La radioprotezione (in radiologia interventistica)

La radioprotezione

La radioprotezione è la disciplina della protezione dell'uomo e dell'ambiente dagli effetti dannosi delle radiazioni ionizzanti.

Cenni storici

Tra la fine dell’800 e l’inizio del 900, le scoperte di Roentgen, Becquerel e i Curies hanno aperto la strada a importanti ricerche sulle radiazioni ionizzanti e alla loro applicazione in medicina, scienza e industria, ma hanno anche portato alla consapevolezza dei rischi associati all'esposizione a tali radiazioni e all'importanza della radioprotezione.

Inizialmente, non erano noti gli effetti dannosi delle radiazioni ionizzanti, e le procedure radiologiche venivano eseguite senza le necessarie precauzioni. Verso il 1920, però, sono diventati chiari gli effetti dannosi immediati delle alte dosi di radiazioni, mentre non si aveva ancora coscienza degli effetti ritardati, più difficili da diagnosticare e da collegare alle radiazioni.

Il concetto di rischio anche a basse dosi o, meglio, di rischio senza soglia inferiore ma semplicemente direttamente proporzionale alla dose, si afferma definitivamente nel secondo dopoguerra, quando la sperimentazione avanzata su cavie da laboratorio prima e gli effetti conseguenti alle bombe di Hiroshima e Nagasaki poi, indicano l’esistenza di correlazioni tra dosi non elevate ed effetti tardivi non reversibili.

Principi generali

L’ipotesi di linearità senza soglia equivale ad ammettere che ogni dose, per quanto piccola, possa comportare effetti dannosi, anche gravi, per la salute degli individui esposti. Ciò comporta evidenti e gravi difficoltà per l’individuazione di un sistema di limitazione delle dosi universalmente accettabile. La filosofia di limitazione delle dosi proposta dall’ICRP ed accettata dalle principali normative europee e nazionali, si basa su due esigenze:

• la prevenzione degli effetti deterministici;

• la limitazione della probabilità degli effetti stocastici entro valori considerati accettabili.

Per il perseguimento dei predetti obbiettivi sono stati introdotti i seguenti tre principi fondamentali della radioprotezione:

1. Giustificazione: esso stabilisce che l'esposizione dell'individuo e della popolazio-ne a dosi aggiuntive di radiazione è giustificabile solo se i benefici derivanti dalle pratiche che generano le dosi aggiuntive sono superiori all'insieme degli effetti negativi statisticamente prevedibili.

2. Ottimizzazione: il principio di ottimizzazione stabilisce che, se giustificata, l'espo-sizione della popolazione deve essere mantenuta la più bassa ragionevolmente ot-tenibile (principio ALARA = As Low As Reasonably Achievable) tenendo anche conto di fattori economici e sociali.

3. Limitazione della dose: il principio di limitazione della dose afferma che le dosi individuali, anche se ammissibili sulla base dei principi di giustificazione e di otti-mizzazione, non devono comunque eccedere specifici limiti determinati in relazio-ne all'intera vita sulla base dei coefficienti nominali di rischio e in confronto con i rischi accettati nella industria convenzionale.

La radioprotezione coinvolge una serie di misure, tra cui il controllo delle sorgenti di radiazione, la limitazione del tempo di esposizione, la protezione delle parti del corpo non interessate all'esame radiografico o alla procedura, la riduzione delle dosi di radiazione quando possibile e la formazione del personale coinvolto nell'uso delle radiazioni ionizzanti.

La radioprotezione in radiologia interventistica

Le procedure di radiologia interventistica sotto guida fluoroscopica sono ampiamente eseguite in Italia, ed il numero di procedure annue nel mondo è incrementato negli ultimi 20 anni.

L’incremento di esposizione radiogena invariabilmente si associa ad un aumento del rischio di danni radio-indotti per la salute sia degli operatori che dei pazienti.

La protezione dalle radiazioni sul lavoro richiede sia un’educazione appropriata sia una formazione per i radiologi interventisti, nonché la disponibilità di strumenti di protezione e attrezzature adeguati.

