radiazioni Ionizzanti

1. L’uso e l’abuso dei test
cardiovascolari
Radiazioni Ionizzanti

2. … Ignorante !!!
• Aspetti biologici.
•Aspetti clinici rilevanti (rel. frequenti,
genesi nuovi malati).
• Aspetti medico legali.
• Sottile linea tra uso e abuso : quando ?
• Interesse trasversale (dal medico
negligente … a quello iper-scrupoloso).

3. Radiazioni Ionizzanti
Le Radiazioni Ionizzanti sono onde
elettromagnetiche dotate di sufficiente
energia da poter ionizzare gli atomi o le
molecole con cui vengono a contatto.

4. Radiazioni Ionizzanti
Si dividono in due categorie principali :
- Quelle che si producono in modo
diretto (particelle alfa e beta)
- Quelle che si producono in modo
indiretto (neutroni, raggi gamma e
raggi X)

5. Radiazioni Ionizzanti
I diversi tipi di radiazioni ionizzanti
:
raggi alfa (basso potere di
penetrazione),
radiazioni beta e radiazioni
gamma (alto potere di
penetrazione).

6. Radiazioni Ionizzanti
La caratteristica di una radiazione di
poter ionizzare dipende dall’energia
posseduta, dal tipo di radiazione, e dal
tipo di materiale con il quale avviene
l’interazione.

7. Dose Assorbita
È la quantità di radiazione assorbita da
un corpo. È misurata nel Sistema
Internazionale in Gray (Gy), dove 1 Gy
rappresenta 1 Joule di radiazione
assorbita da 1 Kg di massa.

8. Dose Equivalente
È una grandezza fisica che misura gli
effetti biologici e il danno provocato
dall’assorbimento di radiazioni. Si
misura nel Sistema Internazionale in
Sievert (Sv). Ha le stesse dimensioni
della dose assorbita (J/Kg).

9. Danno biologico da radiazioni

10. Danni indotti dalle
Radiazioni Ionizzanti
I danni indotti sull’uomo possono essere
di tipo somatico, ovvero si manifestano
solo sull’individuo esposto, e di tipo
genetico, nel caso in cui si manifestano
nella sua progenie.

11. Danni indotti dalle
Radiazioni Ionizzanti
 DETERMINISTICO.
 STOCASTICO.

12. Danni Deterministici
1. Compaiono al superamento di una dose
soglia.
2. Hanno una bassa variabilità individuale.
3. Il valore soglia è anche funzione della
distribuzione temporale della dosa.
4. Breve periodo di latenza.
5. Gravità delle lesioni dose dipendente.
6. La dose è di tipo cumulativo.
7. Esempi, danno a : cute, ovaio, testicoli,
cristallino, midollo osseo.

13. Area a rischio di danno deterministico: la cute
(solo l’1% dei raggi x che attraversano un paziente di 23 cm di
spessore penetrano per generare l’immagine)
Vliesta R, Mettler F. J Interv Cardiol 2004; 17: 136-143
Pt Left B C D E F G H J Pt Right
Top
4 cm
8 cm
12 cm
16 cm
20 cm
24 cm
28 cmdose (cGy)
belt width (cm)
Diagnostic
40.0-45.0
35.0-40.0
30.0-35.0
25.0-30.0
20.0-25.0
15.0-20.0
10.0-15.0
5.0-10.0
0.0-5.0
Un’ustione bianca, fredda, differita

14. La teoria dei 4 colpi
• Una serie di mutazioni successive (lunga latenza)
• Effetto cumulativo (una mutazione si somma all’altra)
• Interazione (additiva o moltiplicativa) con altri oncogeni (ad es. fumo)
• Interazione con geni iniziatori, soppressori (P 53), riparatori (BRCA1)
Modificato da
Vogelstein and Kinzler The genetic basis of human cancer. McGraw-Hill, 1998

15. Dose nelle procedure interventistiche
Effetto Dose soglia (Gy) Inizio appross.
Minuti di fluoro a
0.2 (0.02)
Gy/min
Eritema transitorio 2 Ora 10 (100)
Epilazione permanente 7 3 settimane 35 (350)
Desquamazione secca 14 4 settimane 70 (700)
Ulcera 18 >6 settimane 90 (90)
Telangiectasia 10 >1 anno 50 (500)
Cancro pelle Non conosciuto Non conosciuto Non conosciuto
(Modificata da Rehani, 2002; Hirschfeld, 2005; and Einstein, 2007)

