funzionamento: coagulazionedi funzionamento: coagulazione

T < 100°C

Se invece l’energia fornita al tessuto è minore ,

l’evaporazione dei liquidi cellulari è più lenta e po rta

alla denaturazione proteica con conseguente coagulo.

In particolare, nel sangue si forma la fibrina che,

solidificandosi, ostruisce il vaso sanguigno.

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Per ottenere la coagulazione con il bisturi elettri co occorre alimentare

l’elettrodo con una corrente intermittente in modo che la quantità di calore

sviluppata non produca l’esplosione delle cellule , e quindi il taglio del

tessuto, ma solo un loro riscaldamento in modo tale che l’acqua fuoriesca

dalla cellula senza distruggerla. Questo tipo di co rrente intermittente viene

ottenuta con “pacchetti” di segnale sinusoidale ciascuno dei quali può

essere composto da uno o più cicli.

ModalitModalit àà di funzionamento: coagulazionedi funzionamento: coagulazione

T < 100°C

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Tipologie di sorgenti: apparecchiature medicali

Elettrobisturi a RF: utilizzano correnti a

radiofrequenza (200 KHz – 3.3

MHz) con emissione sinusoidale continua o

modulata e/o pulsata. Le

potenze erogate arrivano fino a

400 watt

Modalità “COAG”

Modalità “CUT”

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Tipologie di sorgenti: apparecchiature medicali

Nella modalità“TAGLIO” i livelli

di campo elettrico emesso sono in genere

inferiori rispetto alle modalità“BLEND” o “COAG”.

Modalità “COAG”

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Tipologie di sorgenti: apparecchiature medicali

Ablatori a RF : utilizzano correnti a radiofrequenza a circa 500 KHz con

emissione sinusoidale continua. La

potenza erogata arriva fino a 200

watt

Impiego: ipertermia (necrotizzazione di tessuti)

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Applicazioni ablatori RF Applicazioni ablatori RF

Aritmie cardiache

Fegato (epatocarcinoma e metastasi epatiche)

Patologie oronasalilegate al

russamento e difficoltàrespirazione

OssoOsso(metastasi e osteoma osteoide)

Polmone(prevalentemente metastasi)

Rene(prevalentemente

carcinoma su rene unico)

Prostata(carcinoma e iperplasia prostatica benigna)

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Tipologie di sorgenti: apparecchiature medicali

Ablatori a MW: utilizzano campi EM a microonde (300-2450 MHz) con emissione sinusoidale continua o pulsata. Le potenze erogate arrivano fino a 200 watt

Impiego: ipertermia (necrotizzazione di tessuti)

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Applicazioni ablazione a MW Applicazioni ablazione a MW

Tumori al cervello

Patologie prostatiche,ipertrofia benigna

Patologie del rene

Disordini endometrio

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Tipologie di sorgenti: apparecchiature medicali

L’emissione di CEM può portare al

superamento dei valori di azione in condizioni

particolari.

Poiché vengono impiegati spesso su masse o metastasi

palpabili, sono possibili effetti indesiderati

alle mani dell’operatore.

Impiego: ipertermia di tessuti neoplastici

Tipologie di sorgenti: apparecchiature medicali

Tomografi RM ad alto campo (1,5 -3 T): sono sorgenti di campo magnetico statico, campi magnetici variabili (gradienti) e di campi elettromagnetici a RF.

L’esposizione dei lavoratori va valutata con particolare attenzione in presenza di campo statico da 3T e nelle attività interventistiche.

Tipologie di sorgenti: apparecchiature medicali

Tomografi RM ad basso campo(< 0,5 T): sono sorgenti di campo magnetico statico, campi magnetici variabili (gradienti) e di campi elettromagnetici a RF.

L’esposizione dei lavoratori in genere non presenta problemi.

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Tipologie di sorgenti: impianti e sistemi non medicali

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Tipologie di sorgenti non medicali :

Macchine elettriche

Personal computer

Radiotrasmittenti

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Circuiti elettrici

Trasformatori elettrici

Quadri M.T./B.T.

I valori di azione non vengono mai

superati.

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Tipologie di sorgenti non medicali:

Qui il rischio non ècertamente… il campo magnetico emesso!

Molto buona…ma molte calorie!

Piastre elettriche

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Tipologie di sorgenti non medicali:

I valori di azione per il campo magnetico

possono essere superati!

Saldatrici elettriche

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Se avete seguìto fin qui vuol dire che il vostro corpo possiede una

elevata…resistenza!!!

Grazie per la vostra attenzione.