Radiazioni ionizzanti aspetti sanitari
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Radiazioni Ionizzanti Aspetti sanitari. LE RADIAZIONI IONIZZANTI RAPPRESENTANO IL FATTORE DI RISCHIO MAGGIORMENTE STUDIATO IN AMBITO DI RAPPORTO ESPOSIZIONE-EFFETTO. LA MAGGIOR PARTE DELLE EVIDENZE SONO BASATE SU ESPOSIZIONI NEI: SOPRAVVISSUTI DI HIROSHIMA E NAGASAKY

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Radiazioni Ionizzanti Aspetti sanitari

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Presentation Transcript


Radiazioni IonizzantiAspetti sanitari


LE RADIAZIONI IONIZZANTI RAPPRESENTANO IL FATTORE DI RISCHIO MAGGIORMENTE STUDIATO IN AMBITO DI RAPPORTO ESPOSIZIONE-EFFETTO.

LA MAGGIOR PARTE DELLE EVIDENZE SONO BASATE SU ESPOSIZIONI NEI:

SOPRAVVISSUTI DI HIROSHIMA E NAGASAKY

PAZIENTI SOTTOPOSTI A TRATTAMENTI DIAGNOSTICI E TERAPEUTICI

ESPOSIZIONI LAVORATIVE (MINATORI)

INCIDENTI NUCLEARI

Effetti biologici delle radiazioni


Danni a carico delle membrane cellulari

Danni a carico degli organuli citoplasmatici (mitocondri, lisosomi)

Danni a carico delle macromolecole cellulari

Danni a carico del DNA

diretti

indiretti (mediati da radicali liberi)

Effetti biologici delle radiazioni


Riparazione senza errore (SSB)

Riparazione imperfetta (DSB)

mutazioni puntiformi

delezioni, riarrangiamenti

Non riparazione (DSB)

Meccanismi di riparazione

Sopravvivenza senza mutazione

Mutazione

Morte cellulare


La cellula mutata può andare incontro a:

morte programmata

le mutazioni sono incompatibili con la sopravvivenza cellulare a lungo termine

morte riproduttiva

la cellula sopravvive fino alla fine del proprio ciclo vitale ma non è più in grado di dividersi

sopravvivenza

la cellula mutata può dividersi e trasmettere le mutazioni acquisite alle cellule figlie

 neoplasie

Mutazioni


Le cellule più radiosensibili sono quelle:

in piena attività mitotica

midollo osseo

epiteli

tumori (radioterapia)

le linee cellulari meno differenziate

tessuti embrionari

(Legge di Bergonie e Tribondeau)

Sensibilità alle radiazioni ionizzanti

  • Eccezione sono:

  • Linfociti (fase G0)

  • Oociti

  • Cellule staminali midollari


Effetti deterministici delle radiazioni ionizzanti


Effetti deterministici delle radiazioni ionizzanti

  • Gli effetti deterministici sono dovuti all’irradazione di tutto il corpo oppure localizzata in alcuni tessuti, la quale produce inattivazione cellulare in grado tale da non poter essere compensata dalla proliferazzione delle cellule che sopravvivono.

  • La perdita di cellule che ne risulta può causare una perdita di funzioni grave e clinicamente rillevabile in un tessuto od organo.


severità

Dose soglia

Effetti deterministici delle radiazioni ionizzanti

Vi è una soglia al di sotto della quale la perdita di cellule è troppo piccola per produrre una perdita funzionale clinicamente rilevabile del tessuto o dell’organo (effetto clinicamente silente)

dose


Effetti deterministici delle radiazioni ionizzanti

Certi tessuti, come tipicamente il midollo osseo,

hanno delle cellule progenitrici ( staminali) a

divisione rapida ed in essi il danno si manifesta

come un effetto immediato.

Altri tessuti, come il fegato, hanno invece

tipicamente dei bassi ratei di rinnovamento

cellulare e il danno viene espresso sotto forma

di effetti tardivi, quando le cellule si dividono.


Effetti deterministici delle radiazioni ionizzanti

PRECOCI

Localizzati

Danno a singoli

organi e/o tessuti:

Alterazioni funzionali e/o

morfologiche

in giorni e settimane

Generalizzati

Sindrome Acuta

da Radiazioni


Effetti deterministici delle radiazioni ionizzanti

RITARDATI

  • Dermatite da Radiazioni

  • Cataratta da Radiazioni

  • Effetti Teratogeni


Radiosensibilità dei diversi tessuti

MOLTO

RADIOSENSIBILE

MEDIAMENTE

RADIOSENSIBILE

SCARSAMENTE

RADIOSENSIBILE

  • SNC

  • Muscoli

  • Osso e cartilagine

  • Tessuto connettivo

  • Tessuto linfatico

  • Midollo osseo

  • Epiteli

  • Gonadi

  • Tessuti embrionali

  • Pelle

  • Endoteli

  • Polmoni

  • Reni

  • Fegato

  • Cristallino


Patologia deterministica cutanea

Radiodermatosi (cute del radiologo)

Consegue ad esposizioni protratte a dosi di radiazioni alle mani tipiche dell’epoca “eroica” della radiologia.