16. Esempio di lesioni cutanee croniche dovute a dose
cumulativa sulla pelle di ~ 20.000 mGy (20 Gy) da
coronarografia e 2 angioplastiche
21 mesi dopo la
prima procedura,
base di ulcera
espone processo
spinoso
“Al contrario dalle lesioni da irradiazione terapeutica, il danno
tissutale avvenuto durante fluoroscopia è spesso non riconosciuto o
sottotrattato”. Wong L. New Engl J med, 17 June 2004
Causa frequente di
azioni legali
(lesioni gravi, il medico
spesso inizialmente nega
la responsabilità)

17. Danni Stocastici
1. Non sono dose soglie dipendenti.
2. Non gradualità di manifestazione
(On/Off).
3. Sono a carattere probabilistico (distribuiti
casualmente).
4. La probabilità di comparsa è
proporzionale alla dose di esposizione.
5. Lunga latenza.
6. Sono indistinguibili dai tumori causati da
altri cancerogeni.
7. Sono dimostrati da studi radiobiologica.

18. Computed Tomography - An Increasing Source of Radiation Exposure
David J. Brenner, Ph.D., D.Sc., and Eric J. Hall, D.Phil., D.Sc.
Volume 357:2277-2284 November 29, 2007 Number 22
E’ stato stimato che circa lo 0.4% di tutti i cancri negli Stati Uniti possono essere attribuiti a radiazioni
provenienti da studi TAC. may be attributable to the radiation from CT studies. Regolando questa stima per
l'uso corrente della TAC, questa stima potrebbe essere ora nel range fra 1,5 e 2,0%.
Projected Cancer Risks From Computed
Tomographic Scans Performed
in the United States in 2007
Amy Berrington de Gonzalez, Mahadevappa Mahesh, Kwang-Pyo Kim, Mythreyi Bhargavan,
Rebecca Lewis, Fred Mettler, Charles Land
Nel complesso, si stima che approssimativamente 29000 (95% UL, 15000-45000) futuri cancri
potranno essere attribuiti a scansioni TAC eseguite negli Stati Uniti nel 2007. Un terzo dei
cancri programmati sono dovuti a scansioni eseguite tra i 35 e i 54 anni in confronto al 15%
dovuto a scansioni eseguite in giovani con meno di 18 anni, e il 66% era in donne.
169 (NO. 22), DEC 14/28, 2009

19. Maledizione dal passato
“E allora, la prossima volta che dovrete chiedere un test radiologico,
ricordatevi di quello che è accaduto a me e considerate tutte le opzioni
alternative, prima di firmare la richiesta”
D. Adams. Blast for the past. BMJ 2002; 324; 121
4 mesi
Radioterapia
angioma sul collo
41 anni
Carcinoma
tiroide
44 anni
Carcinoma
mammella
“La gente crede che io abbia i i geni malati, ma non è così”
Timeline

20. Le dosi
Limiteannuopopolazione
Limiteannuolavoratoriesposti
Dose (mSv)
(scala log)
Modificato da DOR, US DOE,
Department of Energy, 2000
0 0.02 1 10 1000 10.000 100.0000.1 100
Radiazioninaturalidifondo
2.4 50 200
Radioterapia
DosemediasopravvissutiHiroshima

21. Radiazioni e biorischi
Radiologia
diagnostica
Medicina
Nucleare
0.02
0. 5
5
50
Angiografia coronarica Tallio –201
Tc-99m MIBI
Pasto baritato
Colonna lombare
Addome
Colonna toracica
Scansione renale
Perfusione polmonare
Cranio
Torace
mSv
Tomografia computerizzata del torace
Clisma opaco
Picano E. Am J Med 2003
= 2.4 mSv
Radiazioni
naturali di fondo
(1 year)

22. Le categorie di dose
Classe Dose efficace (mSv) ESEMPI
0 0 US, RM
I <1 RX torace, RX arti, RX bacino, Colonna cervicale
II 1-5 RX addome, Urografia, RX colonna lombare
TAC (capo e collo)
MN (es. scintigrafia scheletrica)
III 5-10 TAC (torace e addome)
MN (es. PET)
IV >10 MN cardiaca, Radiologia interventistica
Linee Guida Nazionali di riferimento. ASSR, ISS. 2004
Adattata da UK Royal College of
Radiology Referral Guidelines 2007.
Making the best use of clinical
radiology services.ExtensiveCT studies, some NM
studies (eg, some PET-CT)
>10
CT chest or abdomen, NM (eg.
cardiac)
5-10
1-5
CXR, XR limb, XR pelvis,
mammography
<1
US, MRI0None
ExamplesTypical effective dose
(mSv)*
Symbol
>10
5-10
1-5
Rx torace, RX arto, RX Pelvi,
mammografia
<1
US, RM0Nessuno
EsempiDose effettiva (mSv)*Simbolo
IVU, RX colonna lombare, MN
(es. ossea), TAC cranio e
collo
TAC torace e addome, MN (es.
cardiaca)
Studi TAC estensivi, alcuni studi
MN (es. alcune TAC-PET)

