Corso di Tecniche di Radiodiagnostica RM, TC e Ecografia



            Fisica delle apparecchiature a Risonanza Magnetica




Luca Gastaldi
Fisico Medico, Esperto Responsabile Sicurezza RM

email: gastaldi.phd@gmail.com
blog: www.ilfisicomedico.it                                             Novara, novembre - dicembre 2011
Filmato (www.youtube.com)

  How dangerous are magnetic items near an MRI magnet
Primo target : SICUREZZA
Primo target : SICUREZZA
Primo target : SICUREZZA
Primo target : SICUREZZA
Primo target : SICUREZZA
Primo target : SICUREZZA
Primo target : SICUREZZA
I tomografi a Risonanza Magnetica

sono tra le apparecchiature più “pericolose” presenti in un ospedale

                per il maggior rischio di incidente




    2 figure professionali         sono dedicate sicurezza in RM:

        Esperto Responsabile per la sicurezza

        Medico Responsabile per la sicurezza
La normativa di riferimento è datata :
                   D.M. 2/8/91
“Autorizzazione alla installazione e uso di apparecchiature
          diagnostiche a risonanza magnetica”


                     Per ogni approfondimento :

                     ISPESL (Istituto Superiore per la
                     Prevenzione e la Sicurezza sul Lavoro)

                     “Procedure autorizzative e gestionali relative
                     all’installazione ed uso di apparecchiature
                     diagnostiche a Risonanza Magnetica” (2004)

                                                      www.ispesl.it
Responsabili per la sicurezza
                                  Medico Responsabile per la Sicurezza in Risonanza Magnetica
Esperto Responsabile per la Sicurezza in Risonanza Magnetica

Validazione del progetto esecutivo

Verifica della corretta esecuzione del         Controllo sui dispositivi di sicurezza (sonda
                                               ossigeno, ventilazione emergenza, ecc.)
progetto

Classificazione delle zone di lavoro           Verifica perdurare caratteristiche tecniche

Stesura Regolamento di Sicurezza (con MR) Verifica delle schermature e delle
                                               isomagnetiche
Stesura norme di emergenza
                                               Segnalazione incidenti di tipo tecnico

                                               Altro….
Responsabili per la sicurezza
                                   Esperto Responsabile per la Sicurezza in Risonanza Magnetica
Medico Responsabile per la Sicurezza in Risonanza Magnetica

Stesura Regolamento di sicurezza (con ER)

Stesura dei protocolli per la corretta esecuzione degli esami

Stesura dei protocolli per il pronto intervento sul paziente in emergenza

Predisposizione, nel sito RM, delle apparecchiature di primo intervento medico

Segnalazione incidenti di tipo medico

Controllo, per gli addetti, del sussistere dell’idoneità all’attività lavorativa in RM

Altro….
NOTA

  Medico Responsabile per la Sicurezza

                           ≠
  Medico Responsabile delle Prestazioni

 Valuta le richieste di esami e decide sull‟opportunità di
  accoglimento e sulle modalità di esecuzione dell‟esame stesso

 Accerta possibili controindicazioni con questionario pre-esame

 Informa il paziente sulle possibili controindicazioni all‟esame
  (rischi, problemi legati a claustrofobia, ecc.)
QUESTIONARIO RM
Esempio : i tatuaggi…
Da notare…




www.newmri.com




                 ?
Il sito RM : “zoning”
Zona I




• Accessibile a tutti
• Attraverso la zona I tutti (pazienti, personale, ecc.) accedono al sito
Zona II




• Area cuscinetto tra zona I e zone III/IV
• I pazienti non possono qui muoversi liberamente
• Compilazione questionario RM
Zona III




• Nell‟immediata prospicienza della sala magnete
• I livelli di campo magnetico sono più elevati: entra chi è autorizzato!
• L‟accesso è limitato e segnalato
Zona IV