Sono necessarie misure di radioprotezione professionale per tutti coloro che operano nella sala angiografica. Questo include non solo tecnici e infermieri, che trascorrono molto tempo in un ambiente con radiazioni, ma anche altre figure professionali, come gli anestesisti, che possono trovarsi in un ambiente con radiazioni anche solo occasionalmente.

Tutte queste figure professionali, oltre a un costante monitoraggio della dose di esposizione e all’uso di adeguate misure di protezione individuale, dovrebbero ricevere un’appropriata educazione e formazione sui rischi correlati alla radioesposizione e sulle azioni per ridurli.

Limiti di dose

La normativa italiana in materia radioprotezionistica si basa sul D. Lgs 101/20 e successive modifiche ed integrazione.

Il personale che lavora con le radiazioni ionizzanti deve essere monitorato per valutare l’entità dell’esposizione. Gli operatori sanitari esposti alle radiazioni sono monitorizzati medianti tre dosimetri, uno per l’esposizione delle mani, l’altro per il corpo ed il terzo per il cristallino, da sostituirsi ogni due mesi.

La normativa italiana, relativamente alle radiazioni ionizzanti, suddivide i lavoratori in due categorie: esposti e non esposti. I lavoratori esposti sono, a loro volta, classificati in lavoratori esposti di categoria A o di categoria B.

I lavoratori esposti sono quei soggetti che, in ragione dell’attività lavorativa svolta per conto del datore di lavoro, sono suscettibili di una esposizione alle radiazioni superiore ad uno qualsiasi dei limiti fissati per le persone del pubblico.

• I lavoratori esposti di categoria A sono quei lavoratori che effettuano un lavoro che li esponga al pericolo delle radiazioni ionizzanti e che possono ricevere una dose superiore a 6 mSv per anno. Per tali lavoratori deve essere assicurata la sorveglianza fisica e medica della protezione da parte di un esperto qualificato e di un medico autorizzato attraverso visite periodiche almeno semestrali.

• I lavoratori esposti di categoria B sono quelle persone che per motivi di lavoro possono ricevere una dose compresa tra 1 mSv e 6 mSv per anno.

I lavoratori non esposti sono quelle persone che possono lavorare in prossimità di una Zona Controllata ma che non sono suscettibili di ricevere una dose superiore a 1 mSv per anno, cioè i limiti d'esposizione per le persone del pubblico/popolazione.

Le persone del pubblico, invece, rappresentano tutta la popolazione non esposta, compresi i lavoratori non esposti. Devono ricevere una dose inferiore a 1 mSv per anno.

Fattori determinanti la dose in sala angiografica

Fattori legati al paziente

Il principale fattore è rappresentato dal peso dei pazienti: maggiore è lo spessore da attraversare e maggiore sarà l’attenuazione della radiazione (e minore la quantità di radiazione che raggiunge il rivelatore). Pertanto, maggiore è lo spessore del paziente e più alta sarà la dose in ingresso necessaria a garantire una qualità di immagine adeguata, in quanto la radiazione richiesta per una penetrazione sufficiente aumenterà in maniera esponenziale.

Fattori legati all’angiografo

La qualità e l’ottimizzazione dell’angiografo contribuiscono al contenimento della dose.

Un elemento importante da considerare è il tipo di angiografo impiegato: in genere un angiografo ottimizzato per un tipo di procedura risulta subottimale per un altro tipo di intervento. Per gli angiografi bisogna considerare anche la quota di “leakage radiation” (radiazione di fuga) che contribuisce, soprattutto negli angiografi più datati, alla radioesposizione sia del paziente che dell’operatore.

Fattori legati al tipo di procedura

Fattore procedurale estremamente importante è l’angolazione del tubo radiogeno: la proiezione Antero-Posteriore è raccomandata, quando possibile. Anche piccoli aumenti di angolazione del tubo si associano a significativi aumenti di dose.

Una maggiore complessità della procedura si tramuta spesso in incremento della dose, per l’aumento della durata della stessa ma anche per l’utilizzo di diverse angolazioni del tubo radiogeno e dello zoom.