23. Radiologia convenzionale
Procedura diagnostica Dose efficace (mSv) Equivalente a numero di rx
torace
Torace 0.02 1
Cranio 0.07 3,5
Anca 0.3 15
Colonna dorsale 0.7 35
Bacino 0.7 35
Addome 1.0 50
Mammografia* 1-2 50-100
Colonna lombare 1.3 65
Esofago baritato 1.5 75
Urografia 2.5 125
Transito baritato 3 150
Prime vie dig.ti 3 150
Clisma opaco 7 350
European Commission. Radiation protection 118: referral guidelines for imaging. Luxembourg: Office
for Official Publications of the European Communities, 2008
Identiche a Linee Guida Nazionali di riferimento. ASSR, ISS. 2004
* De Wolf C. Breast cancer screening in Switzerland. 2006

24. Radiologia interventistica
Procedure diagnostiche invasive Dose efficace (mSv) Equivalente a numero di rx torace
Angiografia cerebrale 1.6-10.6 75-500
Angiografia periferica 2.7-14 140-700
Angiografia cardiaca 3.1-10.6 150-530
Angiografia addominale 6-23 300-1150
Procedure interventistiche
PTCA 6.9-28.9 340-1440
Biliari 6.9-38.2 340-1900
TIPS 8-83.9 400-4200
PTA 10-12.5 500-625
Ablazione a radiofrequenza 17-25 850-1250
Embolizzazione 1.7-25 850-1250
Valvuloplastica 29.3 1450
Linee Guida Nazionali di riferimento. ASSR, ISS. 2004

25. TC
Indagine TAC Dose efficace (mSv) Equivalente a numero di
rx torace
Cranio 2.3 115
Colonna cervicale* 1.7 85
Colonna dorsale* 4.4 220
Colonna lombare* 5.1 255
Torace 8 400
Addome 10 500
Pelvi 10 500
64-slice cardioTC ** 14.5 740
64-slice cardioTC (no aorta e con modulazione ECG)** 9 450
64-slice cardioTC (sì aorta e senza modulazione ECG)** 29 1450
TC-PET *** 25 1250
European Commission. Radiation protection 118: referral guidelines for imaging. Luxembourg: Office
for Official Publications of the European Communities, 2008
*Linee Guida Nazionali di riferimento. ASSR, ISS. 2004
**Einstein AJ et al. JAMA 2007; 298: 317- 323
** * Semelka RJ Magn Reson Imaging. 2007;25:900-9

26. Medicina nucleare
Indagine MN Dose efficace (mSv) Equivalente a numero di rx
torace
Perfusione polmonare (99m
Tc) 1.0 50
Reni (99m
Tc) 1.0 50
Tiroide (99m
Tc) 1.0 50
Ossa (99m
Tc) 4.0 200
Dinamica cardiaca (99m
Tc) 6.0 (globuli rossi) 300
PET encefalo (18
FDG) 5 250
PET total body (18
FDG) * 5-10 250-500
Tc-99m tetrafosmin cardiac rest-stress (10mCi+30mCi)* * 10.6 500
Tc-99m sestamibi cardiac 1-day rest-stress (10 mCi+30 mCi)* * 12 600
Tc-99m sestamibi cardiac 2-day stress-rest (30 mCi+30mCi)* * 17.5 875
Tl-201 cardiac stress and reinjection (3.0 mCi+1.0 mCi)* * 25 1500
Dual Isotope(3.0 mCi Tl-201+30 mCi Tc-99m) 27 1600
Linee Guida Nazionali di riferimento. ASSR, ISS. 2004
European Commission. Radiation protection 118: referral guidelines for imaging.
Luxembourg: Office for Official Publications of the European Communities, 2008
* Linee Guida Nazionali di riferimento. ASSR, ISS. 2004
** Thompson J , Nucl Cardiol 2006

