innovazione tecnologica in ambiente ospedaliero

Azienda Ospedaliera San Camillo – Forlanini
Associazione Italiana Fisica Medica
INNOVAZIONE TECNOLOGICA IN AMBIENTE
OSPEDALIERO: ASPETTI GENERALI DI
RADIOPROTEZIONE DEGLI OPERATORI
Dott. Enrico Santini
II WORKSHOP INTERDISCIPLINARE FIRR
NUOVE TECNOLOGIE PER IMMAGINI E RADIOTERAPIA:VALUTAZIONE DEL RISCHIO
ROMA, 10 GIUGNO 2011
RADIOTERAPIA
PRIMUS SINGLE
SIEMENS
PRIMUS DUAL
SIEMENS
ARTISTE
SIEMENS
TOMOTHERAPY
TOMOTHERAPY
NOVAC 7
HITESYS HIGH TECH. S.
MICRO SELECTRON HDR
NUCLETRON
INTERN.
IMPIANTI TC
MODELLO
DITTA COSTRUTTRICE
N.STRATI
AQUILON
TOSHIBA
64
AQUILON
TOSHIBA
64
LIGHT-SPEED
G.E.
16
LIGHT-SPEED PRO
G.E.
16
LIGHT-SPEED
G.E.
8
SOMATOM Definition
SIEMENS
64
SOMATOM Definition
SIEMENS
64
TOSHIBA
64
SIEMENS
1
AQUILON
SOMATOM EMOTION
ANGIOGRAFI
AXION ARTIS DBA
G.E.
INTEGRIS V5000
PHILIPS
INOVA 2000
G.E.
INOVA 2000
G.E.
ANGIOGRAFI MOBILI
-
MEDICINA NUCLEARE
GAMMACAMERA
AXIS
PICKER
GAMMACAMERA
DEXA
ACN
GAMMACAMERA
STARCAM 4000
G.E.
SPECT TC
INFINIA- HAWKEYE
G.E.
GAMMACAMERA
VENTRI INTEG.
VENTRI INTEG.
SIST. CAPTAZIONE
CAPT. TIROIDEA
ACN
SCAN. RADIOIS.
ATOM.LAB 100
BIODEX
RADIOLOGIA DIGITALE
Facilità di accesso e circolazione immagini
Assenza di liquidi per sviluppo e fissaggio
Latitudine
Facilità di acquisizione immagini
Mancanza di controllo della dose (indicatori di
esposizione)
INDICI DI ESPOSIZIONE
Fuji: S = 200/ Esposizione(mR)
Agfa: 1000 x log(mR) + 2000
Dose d’ingresso media per la radiografia
digitale ed analogica (indagine AIFM-SIRM)
Su campioni di circa 100 sale radiografiche, il valore
medio della dose d’ingresso delle procedure
effettuate con sistemi CR è superiore a quello delle
procedure convenzionali per tutte le proiezioni
considerate.
Con i sistemi DR si ottiene una migliore qualità di
immagine che può essere spesa per una riduzione
della dose.
ICRP 93:
nell’introduzione dei sistemi d’immagini
digitali, pur avendo essi il potenziale di una riduzione della
dose, nella pratica si osserva che più frequentemente la
transizione da un sistema analogico ad uno digitale
comporta un incremento della dose al paziente.
Necessità di un adeguato percorso formativo
riguardante gli aspetti della radioprotezione che
coinvolga i medici radiologi, i fisici medici, e i tecnici di
radiologia.
Importanza dell’organizzazione di frequenti audit in
concomitanza con l’introduzione delle nuove
tecnologie digitali.
Flat
Pannel
FOV
AIR GAP
Fantoccio ad
acqua
profondo 27
cm
SSD
Tubo
radiogeno
Camera di
ionizzazione
TECNICHE DI ESPOSIZIONE VS DOSE
Tecnica
Frame
FOV
SSD
Air gap
kV
mA
mGy/min
Scopia
low
15
20
60
5
72
10,2
24,69
Scopia
normal
30
20
60
5
84
23,9
55,10
Grafia
low
15
20
60
5
71
23
98,75
Grafia
normal
15
20
60
5
68
80
268,03
Grafia
low
30
20
60
5
71
46
193,97
Grafia
normal
30
20
60
5
68
162
520,18
INTERVENTISTICA CARDIOLOGICA SAN CAMILLO
Tempi di
scopia
(min)
Dap
scopia
(Gy*cm2 )
Dap
Grafia
(Gy*cm2 )
Coronar.
6,33
34,43
38,52
72,95
13,34
0,24
PTCA
21,42
137,95
87,44
225,40 41,24
1,51
Dap
Dose
Totale
Efficace
(Gy*cm2) (mSv)
ESD
(Gy)
Nelle pratiche complesse e ripetute si possono superare le dosi
soglia per gli effetti deterministici delle radiazioni sulla cute.
Nelle PTCA si registrano tempi di scopia 4 volte più grandi
rispetto a quelli riportati nelle coronarografie.