• Sala in cui è contenuto il magnete
• Livelli di campo molto elevati e massimo pericolo (magnete sempre attivo)
• Solo pazienti e personale preparato (anche in emergenza clinica)
3 zone
  Zona ad Accesso Controllato (Z.A.C.)   B > 0.5 mT
  Zona di rispetto                       0.1 mT < B < 0.5 mT
  Zona di libero accesso                 B < 0.1 mT
Segnaletica




              Porta esterna sito RM (1.i)
Dettaglio porta esterna sito RM (1.ii)
Porta interna sito RM (1.iii)
Porta esterna sito RM (2.i)
Dettaglio porta esterna sito RM (2.ii)
Porta interna sito RM (2.iii)
Fonti di rischio e accesso ai locali RM

               RISCHI
Sempre presenti             Presenti durante l‟esecuzione degli esami




  Campo magnetico statico
  Presenza di fluidi criogeni (elio)


                           Campi magnetici di gradiente (dB/dT)
                           Campi E.M. a radiofrequenza (RF)
Per accedere ai locali RM
             è necessario
         essere autorizzati




                            PAZIENTI

LAVORATORI
Per i lavoratori...

I lavoratori / le lavoratrici NON potranno accedere ai locali RM se :

    In stato di gravidanza

    Portatori di pace makers

    Portatori di protesi cardiache

    Portatori di clips vascolari o preparati metallici intracranici
     (o comunque situati in prossimità di strutture anatomiche
     vitali), se non specificatamente certificati come amagnetici,
     e di schegge di materiale ferromagnetico
Per i lavoratori...
Il personale operante nel sito RM è tenuto a :
  Rispettare le norme di sicurezza e verificare che vengano rispettate da
   chiunque acceda al sito

  Comunicare immediatamente al MR ogni variazione di condizioni
   fisiche che possa portare al decadimento delle autorizzazioni di accesso
   al sito (protesi metalliche, pace maker, ecc.)

  Per le lavoratrici, comunicare tempestivamente al MR il proprio stato
   di gravidanza

  Comunicare immediatamente all‟ER o al MR qualsiasi anomalia
   riscontrata nei sistemi di sicurezza

  Non compiere operazioni non di propria pertinenza, in particolare
   relativamente ai dispositivi di prevenzione e di sicurezza dell‟impianto
…e per i pazienti


    Il paziente non deve poter accedere ai locali della RM prima di
    aver escluso completamente la presenza di controindicazioni
    alla propria permanenza in detti locali ed all’esame RM




             QUESTIONARIO PRE-ESAME

         (che deve essere compilato fuori dal sito RM)
INCIDENTI

Possibili cause di incidente :

    Introduzione di oggetti ferromagnetici


          EFFETTO PROIETTILE




    Fuoriuscita di gas criogeno (magneti superconduttivi)

                            QUENCH
INCIDENTI
Chi sono i responsabili di un incidente ?

     • Datore di lavoro
         – Aver dato seguito alle indicazioni di sicurezza ricevute
     • Esperto Responsabile
         – Definizione e controllo del sito
     • Medico Responsabile
         – Definizione delle procedure di lavoro
         – Applicazione delle procedure
     • Tecnico che conduce l‟esame
         – Applicazione delle norme e dei protocolli di esame
     • Personale Medico che partecipa all‟esame (anestesista)
INCIDENTI : effetto proiettile

Effetto proiettile
capacità del campo magnetico statico periferico di attrarre oggetti
ferromagnetici in direzione delle linee di campo verso il centro del magnete

È estremamente pericoloso e costituisce un pericolo per il
paziente, il personale o chiunque si trovi sulla traiettoria
Effetto proiettile : come evitarlo
   Formazione e informazione delle persone (personale, pazienti, ecc.)

   Non lasciare MAI il sito incustodito

   Chiudere SEMPRE il sito se incustodito

   Cartelli di segnalazione

   Usare sempre oggetti amagnetici
INCIDENTI : Quench
Il campo magnetico statico, nel caso dei magneti superconduttivi, viene
prodotto attraverso raffreddamento con liquido criogeno (normalmente
elio liquido).