27. Dosi effettive in cardiologia
Procedure diagnostiche Dose effettiva (mSv) Rx equivalenti (n)
RADIOGRAFIA
CONVENZIONALE
Radiografia del torace (proiezione
PA)
0.02 1
RADIOLOGIA INVASIVA
Angiografia coronarica diagnostica 7 (2-16) 350 (100-800)
PCI 15 ( 7-57) 750 (350-2800)
Ablazione cardiaca in
radiofrequenza
15 (7-57) 750 (350-2800)
TOMOGRAFIA
COMPUTERIZZATA
TAC coronarica 64-fette 15 (3-32) 750 (150-1600)
CARDIOLOGIA NUCLEARE
PET F-18 FDG (vitalità) 14 700
Reiniezione di Tallio stress/basale 41 2050
Sestamibi (1 giorno) stress-basale 9 450
Da: AHA Science Advisory Statement, Gerber et al, Circulation 2009
A catalog of doses. Mettler FA et al. Radiology. 2008; 248:254-63.

28. Radiologia Convenzionale
Medicina Nucleare
Tomografia Computerizzata
Radiologia Interventistica
Frequenza di esami Dose collettiva totale
79%
5%
4%
12%
17%
48%
14%
21%
Dose cumulativa nei moderni pazienti adulti cardiologici
Bedetti G et al. Br J Radiol, 2008
media= 60 mSv/pz
Rischio medio = 1 cancro su 200 pazienti esposti

29. DL n. 187/2000
Art. 3: “Principio di giustificazione”
 1. E’ vietata l’esposizione non giustificata
 2. Le esposizioni mediche di cui all’articolo 1, comma 2,
devono mostrare di essere sufficientemente efficaci
mediante la valutazione dei potenziali vantaggi
diagnostici o terapeutici complessivi da esse prodotti,
inclusi i benefici diretti per la salute della persona e
della collettività, rispetto al danno alla persona che
l’esposizione potrebbe causare, tenendo conto
dell’efficacia, dei vantaggi e dei rischi di tecniche
alternative disponibili, che si propongono lo stesso
obiettivo, ma che non comportano un’esposizione,
ovvero comportano una minore esposizione alle
radiazioni ionizzanti.

30. DL n. 187/2000
Art. 4: “Principio di ottimizzazione”
 1. Tutte le dosi dovute a esposizioni mediche per scopi
radiologici di cui all’articolo 1, comma 2, ad eccezione delle
procedure radioterapiche, devono essere mantenute al
livello più basso ragionevolmente ottenibile e compatibile
con il raggiungimento dell’informazione diagnostica
richiesta, tenendo conto di fattori economici e sociali: …..
omissis

31. DL n. 187/2000
Art. 5: “Responsabilità”
 1. Fermo restando quanto previsto all’art. 3, comma 6
(ricerca), le esposizioni mediche sono effettuate dallo
specialista su richiesta motivata del prescrivente. La
scelta delle metodologie e tecniche idonee ad ottenere il
maggior beneficio clinico con il minimo detrimento
individuale e la valutazione sulla possibilità di utilizzare
tecniche sostitutive non basate su radiazioni ionizzanti
compete allo specialista.

32. D.L. 26 Maggio 2000, n. 187
Art. 14 Apparato sanzionatorio
La violazione degli obblighi di cui
all’art. 3, in tema di giustificazione, ed
all’art. 4, in tema di ottimizzazione, è
punita con l’arresto fino a 3 mesi.

33. Aterosclerosi
La strategia di ricerca dell’aterosclerosi
in prevenzione primaria poggia su
solide basi cliniche, scientifiche e
sociali.
La morte improvvisa e l’Infarto del
miocardio possono esserne la
manifestazione d’esordio.

34. Aterosclerosi
Nell’ambito di questa generale filosofia di
prevenzione primaria, la diagnostica per
immagini di ultima generazione domina il
mercato e ipnotizza il paziente, incline di
suo a sottoporsi ad ogni genere di
valutazione, soprattutto se poco o nulla
viene detto di rischi e danni.

35. Aterosclerosi
Non c’è dubbio !!!

36. Aterosclerosi

37. Sindrome di Ulisse

38. Un buon cardiologo non deve avere paura delle radiazioni …
… ma deve avere paura dell’inconsapevolezza
radiologica!
1981 2011
Approccio alla sicurezza
Da reattivo…
… a proattivo

39. Conclusioni
(Principio di Giustificazione – International
Atomic Energy Agency)
Consapevolezza
Appropriatezza
Ottimizzazzione
Metodiche alternative

40. Conclusioni
… se poi tutto questo oltre che
clinicamente plausibile,
economicamente conveniente,
socialmente vantaggioso è anche
ETICO…

41. Conclusioni
……. Pazienza !!!
Grazie !