Diagnostica per immagini e radioterapia: effetti biologici delle radiazioni

Diagnostica per Immagini e Radioterapia

ASL
ROMA 6
UNIVERSITA' degli STUDI di ROMA
TOR VERGATA
DIAGNOSTICA PER
IMMAGINI E
L
RADIOTERAPIA
Dott.ssa Ilaria Tanga
Dipartimento di Diagnostica per Immagini e Radiologia Interventistica
Ospedale dei Castelli ASL RM6ASL
ROMA 6

Obiettivi del Corso

UNIVERSITA' degli STUDI di ROMA
TOR VERGATA
- principali metodiche radiologiche;
- implicazioni per l'infermiere nella preparazione e controllo del paziente;
- conoscere i presidi per la radioprotezione;
- saper identificare il percorso assistenziale per i pazienti in radioterapia.
OSPEDALASL
ROMA 6

Contenuti del Corso

UNIVERSITA' degli STUDI di ROMA
TOR VERGATA
· radiazioni ionizzanti ed i loro effetti
· neoplasie
· radioprotezione
· metodiche di estrazione dell'immagine
· ruolo e responsabilità dell'infermiere nell'utilizzo dei principali mezzi
di contrasto
· radioterapia clinica: radiazioni ionizzanti, radioisotopiursing
OSPEDALE
Fast Facts
for the
RADIOLOGY
NURSE
Orientation
and
Care Guide
in a
Nutshell
RADIOLOGIC & IMAS
ARIN
ASSOCIATION
MAGING NURSING
QUALITY PATIENT CARE
1981
Valerie Aarne Grossman
Editor
SPRINGER PUBLISHING COMPANYASL
ROMA 6

Contenuti e Riferimenti

UNIVERSITA' degli STUDI di ROMA
TOR VERGATA
· radiazioni ionizzanti ed i loro effetti
· neoplasie
· radioprotezione
· metodiche di estrazione dell'immagine
· ruolo e responsabilità dell'infermiere nell'utilizzo dei principali mezzi
di contrasto
· radioterapia clinica: radiazioni ionizzanti, radioisotopNursing
OSPEDALE
Fast Facts
for the
RADIOLOGY
NURSE
Orientation
and
Care Guide
in a
Nutshell
& RADIOLOGIC & IMAGES
ARIN
ASSOCIATIONS
MAGING NURSING
OL ALTTY PATIENT CARE
Valerie Aarne Grossman
Editor
SPRINGER PUBLISHING COMPANYASL
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Radiazioni Ionizzanti e Loro Effetti

Temi Trattati sulla Protezione

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Temi trattati
In generale, parleremo sempre di protezione dalle radiazioni ionizzanti
· Concetti generali sulle radiazioni ionizzanti
· Misura delle radiazioni ionizzanti
· Effetti sull'organismo
· Principi di radioprotezione e legislazione
· Mezzi e tecniche di protezione, anche in relazione agli ambienti di lavoroASL
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Concetto di Radiazione

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In generale si parla di "radiazione" tutte le volte che esiste una cessione
di energia tra un corpo ed un altro senza che vi sia un contatto diretto o
mediato.
Frequenze in Hz
10° 107
104
10
108
10°
1012
10"
10%
1020
1022
1024
10%
Basse frequenze
Alte frequenze
Raggi X
Onde lunghe, medie, corte, ultracorte, microonde
Raggi
gamma
Radiazione
secondaria
di quota
Luce infrarossa - visibile - ultravioletta
Elettrodotti
Radio
Telefono
cellulare
Calore
Luce
Radiografia
Radioattività
Radiazioni non ionizzanti NIR
Radiazioni ionizzanti IRASL
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Le Radiazioni Ionizzanti: Definizione

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Le radiazioni ionizzanti prendono questo nome poichè, grazie all'elevata
energia che trasportano, possono ionizzare un atomo, ovvero rompere
il legame tra il nucleo e gli elettroni.
A sua volta, un atomo ionizzato (ione) può andare incontro a reazioni
chimiche particolari e quindi modificare la struttura chimica stessa della
sostanza in cui si trova.
Nel caso del corpo umano possono avvenire particolari reazioni
all'interno della cellula coinvoltaASL
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Produzione delle Radiazioni Ionizzanti