L’elio viene mantenuto allo stato liquido (T = -269°C) mediante appositi
compressori.

Si parla di QUENCH quando vi è passaggio di tutto l‟elio
dallo stato liquido a quello gassoso.

            Il Quench può essere spontaneo o “pilotato”

Anche in assenza di quench è possibile
avere piccole perdite di He in ambiente
(in questo caso si parla di „boil off’)
INCIDENTI : Quench

Pericoli associati ai gas criogeni

  DANNI DA GELO

         schizzi sulla pelle provocano ustioni

  SOFFOCAMENTO

         una concentrazione di O2 nell‟aria < 17-18% non è sufficiente alla
         respirazione umana

  CONDENSAZIONE DELL‟OSSIGENO

         la temperatura superficiale del contenitore di elio può essere tanto
         bassa da provocare la condensazione di ossigeno o di aria arricchita di
         ossigeno, con rischio supplementare di incendio
INCIDENTI : Quench
Tutte le apparecchiature a RM superconduttive
dispongono di un sistema di canalizzazione
dell‟elio gassoso verso l‟esterno
                                                  Tubo di
                                                  quench
  Flangia
     di
connessione




Se l‟impianto di canalizzazione funziona correttamente, tutto l‟elio gassoso
viene espulso all‟esterno. Altrimenti può invadere la sala magnete.
Filmato (www.youtube.com)

                   Quench e altro
INCIDENTI : Quench
Nota
A temperatura ambiente (20°C) 1 l di elio liquido produce circa 750 l di elio gassoso

In pochi istanti l‟ambiente si satura di elio e in questa condizione si hanno
poche decine di secondi prima che il paziente subisca un danno, anche grave
(compreso il decesso)

Aldilà delle procedure di emergenza descritte nel regolamento di sicurezza,
ricordo che, in caso di quench :
        La ventilazione d’emergenza deve essere attivata

        Non toccare il magnete subito dopo il quench, né chiudere il circuito
         toccando con una mano il paziente e con l’altra il magnete.
         Sulla superficie del magnete stesso possono esserci d.d.p. > 1000 V.
INCIDENTI : Quench
Quando è necessario procedere ad un quench pilotato, ossia ad uno
spegnimento del magnete ?

     quando il paziente è intrappolato nel gantry

     quando vi è un effettivo pericolo di vita per il paziente/personale

In questi casi è necessario agire sugli appositi pulsanti a muro :




              interno sala                           esterno sala
INCIDENTI : Quench
Per prevenire i pericoli associati ai gas criogeni è necessario un
controllo sistematico delle condizioni ambientali della sala
magnete. Quindi :

         Mantenimento in perfetta
       efficienza del monitor per il
   controllo della concentrazione di
                        O2 nell’aria




                                       Verifica dell’impianto di aerazione, in
                                       condizioni normali (6-10 ricambi/ora) e
                                       di emergenza (20 ricambi/ora)
Condizioni ambientali

Impianto di CLIMATIZZAZIONE

     temperatura : 22-24 °C
     umidità : < 50 %

Impianto di AERAZIONE

     condizioni normali : 6-10 ricambi/ora
     condizioni di emergenza : 18-20 ricambi/ora

Impianto di RILEVAZIONE DI OSSIGENO

     livello ottimale di ossigeno : > 20 %
     primo allarme : 19 % (segnalazione)
     secondo allarme : 18 % (segnalazione e attivazione automatica v.f.)
Attenzione ai campi magnetici variabili nel tempo…
Posizionamento del paziente
Se alcune parti del corpo del paziente si toccano, si possono verificare dei
loop di corrente che provocano ustioni sui punti di contatto.