Le procedure di Angioplastica, rispetto alle coronarografie,
prevedono una somministrazione di dose 4 volte più grande in
scopia e circa due volte superiore in grafia.
L’OTTIMIZZAZIONE DELLA DOSE IN
RADIOLOGIA INTERVENTISTICA
Ottimizzare la dose significa agire su:
Tecniche di esposizione (frames e modalità
operative)
FOV (Field of view)
AIR GAP
SSD (Distanza tubo radiogeno – paziente)
FORMAZIONE
DOSE vs FOV
Tecnica
Frame
FOV
SSD
AIR
GAP
KV
mA
mGy/min
%
Dose
Scopia
low
15
20
60
5
72
10,2
24,69
1,00
Scopia low
15
17
60
5
74
10,4
26,71
1,08
Scopia low
15
15
60
5
76
10,8
29,54
1,20
Scopia low
15
12
60
5
79
9,4
40,56
1,64
DOSE vs SSD
Tecnica
Frame
FOV
SSD
AIR
GAP
KV
mA
mGy/min
%
Dose
Scopia
Low
15
20
48
10
71
10,2
39,68
1,46
Scopia
Low
15
20
55
10
72
10,2
33,77
1,24
Scopia
Low
15
20
60
10
73
10,7
27,24
1,00
Scopia
Low
15
20
70
10
70
10,7
24,69
0,91
Scopia
Low
15
20
77
10
76
10,7
21,60
0,79
DOSE vs AIR GAP
Tecnica
Frame
FOV
SSD
AIR
GAP
KV
mA
mGy/min
%
Dose
Scopia
low
15
20
60
5
72
10,2
24,69
1,00
Scopia
low
15
20
60
10
73
10,7
27,24
1,10
Scopia
low
15
20
60
15
75
10,7
29,27
1,19
Scopia
low
15
20
60
20
76
10,7
31,12
1,26
MEDICINA NUCLEARE - PET
RADIOISOTOPI UTILIZZATI
VALUTAZIONE DELLE DOSI INDIVIDUALI
DA IRRADIAZIONE ESTERNA
In definitiva moderna tecnologia non
significa
automaticamente riduzione
della dose
ANZI ……..
Sezioni Radiologiche
Medicina Nucleare
Radiologia Interventistica
Dispositivi o presidi per la limitazione del rischio
Valutazione del rischio
Classificazione del personale
Tipicamente un trattamento è composto da decine di migliaia di beamlets (~107) di
dimensioni subcentimetriche (minimo 0.6x1)
Ai fini della pianificazione il movimento continuo del gantry viene discretizzato
in 51 proiezioni (porte d’entrate del fascio)
Durante una proiezione ogni lamella può essere sempre aperta, sempre chiusa, parzialmente
(nel senso temporale del termine) aperta
E’ possibile trattare lesioni con dimensioni fino
a 40 cm di diametro e lunghezza 160cm
evitando le giunzioni campo
E’ possibile trattare simultaneamente
lesioni con dose per frazione diverse
(SIB) e lesioni localizzate in posizioni
distanti
SEZIONI RADIOLOGICHE
BARRIERE SECONDARIE
diffusa
K=400*dsec2*ddif2*Ka/aWT
K = trasmissione
Ka = dose di progetto
dsec = distanza oggetto diffondente - barriera
ddif = distanza fuoco - pelle
a = rapp. tra diffusa in aria e con fantoccio
(0.0013 a 90° per 100kV)
A =area di irradiazione
W = carico di lavoro
T= fattore di occupazione
SEZIONI RADIOLOGICHE
VALUTAZIONE DEI RISCHI
Progetto
Dosi controllabili a bassi livelli
Accuratezza delle valutazioni
Classificazione del personale in categoria B o NE
MEDICINA NUCLEARE
ESPOSIZIONE DA IRRAGGIAMENTO INTERNO
Inalazione
Ingestione
ESPOSIZIONE DA IRRAGGIAMENTO ESTERNO
IRRAGGIAMENTO INTERNO
Incorporazione per inalazione
C = Concentrazione del radionuclide [Bq/m3]
Ceq = F*A/V*R (Bq/m3)
F = Frazione oraria di evaporazione [h-1]
A = Attività del radion. utilizzata durante una manipolazione [Bq]
V = Volume dell’ambiente [m3]
R = Numero dei ricambi aria per ora [h-1]
F = [10-5 - 10-3] (h-1)
L’Attività inalata sarà :
Jina = * Ceq * B * t (Bq)
B = tasso respirazione uomo medio (20 atti da 1 litri al minuto)
t = tempo di permanenza
VALUTAZIONE DELLE DOSI INDIVIDUALI
DA CONTAMINAZIONE
coefficiente di dose impegnata per lavoratori
MEDICINA NUCLEARE
IRRAGGIAMENTO ESTERNO:
preparazione farmaco (TSRM)
iniezione (medico nucleare, infermiere)
paziente (medico, infermiere e TSRM)
MEDICINA NUCLEARE
La preparazione del
radiofarmaco deve avvenire in
cella calda opportunamente
schermata (5-7 cm Pb)
La dose agli operatori dipende
moltissimo dalla procedura
adottata per la preparazione del
radiofarmaco
MEDICINA NUCLEARE
W vs. Pb : proprietà schermanti
1 TVL shielding
2.5 TVL shielding
ESEMPIO DI LAYOUT: DIAGNOSTICA PET
Uscita personale
PET
Schermature normalmente realizzate
⇒ 5 - 10 mm piombo
⇒ 18 - 24 cm mattone pieno
⇒ 12 - 20 cm calcestruzzo
VALUTAZIONE DEI RISCHI
IN MEDICINA NUCLEARE
Dose da preparazione farmaco
distanza mani = 10 cm
distanza corpo = 50cm
TSRM
Martì-Climent e Penuelas riportano dosi alle mani per i
tecnici che preparano il radiofarmaco dell’ordine di
200 µSv/(GBq somministrato).