Clinicamente è caratterizzata da invecchiamento precoce della pelle con assottigliamento generalizzato del sottocute, ipercheratosi irregolare, perdita degli annessi, teleangectasie, onicopatia.

Frequente è la degenerazioneneoplastica epiteliomatosa del quadro cutaneo.


Patologia deterministica oculare

Cataratta da radiazioni ionizzanti

Non è possibile diagnosticare una “cataratta da radiazioni” se non in base alla dose ricevuta dal cristallini, essendo le opacità da raggi morfologicamente indistinguibili da altre forme precedentemente elencate

Opacità centrali o periferiche di natura congenita o acquisita sono presenti nel 25% circa della popolazione

Non esiste un maggior rischio di peggioramento di cataratte pregresse in seguito ad esposizione a R.I.


Patologia deterministica ematologica

LE RADIAZIONI IONIZZANTI ESERCITANO UN EFFETTO DEPRESSIVO E CITOTOSSICO A CARICO DI TUTTI GLI ELEMENTI DELLA SERIE EMATICA;

LE CELLULE MAGGIORMENTE SENSIBILI SONO QUELLE STAMINALI DEL MIDOLLO OSSEO CHE POSSONO ESSERE COMPLETAMENTE ABLATE AD UNA DISTANZA DI 48 ORE DA UNA ESPOSIZIONE ACUTA DI 8 Gy;

LA MANCANZA DEI PRECURSORI DETERMINA PROGRESSIVA RIDUZIONE DEGLI ELEMENTI CIRCOLANTI IN ACCORDO CON LA LORO CINETICA DI RICAMBIO (CURVE DI DEPLEZIONE);

PER QUANTO CONCERNE LE CELLULE EMATICHE CIRCOLANTI, IL TIPO CELLULARE MAGGIORMENTE RADIOSENSIBILE E’ RAPPRESENTATO DAI LINFOCITI CHE VENGONO RIDOTTI PER DOSI >0,25 Gy


Patologia deterministica esposizione tb

  • Sindrome acuta da radiazioni (sar- ars)

  • E’ l’effeto deterministico più grave dell’esposizione

  • a R.I.

  • Segni e sintomi isolati non sono specifici, ma

  • presentandosi collettivamente divengono assai

  • suggestivi

  • Una combinazione di segni e sintomi compare in fasi

  • successive ore e giorni dopo l’esposizione

  • - Fase prodromica

  • - Fase di latenza

  • - Fase clinica

  • - Fase di risoluzione (o morte)


Effetti deterministici delle radiazioni ionizzanti

LA PREVENZIONE DEGLI EFFETTI DETERMINISTICI PUO’ ESSERE EFFICACEMENTE ATTUATA RIDUCENDO L’ESPOSIZIONE AL DI SOTTO DELLA DOSE SOGLIA.

ALLE DOSI DI ESPOSIZIONE CONSENTITE NON E’ POSSIBILE LA COMPARSA DI ALCUN EFFETTO DI TIPO DETERMINISTICO NELLA POPOLAZIONE LAVORATIVA.


Effetti stocastici delle radiazioni ionizzanti


Probabilità dell’effetto

Basse dosi

dose

Effetti stocastici

(Leucemie, tumori solidi)

Gli effetti stocastici sono dovuti a una modificazione di cellule normali provocata da un evento di ionizzazione ( mutazione non letale)

La probabilità che una tale modificazione si verifichi in una popolazione di cellule di un tessuto è proporzionale alla dose.


Effetti stocastici

  • Vi sono due classi ben riconosciute di effetti stocastici:

  • La prima riguarda le cellule somatiche e

  • può condurre allo sviluppo

  • di un tumore nella persona esposta;

  • La seconda si verifica nelle cellule dei

  • tessuti germinali e può dare luogo a

  • disordini ereditari nei discendenti delle

  • persone irradiate.


Processo multistep di induzione neoplastica

  • Se le cellule sono esposte a dosi elevate di radiazioni ad elevata intensità esse vengono uccise dalle radiazioni ed eliminate dalle cellule sopravvissute (fagocitosi)

  • Se l’esposizione è a basse dosi a bassa intensità normalmente ha luogo una riparazione del danno e la cellula ritorna al normale ciclo cellulare.

  • Tuttavia se la riparazione introduce degli errori (mutazioni) la cellula, pur rimanendo vitale, muta e non è più in grado di svolgere le sue abituali funzioni.