 È sempre necessario assicurarsi che i pazienti non siano in una delle
 posizioni descritte in figura
Attenzione
ai gioielli conduttori di elettricità, ai tatuaggi, alle lenti a contatto,
ai cosmetici
                       • pericolo di ustioni locali

                       • artefatti nell‟immagine

Attenzione
alle coperte ed ai tessuti sintetici, che possono produrre
riscaldamento e combustione : impiegare solo coperte di lino,
cotone o carta
3.Sicurezza in RM_uninovara

3.Sicurezza in RM_uninovara

  • 1.
    Corso di Tecnichedi Radiodiagnostica RM, TC e Ecografia Fisica delle apparecchiature a Risonanza Magnetica Luca Gastaldi Fisico Medico, Esperto Responsabile Sicurezza RM email: gastaldi.phd@gmail.com blog: www.ilfisicomedico.it Novara, novembre - dicembre 2011
  • 2.
    Filmato (www.youtube.com) How dangerous are magnetic items near an MRI magnet
  • 3.
    Primo target :SICUREZZA
  • 4.
    Primo target :SICUREZZA
  • 5.
    Primo target :SICUREZZA
  • 6.
    Primo target :SICUREZZA
  • 7.
    Primo target :SICUREZZA
  • 8.
    Primo target :SICUREZZA
  • 9.
    Primo target :SICUREZZA
  • 10.
    I tomografi aRisonanza Magnetica sono tra le apparecchiature più “pericolose” presenti in un ospedale per il maggior rischio di incidente 2 figure professionali sono dedicate sicurezza in RM:  Esperto Responsabile per la sicurezza  Medico Responsabile per la sicurezza
  • 11.
    La normativa diriferimento è datata : D.M. 2/8/91 “Autorizzazione alla installazione e uso di apparecchiature diagnostiche a risonanza magnetica” Per ogni approfondimento : ISPESL (Istituto Superiore per la Prevenzione e la Sicurezza sul Lavoro) “Procedure autorizzative e gestionali relative all’installazione ed uso di apparecchiature diagnostiche a Risonanza Magnetica” (2004) www.ispesl.it
  • 12.
    Responsabili per lasicurezza Medico Responsabile per la Sicurezza in Risonanza Magnetica Esperto Responsabile per la Sicurezza in Risonanza Magnetica Validazione del progetto esecutivo Verifica della corretta esecuzione del Controllo sui dispositivi di sicurezza (sonda ossigeno, ventilazione emergenza, ecc.) progetto Classificazione delle zone di lavoro Verifica perdurare caratteristiche tecniche Stesura Regolamento di Sicurezza (con MR) Verifica delle schermature e delle isomagnetiche Stesura norme di emergenza Segnalazione incidenti di tipo tecnico Altro….
  • 13.
    Responsabili per lasicurezza Esperto Responsabile per la Sicurezza in Risonanza Magnetica Medico Responsabile per la Sicurezza in Risonanza Magnetica Stesura Regolamento di sicurezza (con ER) Stesura dei protocolli per la corretta esecuzione degli esami Stesura dei protocolli per il pronto intervento sul paziente in emergenza Predisposizione, nel sito RM, delle apparecchiature di primo intervento medico Segnalazione incidenti di tipo medico Controllo, per gli addetti, del sussistere dell’idoneità all’attività lavorativa in RM Altro….
  • 14.
    NOTA MedicoResponsabile per la Sicurezza ≠ Medico Responsabile delle Prestazioni  Valuta le richieste di esami e decide sull‟opportunità di accoglimento e sulle modalità di esecuzione dell‟esame stesso  Accerta possibili controindicazioni con questionario pre-esame  Informa il paziente sulle possibili controindicazioni all‟esame (rischi, problemi legati a claustrofobia, ecc.)
  • 15.
  • 16.
    Esempio : itatuaggi…
  • 17.
  • 18.
    Il sito RM: “zoning”
  • 19.
    Zona I • Accessibilea tutti • Attraverso la zona I tutti (pazienti, personale, ecc.) accedono al sito
  • 20.
    Zona II • Areacuscinetto tra zona I e zone III/IV • I pazienti non possono qui muoversi liberamente • Compilazione questionario RM