Dose da iniezione
distanza mani = 5 cm distanza corpo = 50cm MEDICI
Martì-Climent e Penuelas riportano dosi alle mani
dell’ordine di 80-90 µSv/(GBq somministrato).
Dose da contatto pazienti
MEDICI NUCLEARI INFERMIERI E TSRM
0.3GBq = 30 µSv/h ad 1 m dal paziente
Ipotizzando un contatto di 1h al giorno si ottiene:
30µSv/h per 300giorni = 9 mSv/anno
VALUTAZIONE DEI RISCHI
IN MEDICINA NUCLEARE
Il rischio di irradiazione interna è estremamente
contenuto.
Il rischio di irradiazione esterna è dovuto
principalmente all’irradiazione da parte dei
pazienti.
La limitazione di tale rischio richiede:
• adeguata progettazione degli spazi utilizzati e
delle schermature
• corrette procedure operative di gestione del
paziente.
Classificazione del personale in categoria A
ESPOSIZIONI “Fuori Barriera”
Personale sanitario maggiormente esposto
Elettrofisiologia cardiaca
Emodinamica
Endoscopia digestiva
Chirurgia Vascolare Cardiochirurgia
Ortopedia
Urologia
Elevato carico di lavoro per intervento
Esposizione di operatori fuori barriera
Alte dosi al paziente con rischio di danno
deterministico
ESPOSIZIONI FUORI BARRIERA
Parametri che influenzano la Radioprotezione
• Procedure gestionali (formazione, comunicazione)
• Dispositivi radioprotezione (paratie, schermi, telini)
• DPI
ATTENUAZIONE TELINI RADPAD
Bismuto Antimonio
Dist.
Kerma
in aria
Kerma
in aria
mGy/h
mGy/h
cm
con telini
senza telino % ATTENUAZIONE
60
0.125
0.176
29
50
0.189
0.503
63
30
0.313
1.095
71
FATTORI DI ATTENUAZIONE DEL PB IN
FUNZIONE DEI KV
camice
Tensione
Tensione
Tensione
mmPb
50 kV
75 kV
90 kV
0.25
250
20
10
0.50
1000
200
50
1.0
>10000
3000
300
ESPOSIZIONI FUORI BARRIERA
Parametri che influenzano la Radioprotezione
• Carico di lavoro individuale
• Distanza dalla sorgente
• Tecniche Radiologiche
• Numero operatori presenti
ESPOSIZIONI FUORI BARRIERA
Presenza di ampie incertezze nelle valutazioni
Problemi per la classificazione
Criteri di valutazione basati su principi cautelativi
Probabile sovrastima di classificati in categoria A
Indennità
CLASSIFICAZIONE DEL PERSONALE (ALL. III) D.L. 241
Sono classificati lavoratori esposti i soggetti che sono suscettibili di
un’esposizione alle r.i. superiore ad uno qualsiasi dei limiti fissati
per le persone del pubblico:
Limite di DOSE EFFICACE = 1mSv / anno
DOSE EQUIVALENTE 15 mSv per il cristallino
“
50 mSv per la pelle (1cmq)
“
50 mSv per mani, avambracci, piedi
Sono classificati lavoratori esposti in categoria A i soggetti che sono
suscettibili di un’esposizione alle r.i. superiore in un anno solare ad
uno qualsiasi dei seguenti valori:
DOSE EFFICACE 6mSv / ANNO
DOSE EQUIVALENTE 45 msv per il cristallino
“
150 msv per la pelle (1cmq)
“
150 msv mani, avambracci, piedi e caviglie
I lavoratori esposti non classificati in categoria A sono
classificati in categoria B.
ESPOSIZIONI FUORI BARRIERA
VERIFICA DOSI INDIVIDUALI
Analisi delle valutazioni ambientali
Dosimetria individuale:
quanti dosimetri
sopra o sotto il camice
VALUTAZIONE DELLA DOSE EFFICACE
DUE DOSIMETRI INDIVIDUALI
VALUTAZIONE DELLA DOSE EFFICACE
DUE DOSIMETRI INDIVIDUALI
VALUTAZIONE DELLA DOSE EFFICACE
UN DOSIMETRO
Grazie per l’attenzione