Processo multistep di induzione neoplastica

  • le cellule mutate possono formare linee precancerose senza

  • mostrare alcun segno clinico o di laboratorio.

  • Quando interviene un secondo fattore (fisico, chimico,

  • virale,ecc.) si può avere la promozione dallo stadio

  • precanceroso al cancro iniziale (in situ) sempre in assenza

  • di segni clinici.

  • Con la successiva azione di qualsiasi altro agente inducente

  • il cancroin situ potrà progredire a cancro clinicamente

  • manifesto, con possibili ripetizioni

  • metastatiche per via linfoematogena.


Effetti deterministici “speciali”

EFFETTI TERATOGENI DELLE RADIAZIONI


Effetti sul prodotto del concepimento

TIPICI EFFETTI DELLE RADIAZIONI SULL’EMBRIONE

Morte embrionale, fetale o neonatale

Ritardo della crescita intrauterina

Malformazioni congenite


Radioprotezione

Normativa


Attuazione delle direttive Euratom in materia di protezione dalle radiazioni ionizzanti

integrato con il

D.Lgs. 26 maggio 2000, n.241

integrato e corretto con il

D.Lgs. 9 maggio 2001, n.257

D.Lgs. 17 marzo 1995, n. 230


Le disposizioni del decreto si applicano:

Comma b “...a tutte le pratiche che implicano un rischio dovuto a radiazioni ionizzanti provenienti da una sorgente artificiale o da una sorgente naturale…”

“… al funzionamento di macchine radiogene”

Campo di applicazione (art. 1)


“I nuovi tipi o le nuove categorie di pratiche che comportano una esposizione a radiazioni devono essere giustificate … dai loro vantaggi … rispetto al detrimento sanitario che ne può derivare” (Giustificazione)

“Qualsiasi pratica deve essere svolta in modo da mantenere l’esposizione al livello più basso ragionevolmente ottenibile…” (Ottimizzazione)

“La somma delle dosi derivanti da tutte le pratiche non deve superare i limiti di dose stabiliti per i lavoratori esposti, gli apprendisti, gli studenti e gli individui della popolazione” (Limitazione)

Principi concernenti le pratiche (art. 2)


Limiti massimi fissati per i lavoratori. Devono essere tali da:

rendere impossibile lo sviluppo di effetti deterministici (inferiori alla dose soglia)

rendere improbabile lo sviluppo di effetti stocastici (livello più basso ragionevolmente possibile)

I limiti di dose sono diversi per le differenti categorie di soggetti (popolazione generale, lavoratori)

Limitazione delle dosi


Si applica a:

Lavoratori subordinati

Lavoratori ad essi equiparati

Apprendisti

Studenti

Allievi di istituti di istruzione ed universitari

Capo VIII “Protezione sanitaria dei lavoratori”


Coloro che a causa della specifica attività svolta sono suscettibili di superare in un anno solare uno o più dei seguenti valori di esposizione:

1 mSv di Dose Efficace

15 mSv di Dose Equivalente per il Cristallino

50 mSv di Dose Equivalente per:

cute

estremità

Lavoratori Esposti (All. III)


I lavoratori esposti sono classificati in:

categoria A

categoria B

a seconda che siano suscettibili di superare (cat. A) uno dei seguenti valori di esposizione:

6 mSv di Dose Efficace

45 mSv di Dose Equivalente per il Cristallino

150 mSv di Dose Equivalente per

cute

estremità

Classificazione dei lavoratori esposti


20 mSv di Dose Efficace

150 mSv di Dose Equivalente per il Cristallino

500 mSv di Dose Equivalente per

cute

estremità

La verifica del non superamento delle dosi limite viene effettuata dall’Esperto Qualificato mediante lettura dei dosimetri individuali.

Limiti di dose per i Lavoratori esposti (categoria A e B)


le donne gestanti non possono svolgere attività che le espongano in zone classificate o comunque attività che potrebbero esporre il nascituro ad una dose che ecceda 1 mSv durante il periodo di gravidanza

E’ fatto obbligo alle lavoratrici di notificare al DDL il proprio stato di gestazione, non appena accertato.

E’ vietato adibire le donne che allattano ad attività comportanti un rischio di contaminazione (radioisotopi)

Disposizioni per le lavoratrici madri (art. 69)


Zona Classificata: qualsiasi zona sottoposta a regolamentazione ai fini della radioprotezione

Zona Sorvegliata: qualsiasi zona nella quale sia possibile il superamento di uno qualsiasi dei valori limite per la classificazione di lavoratore esposto di categoria B

Zona Controllata: qualsiasi zona nella quale sia possibile il superamento di uno qualsiasi dei valori limite per la classificazione di lavoratore esposto di categoria A

L’accesso alla zona Controllata è segnalato e regolamentato da apposite procedure scritte.