Strumenti di protezione dalle radiazioni

Nell a loro pratica quotidiana, i radiologi interventisti usano una serie di schermi dedicati in grado di ridurre significativamente la radiazione diffusa proveniente dal paziente.

Ci sono tre tipi di schermature: schermature strutturali, dispositivi di protezione personale e schermi aggiuntivi da posizionare sul paziente.

Le schermature strutturali consistono essenzialmente nel vetro anti-rx sospeso al soffitto o mobile su ruote e nella paratia anti-rx posizionata sotto il tavolo angiografico tra il tubo radiogeno e l’operatore. Questi presidi devono sempre essere impiegati, poiché hanno dimostrato di ridurre in modo sostanziale la dose all’operatore. Purtroppo, non possono essere utilizzati se il sistema tubo radiogeno‐detettori è in posizione obliqua o laterale. Gli schermi sospesi al soffitto, generalmente costruiti con plastica trasparente contenente piombo, dovrebbero essere utilizzati indipendentemente dalla distanza. Gli schermi, correttamente posizionati, hanno dimostrato di ridurre drasticamente la dose all’occhio dell’operatore

I dispositivi di protezione individuale includono grembiuli, collari per la tiroide, occhiali, guanti. I grembiuli di protezione e i collari per la tiroide sono il principale strumento di radioprotezione per gli operatori in radiologia interventistica: questi dovrebbero essere impiegati sempre.

Schermi aggiuntivi. Tra gli schermi aggiuntivi che possono essere impiegati per bloccare (o attenuare) la radiazione diffusa proveniente dal paziente ci sono i telini anti-rx posizionati direttamente sulla pelvi del paziente. La pelvi, per la presenza delle grandi ossa del bacino, è la principale fonte di radiazione diffusa proveniente dal paziente per cui limitando o bloccando tale radiazione è possibile ridurre significativamente l’esposizione degli operatori.

Buone pratiche per la minimizzazione della dose

La riduzione della dose‐paziente si traduce in una proporzionale riduzione della dose di diffusione all'operatore. Pertanto, tecniche che riducono la dose al paziente in genere riducono anche la dose professionale.

Minimizzare il Tempo di Fluoroscopia

La fluoroscopia deve essere utilizzata solo per osservare oggetti o strutture in movimento. Rivedere l’ultimo fermo‐immagine per lo studio, consultarsi, piuttosto di eseguire un'ulte-riore esposizione fluoroscopica.

Minimizzare il numero di Immagini Fluorografiche

Per la sottrazione angiografica digitale, utilizzare “frame rate” variabili su misura per l'e-same. Se disponibile, utilizzare un ciclo di fluoroscopia memorizzato al posto di un’acquisizione fluorografica, se la qualità dell'immagine è sufficiente per documentare i risultati.

Limitare l’uso degli ingrandimenti

I moderni angiografi sono dotati di sistemi elettronici di ingrandimento dell’immagine (zoom). L’utilizzo di questi ingrandimenti aumenta la richiesta di dose da parte dell’apparecchio, aumentando così la dose a pazienti ed operatori. In genere l’aumento di dose è esponenziale con l’aumento di ingrandimento e come regola generale l’aumento di dose è pari al quadrato del rapporto fra i diametri del campo di ingrandimento. Così se da un campo 20 passo ad un campo 10 l’incremento di dose è di 4 volte.

Usare tutte le tecnologie disponibili per la riduzione della dose

Queste includono le impostazioni fluoroscopiche a bassa dose, la fluoroscopia pulsata a basso frame‐rate, la rimozione della griglia antiscatter, la filtrazione del raggio spettrale, ecc.

Usare una buona geometria per le acquisizioni

Posizionare il supporto del paziente in modo che il paziente sia il più lontano possibile dal tubo radiogeno. Posizionare il ricevitore dell'immagine il più vicino possibile al paziente.

Usare la collimazione

Regolare strettamente le barre collimatrici alla zona d’interesse. Una collimazione stretta riduce la dose al paziente e migliora la qualità dell'immagine, riducendo la dispersione.

