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Rischi derivanti dalle radiazioni medicali

Di

Mehmet Kocak

, MD, Rush University Medical Center

Ultima modifica dei contenuti mag 2019
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Risorse sull’argomento

Radiazioni ionizzanti (vedi anche Esposizione e contaminazione da radiazioni) comprende

  • Onde elettromagnetiche ad alta energia (raggi X, raggi gamma)

  • Particelle (particelle alfa, particelle beta, neutroni)

Le radiazioni ionizzanti sono emesse da elementi radioattivi e da strumenti come le apparecchiature radiologiche e per la radioterapia.

La maggior parte delle metodiche di imaging che utilizzano radiazioni ionizzanti (p. es., radiografie, TC, scintigrafia) espongono i pazienti a dosi relativamente basse di radiazioni, generalmente considerate innocue. Tuttavia, qualsiasi dose di radiazioni ionizzanti è potenzialmente nociva, e non esiste una soglia al di sotto della quale non si verificano effetti dannosi, pertanto ogni sforzo è volto a ridurre al minimo l'esposizione alle radiazioni ionizzanti.

Ci sono vari modi per misurare l'esposizione alle radiazioni:

  • La dose assorbita è la quantità di radiazione assorbita per unità di massa. È espresso nelle unità speciali gray (Gy) e milligray (mGy). In precedenza era espressa come dose di radiazione assorbita (rad); 1 mGy = 0,1 rad.

  • La dose equivalente è la dose assorbita moltiplicata per un fattore di ponderazione specifico per il tipo di radiazione, che tiene conto degli effetti sui tessuti in base al tipo di radiazione erogata (p. es., raggi X, raggi gamma, elettroni). È espressa in sievert (Sv) e millisievert (mSv). In precedenza era espressa in equivalente roentgen nell'uomo (rem; 1 mSv = 0,1 rem). Per la radiologia tradizionale e la TC, il fattore di ponderazione per la radiazione è pari a 1.

  • La dose effettiva è una misura del rischio carcinogenetico; essa tiene conto della dose equivalente sulla base della sensibilità del tessuto esposto alle radiazioni (p. es., le gonadi sono più sensibili). È espressa in Sv e mSv. La dose effettiva è più alta nei giovani.

L'imaging medico è una delle fonti di esposizione alle radiazioni ionizzanti (vedi tabella Dosi tipiche di radiazioni*). Un'altra fonte è l'esposizione alla radiazione ambientale (da radiazioni cosmiche e isotopi naturali) che può essere significativa, in particolare ad alta quota; voli aerei determinano una maggiore esposizione alle radiazioni ambientali nel modo seguente:

  • Da un volo aereo di sola andata costa a costa: 0,01-0,03 mSv

  • Dall'esposizione media annuale alla radiazione di fondo negli Stati Uniti: circa 3 mSv

  • Dall'esposizione annuale ad alta quota (p. es., denver, Colorado): forse > 10 mSv

Tabella
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Dosi tipiche di radiazioni*

Metodiche di imaging

Media dose effettiva di radiazioni (mSv)

RX torace (proiezione postero-anteriore)

0,02

RX torace (2 proiezioni: postero-anteriore e laterale)

0,1

RX della colonna lombare

1,5

RX degli arti

0,001-0,01

RX addominale

0,7

Clisma opaco

8

Mammografia

0,4

TC, cranio

2

TC torace, addome e pelvi

6-8

Coronarografia

7

Coronarografia con interventi

15

Scintigrafia polmonare perfusionale

2,0

PET (senza TC total body)

7

Scintigrafia ossea

6,3

Scintigrafia epatobiliare

2,1-3,1

Scintigrafia miocardica con 99mTc sestimibi

9,4-12,8

*Le dosi possono variare.

Dati di Mettler FA, Huda W, Yoshizumi TT, Mahesh M: Effective doses in radiology and diagnostic nuclear medicine: A catalog. Radiology 248:254-263, 2008.

Le radiazioni possono essere dannose se la dose totale accumulata dal singolo individuo è alta, come quando si eseguono più scansioni TC, perché le scansioni TC richiedono una dose superiore rispetto alla maggior parte degli altri studi di imaging.