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Le radiazioni ionizzanti possono essere prodotte in due modi:
· da particolari sostanze (dette radioattive);
· da macchine elettriche (dette macchine radiogene)
OSPEDALEES CAP
7ASL
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Origine delle Radiazioni Ionizzanti

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Ovviamente, le macchine radiogene (esempio, gli apparecchi per
radiografia) sono tutte prodotte dall'uomo.
Invece, le sostanze radioattive possono essere di origine naturale (ad
esempio, il radio o l'uranio), oltre che essere prodotte dall'uomo (ad
esempio le sostanze usate per la medicina nucleare).ASL
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La Radioattività: Proprietà e Origine

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· Si definisce Radioattività la proprietà che hanno gli atomi di alcuni
elementi di emettere spontaneamente radiazioni ionizzanti.
· La radioattività non é stata inventata ma scoperta dall'uomo. Gli
esseri viventi, dalla loro apparizione sulla Terra, sono immersi in un
vero e proprio bagno di radioattività. Si ritiene addirittura che la
radioattività sia una delle cause che facilita l'evoluzione degli esseri
viventi.ASL
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Pionieri della Radioattività

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OSPEDAL
Wilhelm Conrad
RÖntgen 1845
Monaco di Baviera
PROF. RÖNTGEN
gettyimages®
Print Collector
25™
X RAY PHOTOGRAPHY.
463963251
Henry Becquerel
15/12/1852 Parigi
Marie Curie
7/11/1867 Warsaw

La Radioattività: Scoperte Storiche

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· Nel 1896 Henri Becquerel, indagando sui fenomeni di luminescenza di
alcuni materiali, collegò l'annerimento di una lastra fotografica
lasciata vicino a minerali d'uranio agli esperimenti ed alle radiografie
effettuate da Roentgen.
· Becquerel notò altresì che tali raggi scaricavano rapidamente i corpi
elettricamente carichi p.e. le foglie d'oro di un elettroscopio.
· Due anni più tardi Marie Curie, proseguendo gli studi iniziati da
Becquerel, scoprì che anche altre sostanze godevano della stessa
proprietà dell'uranio p.e. il Th (Thorio) e suggeri di chiamare tali
sostanze radio (radium = raggio) attive.ASL
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La Radioattività: Scoperte di Marie Curie

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· Marie Curie separò il polonio e il radio, la cui radioattività risultava
rispettivamente 400 e 1.000.000 di volte superiore a quella dei sali di
uranio puri, e riuscì a stabilire la natura dei raggi emessi scoprendo
che trattava di 3 tipi di radiazioni: la prima elettricamente carica
negativamente, la seconda carica positivamente e la terza neutra.
Associò a tali raggi le prime tre lettere dell'alfabeto greco: a (alfa), ß
(beta), y (gamma).ASL
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Tipi di Radioattività e Decadimenti

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· Abbiamo visto prima che esistono tre tipi diversi di radioattività - o
decadimenti radioattivi: a (alfa), ß (beta), y (gamma). Ognuno di
questi è in realtà un processo nucleare diverso. Sinteticamente, a
comporta l'emissione di un piccolo nucleo atomico, ß l'emissione di
un elettrone, y di onde elettromagnetiche. Anche se non si può
definire come un tipo di radioattività, è inoltre importante
considerare anche i neutroni ( n), vista la loro importanza negli
impieghi dell'energia nucleare e la loro potenziale pericolosità.ASL
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La Radioattività: Decadimento e Misura

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In maniera più rigorosa, ora sappiamo che la radioattività, o meglio il
decadimento radioattivo, è un processo per cui il nucleo di un
elemento o radionuclide si trasforma nel nucleo di un elemento diverso
o raggiunge uno stato energetico minore, emettendo radiazioni
ionizzanti.
La radioattività si misura con una nuova unità di misura:
L'attività A si definisce come il numero di atomi che emettono
radiazioni ionizzanti in un secondo
A=dN/dT
Bequerel (Bq) = 1 Bequerel (Bq) = 1 dis/sec dNASL
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Esempi di Radioattività Naturale