Classificazione delle aree di lavoro


Il DDL deve provvedere ad assicurare mediante uno o più Medici Autorizzati la sorveglianza medica dei lavoratori esposti, degli apprendisti e degli studenti.

La Sorveglianza Medica viene condotta mediante visite mediche:

preventive

periodiche

annuali (categoria B)

semestrali (categoria A)

Sorveglianza medica eccezionale

a fine rapporto di lavoro

I lavoratori hanno l’obbligo di sottoporsi a visita di sorveglianza medica

Sorveglianza Medica


La sorveglianza medica costituisce una misura di tutela specifica del lavoratore nei confronti del rischio da Radiazioni Ionizzanti

Si attua mediante visite mediche programmate e controlli strumentali, di laboratorio e specialistici atti a valutare:

Stato di salute generale

Funzionalità di organi ed apparati critici per l’esposizione

Eventuali condizioni di ipersuscettibilità individuale

Sorveglianza Medica


Stato di salute generale

Funzionalità psico-fisica

Funzionalità di organi ed apparati critici per l’esposizione

Cute

Organi emopoietici

Cristallino

Altri (tiroide, etc)

Eventuali condizioni di ipersuscettibilità individuale

Genetico – ereditarie (sindromi familiari)

Patologiche individuali (malattie pregresse o in atto)

Ambientali (fumo di sigaretta, inquinanti, etc)

Sorveglianza Medica


LO SCOPO DELLA SORVEGLIANZA MEDICA E’ LA VERIFICA DELLA IDONEITA’ INDIVIDUALE E LA DIAGNOSI PRECOCE FINALIZZATE ALLA TUTELA DELLA SALUTE E LA SICUREZZA DEI LAVORATORI ESPOSTI A RADIAZIONI IONIZZANTI.

Sorveglianza Medica


Gli strumenti di rivelazione delle radiazioni

Dosimetri ambientali

Dosimetri personali

Rivelatori a gas

Camera a ionizzazione, contatore geiger

emulsioni fotografiche

Dosimetri a termoluminescenza


gas

Principio di funzionamento dei rivelatori a gas


Principio di funzionamento dei rivelatori a gas

La radiazione ionizza le molecole del gas di riempimento

Gli ioni + e gli elettroni – sono accelerati dal campo elettrico

Interno al rivelatore e raccolti dalle armature

La carica raccolta Q induce una differenza di potenziale

ai capi del condensatore di capacita’ C

V = Q/C

Dalla misura di V si risale a Q e quindi alla Esposizione


Principio di funzionamento dei rivelatori a gas

funzionano con questo principio:

Contatori Geiger

Camere ad ionizzazione

Penne dosimetriche individuali


Rivelatori a gas: camere ad ionizzazione


Rivelatori a gas: penne dosimetriche individuali


Emulsioni fotografiche

Una emulsione fotografica irradiata viene impressionata come nel caso della luce visibile e “annerisce”

L’annerimento e’ proporzionale alla dose

Si ottiene la misura della dose “integrale” assorbita dalla pellicola

durante l’intero periodo di esposizione


Vari tipi di film-badge

Devono essere

SEMPRE

portati al seguito

Una volta letti, costituiscono un documento

Stabile ed archiviabile della dose ricevuta


Dosimetri a termoluminescenza (TLD)

Principio fisico di funzionamento

Termoluminescenza = emissione di luce, a seguito di riscaldamento da parte di alcuni materiali isolanti (CaF2, LiF, ecc.)


Banda conduzione

Banda proibita

Energia

Banda valenza

Struttura a bande di un isolante

L’energia impartita dalla radiazione libera l’elettrone dal legame Atomico e lo porta nella banda di conduzione.


Banda conduzione

Banda proibita

Energia

Banda valenza

Struttura a bande di un isolante

La maggior parte degli elettroni ritornano a legarsi alle lacune dopo aver migrato nel cristallo (luminescenza)


Banda conduzione

Banda proibita

trappola

Energia

Banda valenza

Struttura a bande di un isolante

Qualcuno resta intrappolato in livelli metastabili della banda proibita


Banda conduzione

Banda proibita

trappola

Energia

Banda valenza

Struttura a bande di un isolante

Finche’ il cristallo non viene riscaldato (lettura). L’energia termica

somministrata libera l’elettrone dalla trappola. Esso ritorna alla banda

di valenza e nel processo viene emessa luce (Termoluminescenza)


La fase di lettura del dosimetro consiste quindi nel suo riscaldamento

Un fotomoltiplicatore legge

la luce emessa

Proporzionale al numero di elettroni

intrappolati

Proporzionale alla dose assorbita


Alcuni tipi di dosimetri TLD


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