L'esposizione alle radiazioni è anche una problematica in alcune situazioni ad alto rischio, come durante le seguenti:

  • Gravidanza

  • Infanzia

  • Pre-infanzia

  • Giovani donne adulte che necessitano di mammografia

Negli Stati Uniti, la TC rappresenta all'incirca il 15% di tutte le metodiche di imaging, ma è responsabile fino al 70% delle radiazioni totali erogate durante l'imaging diagnostico. La TC multidetettore, che è la metodica più frequentemente impiegata negli Stati Uniti, eroga una dose di radiazioni dal 40 al 70% circa in più per scansione rispetto alle vecchie TC a singolo detettore. Tuttavia, i recenti progressi (p. es., il controllo automatico dell'esposizione, algoritmi di ricostruzione iterativi, sensori TC di 3a generazione) probabilmente ridurranno le dosi di radiazioni utilizzate per la TC. L'American College of Radiology ha avviato i programmi, Image Gently (per bambini) e Image Wisely (per adulti), per rispondere alle problematiche riguardo l'aumento di esposizione alle radiazioni ionizzanti in diagnostica per immagini. Questi programmi forniscono risorse e informazioni per ridurre al minimo l'esposizione a radiazioni a radiologi, fisici medici, altri professionisti di imaging e pazienti.

Radiazioni e cancro

Il rischio carcinogenetico dovuto all'esposizione alle radiazioni in Diagnostica per Immagini è stato estrapolato da studi su persone esposte a dosi di radiazioni molto elevate (p. es., i sopravvissuti alle esplosioni delle bombe atomiche di Hiroshima e Nagasaki). Questa analisi suggerisce un piccolo ma reale rischio di cancerogenesi se le dosi di radiazioni sono nell'ordine di decine di mGy (come quelle della TC). Un'angio-TC del circolo polmonare, effettuata di routine per rilevare un'embolia polmonare, fornisce una dose di radiazioni alle mammelle equivalente a circa 10-25 mammografie a doppia proiezione.

Il rischio è maggiore nei pazienti giovani perché

  • Vivono più a lungo, dando ai tumori più tempo per svilupparsi.

  • La maggiore crescita cellulare (e quindi la predisposizione al danno genetico) si verifica nei giovani.

Per un bambino di 1 anno che effettua una TC dell'addome, il rischio stimato di sviluppare un cancro nel corso della vita è aumentato dello 0,18%. Se la TC è effettuata da un paziente anziano, il rischio è più basso.

Il rischio dipende anche dal tessuto irradiato. Il tessuto linfoide, il midollo osseo, il sangue, i testicoli, le ovaie e l'intestino sono considerati molto radiosensibili; negli adulti il sistema nervoso centrale e l'apparato muscolo-scheletrico sono relativamente radioresistenti.

Radiazioni durante la gravidanza

I rischi delle radiazioni dipendono da

  • Dose

  • Tipo di esame

  • Area presa in esame

Il feto può essere esposto a una dose di radiazioni molto inferiore a quella della madre; l'esposizione ai raggi-X del feto è trascurabile nei seguenti distretti:

  • Testa

  • Rachide cervicale

  • Arti

  • Mammella (mammografia) quando l'utero è protetto

Il grado di esposizione uterina dipende dall'età gestazionale e quindi dalle dimensioni uterine. Gli effetti delle radiazioni dipendono dall'età del prodotto del concepimento (tempo dal concepimento).

Raccomandazioni

La diagnostica per immagini con radiazioni ionizzanti, in particolare la TC, va effettuata solo quando strettamente necessario. Devono essere prese in considerazione metodiche alternative. Per esempio, nei bambini, un trauma cranico minore spesso può essere diagnosticato e trattato sulla base del quadro clinico, mentre l'appendicite spesso può essere diagnosticata con l'ecografia. Tuttavia, gli esami necessari non devono essere procrastinati, anche se la dose radiante è alta (p. es., come con la TC), finché i benefici derivati superano i potenziali rischi.

Consigli ed errori da evitare

  • Durante l'esecuzione di esami che utilizzano le radiazioni, proteggere l'utero in tutte le donne in età fertile, quando possibile, perché i rischi da radiazioni sono più elevati durante la gravidanza iniziale (spesso non riconosciuta).

Prima di effettuare esami diagnostici nelle donne in età fertile, deve essere considerata la possibilità di una gravidanza, soprattutto perché i rischi derivanti dall'esposizione alle radiazioni sono più elevati nella gravidanza iniziale, spesso non ancora riconosciuta durante il 1o trimestre. L'utero deve essere schermato nelle donne di questa categoria, quando possibile.

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