  • 21.
    Zona III • Nell‟immediataprospicienza della sala magnete • I livelli di campo magnetico sono più elevati: entra chi è autorizzato! • L‟accesso è limitato e segnalato
  • 22.
    Zona IV • Salain cui è contenuto il magnete • Livelli di campo molto elevati e massimo pericolo (magnete sempre attivo) • Solo pazienti e personale preparato (anche in emergenza clinica)
  • 23.
    3 zone Zona ad Accesso Controllato (Z.A.C.) B > 0.5 mT Zona di rispetto 0.1 mT < B < 0.5 mT Zona di libero accesso B < 0.1 mT
  • 25.
    Segnaletica Porta esterna sito RM (1.i)
  • 26.
  • 27.
  • 28.
  • 29.
  • 30.
  • 31.
    Fonti di rischioe accesso ai locali RM RISCHI Sempre presenti Presenti durante l‟esecuzione degli esami Campo magnetico statico Presenza di fluidi criogeni (elio) Campi magnetici di gradiente (dB/dT) Campi E.M. a radiofrequenza (RF)
  • 32.
    Per accedere ailocali RM è necessario essere autorizzati PAZIENTI LAVORATORI
  • 33.
    Per i lavoratori... Ilavoratori / le lavoratrici NON potranno accedere ai locali RM se :  In stato di gravidanza  Portatori di pace makers  Portatori di protesi cardiache  Portatori di clips vascolari o preparati metallici intracranici (o comunque situati in prossimità di strutture anatomiche vitali), se non specificatamente certificati come amagnetici, e di schegge di materiale ferromagnetico
  • 34.
    Per i lavoratori... Ilpersonale operante nel sito RM è tenuto a :  Rispettare le norme di sicurezza e verificare che vengano rispettate da chiunque acceda al sito  Comunicare immediatamente al MR ogni variazione di condizioni fisiche che possa portare al decadimento delle autorizzazioni di accesso al sito (protesi metalliche, pace maker, ecc.)  Per le lavoratrici, comunicare tempestivamente al MR il proprio stato di gravidanza  Comunicare immediatamente all‟ER o al MR qualsiasi anomalia riscontrata nei sistemi di sicurezza  Non compiere operazioni non di propria pertinenza, in particolare relativamente ai dispositivi di prevenzione e di sicurezza dell‟impianto
  • 35.
    …e per ipazienti Il paziente non deve poter accedere ai locali della RM prima di aver escluso completamente la presenza di controindicazioni alla propria permanenza in detti locali ed all’esame RM QUESTIONARIO PRE-ESAME (che deve essere compilato fuori dal sito RM)
  • 36.
    INCIDENTI Possibili cause diincidente : Introduzione di oggetti ferromagnetici EFFETTO PROIETTILE Fuoriuscita di gas criogeno (magneti superconduttivi) QUENCH
  • 37.
    INCIDENTI Chi sono iresponsabili di un incidente ? • Datore di lavoro – Aver dato seguito alle indicazioni di sicurezza ricevute • Esperto Responsabile – Definizione e controllo del sito • Medico Responsabile – Definizione delle procedure di lavoro – Applicazione delle procedure • Tecnico che conduce l‟esame – Applicazione delle norme e dei protocolli di esame • Personale Medico che partecipa all‟esame (anestesista)
  • 38.
    INCIDENTI : effettoproiettile Effetto proiettile capacità del campo magnetico statico periferico di attrarre oggetti ferromagnetici in direzione delle linee di campo verso il centro del magnete È estremamente pericoloso e costituisce un pericolo per il paziente, il personale o chiunque si trovi sulla traiettoria
  • 41.
    Effetto proiettile :come evitarlo  Formazione e informazione delle persone (personale, pazienti, ecc.)  Non lasciare MAI il sito incustodito  Chiudere SEMPRE il sito se incustodito  Cartelli di segnalazione  Usare sempre oggetti amagnetici
  • 42.
