Radiazioni Ionizzanti Aspetti sanitari

1. Radiazioni IonizzantiAspetti sanitari

2. 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

3. 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

4. Riparazione senza errore (SSB) Riparazione imperfetta (DSB) mutazioni puntiformi delezioni, riarrangiamenti Non riparazione (DSB) Meccanismi di riparazione Sopravvivenza senza mutazione Mutazione Morte cellulare

5. 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

6. 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

7. Effetti deterministici delle radiazioni ionizzanti

8. 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.

9. 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

10. 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.

11. 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

12. Effetti deterministici delle radiazioni ionizzanti RITARDATI • Dermatite da Radiazioni • Cataratta da Radiazioni • Effetti Teratogeni

13. 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

14. 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.

15. 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.

16. 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

17. 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)

18. 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.

19. Effetti stocastici delle radiazioni ionizzanti

20. 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.

21. 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.

22. 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.

23. 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.

24. Effetti deterministici “speciali” EFFETTI TERATOGENI DELLE RADIAZIONI

25. Effetti sul prodotto del concepimento TIPICI EFFETTI DELLE RADIAZIONI SULL’EMBRIONE Morte embrionale, fetale o neonatale Ritardo della crescita intrauterina Malformazioni congenite

26. Radioprotezione Normativa

27. 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

28. 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)

29. “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)

30. 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

31. Si applica a: Lavoratori subordinati Lavoratori ad essi equiparati Apprendisti Studenti Allievi di istituti di istruzione ed universitari Capo VIII “Protezione sanitaria dei lavoratori”

32. 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)

33. 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

34. 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)

35. 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)

36. 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

37. 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

38. 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

39. 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

40. 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

41. Gli strumenti di rivelazione delle radiazioni Dosimetri ambientali Dosimetri personali Rivelatori a gas Camera a ionizzazione, contatore geiger emulsioni fotografiche Dosimetri a termoluminescenza

42. gas Principio di funzionamento dei rivelatori a gas

43. 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

44. Principio di funzionamento dei rivelatori a gas funzionano con questo principio: Contatori Geiger Camere ad ionizzazione Penne dosimetriche individuali

45. Rivelatori a gas: camere ad ionizzazione

46. Rivelatori a gas: penne dosimetriche individuali

47. 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

48. Vari tipi di film-badge Devono essere SEMPRE portati al seguito Una volta letti, costituiscono un documento Stabile ed archiviabile della dose ricevuta

49. 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.)

50. 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.