Utilizzare tutte le informazioni disponibili per pianificare la procedura interventistica

Quando appropriato, utilizzare l’imaging pre‐procedurale (ecografia, RM, TC) per definire l'anatomia e la patologia in questione e per pianificare la procedura interventistica, ridu-cendo la necessità di studi fluoro-angiografici intraprocedurali.

Posizionarsi in un’area a bassa dispersione

Stare il più lontano possibile dal fascio di raggi X. Quando si utilizzano proiezioni oblique o laterali, tenere presente che la massima intensità di radiazione diffusa è situata dal lato del paziente da cui entrano i raggi X. Quando si utilizzano queste proiezioni, il tubo a raggi X deve essere sul lato opposto all'operatore quando possibile.

Utilizzare gli schermi protettivi

Quando si eseguono interventi con guida fluoroscopica, bisogna indossare un grembiule di protezione individuale e un collare per la tiroide. Schermi sospesi al soffitto sono in grado di fornire una significativa riduzione della dose, soprattutto su aree non protette della testa e del collo. Gli occhiali con lenti piombate sono consigliati se gli schermi so-spesi non possono essere utilizzati continuamente durante l'intera procedura. Le tende piombate sotto il tavolo riducono la dose agli arti inferiori in modo sostanziale e devono essere utilizzati quando possibile.

Utilizzare adeguate apparecchiature di imaging fluoroscopico

Sistemi di imaging ottimizzati per un tipo di procedura o per una parte del corpo possono non essere ottimali per altre tipologie di procedura o altre parti del corpo. L’uso di appa-recchiature fluoroscopiche in condizioni non ottimali spesso si traduce in una maggiore dose di radiazioni. Sono consigliati sistemi fluoroscopici che incorporano tecnologie per la riduzione della dose.

Usare un corretto comportamento al tavolo

Alcuni accorgimenti al tavolo da parte degli operatori durante le procedure possono contribuire a ridurre l’esposizione di pazienti ed operatori quali l’utilizzo dei raggi solo quando l’operatore sta effettivamente vedendo il monitor oppure evitare di posizionare le mani direttamente sotto il fascio radiogeno oppure evitare (se non strettamente necessario) di erogare raggi mentre il personale infermieristico somministra farmaci in prossimità del paziente.

Indossare i dosimetri e conoscere la propria dose

L’utilizzo di sistemi di monitoraggio della dose favorisce l’ottimizzazione procedurale in radiologia interventistica. Il monitoraggio periodico delle esposizioni dei pazienti per le di-verse procedure fornisce quelle informazioni che, confrontate con pertinenti riferimenti (LDR nazionali o raccomandazioni di associazioni scientifiche), consentono di individua-re modifiche tecniche e/o procedurali per un’ulteriore ottimizzazione delle esposizioni. Inoltre il monitoraggio costante consente di confrontare periodicamente l’attività degli operatori dello stesso centro per le stesse procedure e di mettere in atto delle misure correttive per ridurre la dose procedurale ed allineare tutti gli operatori alla “best practice”.

Educare ed istruire gli operatori

Punto cardine della radioprotezione. Gli operatori dovrebbero essere addestrati su tutti gli aspetti che concorrono al concetto di ottimizzazione della dose e al principio ALARA. Tale formazione deve comprendere:

• i concetti base di conoscenza delle radiazioni ionizzanti e della radioprotezione,

• un addestramento specifico sugli aspetti tecnologici delle apparecchiature utilizza-te e dei relativi sistemi di riduzione di dose,

• il corretto utilizzo dei dispositivi di protezione e misurazione della dose e la verifica della loro disponibilità,

• le principali misure tecniche ed organizzative di prevenzione e protezione in grado di limitare l’esposizione allo staff di sala.

Fare radioprotezione significa massimizzare i benefici clinici di una procedura rispetto al danno radio-indotto, utilizzando le tecniche di riduzione della dose ogniqualvolta possibile e tenendo conto che la dose erogata deve essere adatta allo scopo medico.