    INCIDENTI : Quench Ilcampo magnetico statico, nel caso dei magneti superconduttivi, viene prodotto attraverso raffreddamento con liquido criogeno (normalmente elio liquido). L’elio viene mantenuto allo stato liquido (T = -269°C) mediante appositi compressori. Si parla di QUENCH quando vi è passaggio di tutto l‟elio dallo stato liquido a quello gassoso. Il Quench può essere spontaneo o “pilotato” Anche in assenza di quench è possibile avere piccole perdite di He in ambiente (in questo caso si parla di „boil off’)
  • 43.
    INCIDENTI : Quench Pericoliassociati ai gas criogeni  DANNI DA GELO schizzi sulla pelle provocano ustioni  SOFFOCAMENTO una concentrazione di O2 nell‟aria < 17-18% non è sufficiente alla respirazione umana  CONDENSAZIONE DELL‟OSSIGENO la temperatura superficiale del contenitore di elio può essere tanto bassa da provocare la condensazione di ossigeno o di aria arricchita di ossigeno, con rischio supplementare di incendio
  • 44.
    INCIDENTI : Quench Tuttele apparecchiature a RM superconduttive dispongono di un sistema di canalizzazione dell‟elio gassoso verso l‟esterno Tubo di quench Flangia di connessione Se l‟impianto di canalizzazione funziona correttamente, tutto l‟elio gassoso viene espulso all‟esterno. Altrimenti può invadere la sala magnete.
  • 46.
  • 47.
    INCIDENTI : Quench Nota Atemperatura ambiente (20°C) 1 l di elio liquido produce circa 750 l di elio gassoso In pochi istanti l‟ambiente si satura di elio e in questa condizione si hanno poche decine di secondi prima che il paziente subisca un danno, anche grave (compreso il decesso) Aldilà delle procedure di emergenza descritte nel regolamento di sicurezza, ricordo che, in caso di quench :  La ventilazione d’emergenza deve essere attivata  Non toccare il magnete subito dopo il quench, né chiudere il circuito toccando con una mano il paziente e con l’altra il magnete. Sulla superficie del magnete stesso possono esserci d.d.p. > 1000 V.
  • 48.
    INCIDENTI : Quench Quandoè necessario procedere ad un quench pilotato, ossia ad uno spegnimento del magnete ?  quando il paziente è intrappolato nel gantry  quando vi è un effettivo pericolo di vita per il paziente/personale In questi casi è necessario agire sugli appositi pulsanti a muro : interno sala esterno sala
  • 49.
    INCIDENTI : Quench Perprevenire i pericoli associati ai gas criogeni è necessario un controllo sistematico delle condizioni ambientali della sala magnete. Quindi : Mantenimento in perfetta efficienza del monitor per il controllo della concentrazione di O2 nell’aria Verifica dell’impianto di aerazione, in condizioni normali (6-10 ricambi/ora) e di emergenza (20 ricambi/ora)
  • 50.
    Condizioni ambientali Impianto diCLIMATIZZAZIONE temperatura : 22-24 °C umidità : < 50 % Impianto di AERAZIONE condizioni normali : 6-10 ricambi/ora condizioni di emergenza : 18-20 ricambi/ora Impianto di RILEVAZIONE DI OSSIGENO livello ottimale di ossigeno : > 20 % primo allarme : 19 % (segnalazione) secondo allarme : 18 % (segnalazione e attivazione automatica v.f.)
  • 51.
    Attenzione ai campimagnetici variabili nel tempo… Posizionamento del paziente Se alcune parti del corpo del paziente si toccano, si possono verificare dei loop di corrente che provocano ustioni sui punti di contatto. È sempre necessario assicurarsi che i pazienti non siano in una delle posizioni descritte in figura
  • 52.
    Attenzione ai gioielli conduttoridi elettricità, ai tatuaggi, alle lenti a contatto, ai cosmetici • pericolo di ustioni locali • artefatti nell‟immagine Attenzione alle coperte ed ai tessuti sintetici, che possono produrre riscaldamento e combustione : impiegare solo coperte di lino, cotone o carta