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Un chilogrammo di granito ha una radioattività naturale di circa 1000 Becquerel
Un litro di latte ha una radioattività naturale di circa 80 Becquerel
Un litro di acqua di mare ha una radioattività naturale di circa 10 Becquerel
Un individuo di 70 kg ha una radioattività dell'ordine di 8000 Becquerel, causata
dalla presenza, nel corpo umano, di isotopi radioattivi naturali (in gran parte,
potassio-40)ASL
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La Radioattività: Tempo di Dimezzamento

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Dalla definizione di attività A
A=dN /dt
La radioattività si comprende immediatamente che il numero N di atomi di un
isotopo radioattivo in un campione cambia nel tempo diminuendo continuamente.
Con un po' di semplice matematica si dimostra che se all'inizio avevamo N atomi
dopo un certo tempo t ne avremo di meno in quanto la potenza è sempre inferiore
ad 1.
Dalla formula si può calcolare la cosiddetta vita media, pari a t, caratteristica
intrinseca di ogni radioisotopo dipendente da complesse caratteristiche nucleari,
ed il TEMPO DI DIMEZZAMENTO, ovvero il tempo dopo il quale è rimasta solo la
metà degli atomi radioattivi iniziali.
Ovviamente dopo due tempi di dimezzamento avremo un quarto del numero
iniziale e così via.
Un campione si considera totalmente decaduto dopo 5 o 10 tempi di
dimezzamentoASL
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Tempo di Dimezzamento e Radioattività Naturale

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Il tempo di dimezzamento varia da frazioni di secondo a miliardi di anni
per i diversi radioisotopi.
La radioattività naturale è costituita da radioisotopi presenti all'atto
della formazione della terra (ca. 4,6 miliardi di anni fa) a lunghissimo
tempo di dimezzamento e che quindi non si sono ancora
completamente esauriti.
Ovviamente all'epoca vi erano molti più radioisotopi naturali ma quelli
a vita breve o media sono già tutti decaduti in atomi stabili.
OSPEDALETS GAPASL
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Le Radiazioni Ionizzanti: Spessore di Dimezzamento

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n
neutroni
PARTICELLA
ALFA
B
PARTICELLA
BETA
Y
RAGGI
GAMMA
CRAGGM
X
W
CARTA
CORPO
METALLO
In analogia al tempo di dimezzamento,
un'altra importante caratteristica delle
radiazioni ionizzanti è il cosiddetto
SPESSORE DI DIMEZZAMENTO.
In condizioni ottimali (di buona
geometria) un fascio di radiazioni si
attenua penetrando all'interno di un
materiale secondo una legge analoga
alla legge decadimento
OSPEDALEIS GARHASL
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Misura delle Radiazioni Ionizzanti: Grandezze Dosimetriche

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Le principali grandezze dosimetriche a livello fisico sono:
· ATTIVITA'
· DOSE ASSORBITA (o più brevemente DOSE)
· RATEO DI DOSE
· ESPOSIZIONE
· RATEO DI ESPOSIZIONE
OSPEDALEES CANEASL
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Misura delle Radiazioni Ionizzanti: Attività

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L'attività A si definisce come il numero di atomi che emettono radiazioni ionizzanti in un
secondo
1 Bequerel Bequerel (Bq) = 1 dis/sec
Ovviamente è di interesse solo per le sostanze radioattive, mentre non è definita per i raggi
X prodotti da macchine radiogene
Per molti anni, ed un po' ancora nel parlar corrente, si è fatto uso di un'altra unità di misura
di attività, il Curie (Ci), il cui valore nasceva da confronto dell'attività del campione in esame
con l'attività del radio.
Poiché l'attività di 1 Ci è molto elevata, si faceva uso di sottomultipli (il mCi ed il uCi).
Poiché l'attività del radio varia nel tempo, in quanto ha uno schema di decadimento molto
complesso, era anche difficile avere degli standard ufficiali di riferimento.
OSPEDALEDO GMBH