L'esposizione alle radiazioni e la valutazione della dose in gravidanza - Cinzia Mordacchini Fisica Sanitaria, Ospedale di Circolo - Varese
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L’esposizione alle
radiazioni e la
valutazione della
dose in gravidanza
Cinzia Mordacchini
Fisica Sanitaria, Ospedale di Circolo - Varese
EFFETTI DELLE RADIAZIONI SULLA CELLULA AZIONE DIRETTA La radiazione che attraversa le cellule viventi ionizza ed eccita gli atomi e le molecole della struttura cellulare, alterando le azioni di forza delle strutture molecolari organiche e dando luogo a frammenti dotati di carica elettrica (ioni e radicali), che sono chimicamente instabili. AZIONE INDIRETTA I radicali e gli ioni interagiscono con la cellula stessa dando luogo a nuove alterazioni
EFFETTI DELLE RADIAZIONI SULLA CELLULA L’effetto totale è principalmente funzione della dose ricevuta è può manifestarsi in varie gradazioni di danno, fino alla morte della cellula stessa. I danni meno gravi possono essere riparati sia per azione della cellula stessa, sia per sostituzione delle cellule danneggiate attraverso mitosi delle cellule sane contigue.
RADIOSENSIBILITA’ Le cellule differiscono sia nella forma che nelle funzioni e anche il loro comportamento rispetto alle radiazioni è diverso da un tipo ad un altro.
RADIOSENSIBILITA’ In prima approssimazione la radiosensibilità di un tessuto è direttamente proporzionale alla sua capacità di riprodursi e varia in proporzione inversa con il grado di differenziazione. Altri fattori sono lo stato metabolico della cellula, lo stato di divisione cellulare e lo stato di nutrizione.
RADIOSENSIBILITA’ ∼ Le cellule che si riproducono più rapidamente e le cellule eutrofiche sono le più sensibili alle radiazioni. ∼ La sensibilità aumenta a certi stadi di divisione cellulare. ∼ Le cellule in via di formazione possono essere danneggiate più facilmente di quelle completamente formate.
RISCHIO PER L’EMBRIONE E IL FETO Il rischio è funzione dell’ età gestazionale al momento dell’esposizione e della dose.
RISCHIO PER L’EMBRIONE E IL FETO EFFETTI DETERMINISTICI • presentano un valore soglia di dose al di sopra del quale colpiscono tutti o quasi tutti gli irradiati, • mostrano un aggravio dei sintomi con l'aumentare della dose. EFFETTI STOCASTICI • sono di tipo probabilistico, ossia la loro frequenza di comparsa è funzione della dose, • non hanno gradualità di manifestazioni con la dose assorbita.
EFFETTI DETERMINISTICI Nel primo stadio della gravidanza (prime due settimane dal concepimento) l’effetto più probabile è l’aborto. Da due a quattro settimane e per tutto il periodo dell’organogenesi è alto il rischio di malformazioni. Da due settimane fino al termine esiste il rischio di un ritardo nella crescita. Il rischio di ritardo mentale è alto da 8 a 15 settimane, ancora presente da 16 a 25 settimane, basso o assente negli altri periodi. Nel periodo più sensibile esiste anche il rischio di riduzione del QI.
EFFETTI DETERMINISTICI Da 8 a 15 settimane, e in minor misura da 0 a 7 settimane, si può avere una riduzione nella dimensione della testa, non direttamente associata a ritardo mentale. Durante tutta la gravidanza altri effetti possibili sono sterilità, cataratta, neuropatie.
EFFETTI DETERMINISTICI - DOSI SOGLIA
Per radiazioni a basso LET la soglia per
malformazioni, ritardo della crescita e ritardo
mentale può essere considerata da 100 a 200 mGy
per esposizione acuta del corpo intero.
Studi sui casi di ritardo mentale a Hiroshima e
Nagasaki:
esposizione a 8-15 settimane: 600 mGy
esposizione a 16-25 settimane: 900 mGy
perdita stimata del QI: 25 punti / 1000 mGyEFFETTI DETERMINISTICI - DOSI SOGLIA Per radiazioni a basso LET e per esposizione acuta 50 mGy può essere considerata la soglia per la riduzione della testa 500 mGy può essere considerata la soglia per la compromissione della funzionalità testicolare 2500 mGy può essere considerata la soglia per la cataratta
EFFETTI DETERMINISTICI - DOSI SOGLIA Frequency of microcephaly as a function of dose and gestational age occurring as a result of in-utero exposure in atomic bomb survivors (Miller 1976)
EFFETTI DETERMINISTICI - conclusioni I rischi sono correlati all’età gestazionale e alla dose assorbita, sono massimi durante l’organogenesi e il primo periodo fetale, minori nel secondo trimestre e minimi nel terzo. Most risk Less Least
EFFETTI DETERMINISTICI - conclusioni • Le malformazioni presentano una soglia di 100- 200 mGy o più e sono tipicamente associate a problemi al sistema nervoso centrale • Dosi al feto di 100 mGy non vengono raggiunte neppure con 3 esami TC della pelvi o 20 indagini diagnostiche convenzionali • Questi livelli di dose possono essere raggiunti con procedure interventistiche guidate da fluoroscopia della regione pelvica e con trattamenti radioterapici
RISCHIO PER L’EMBRIONE E IL FETO EFFETTI DETERMINISTICI • presentano un valore soglia di dose al di sopra del quale colpiscono tutti o quasi tutti gli irradiati, • mostrano un aggravio dei sintomi con l'aumentare della dose. EFFETTI STOCASTICI • sono di tipo probabilistico, ossia la loro frequenza di comparsa è funzione della dose, • non hanno gradualità di manifestazioni con la dose assorbita.
EFFETTI STOCASTICI
• L’esposizione a radiazioni ionizzanti aumenta il
rischio di leucemia e di molti tipi di tumore solido
sia negli adulti che nei bambini
• I dati dei superstiti di Hiroshima e Nagasaki
suggeriscono che il rischio di carcinogenesi per
l’embrione o il feto sia circa lo stesso dei
bambini piccoli cioè, al più, circa tre volte quello
della popolazione nel suo insieme, che é
quantificabile in
-2 -1
5,5 x 10 SvProbability of bearing healthy children as a
function of radiation dose
Dose to conceptus
Probability of no Probability of no
(mGy) above
malformation cancer (0-19 years)
natural background
0 97 99.7
1 97 99.7
5 97 99.7
10 97 99.6
50 97 99.4
100 97 99.1
>100 Possible, see text HigherESPOSIZIONE PRE-CONCEPIMENTO L’irradiazione delle gonadi dei genitori prima del concepimento non sembra comportare un aumento del rischio di cancro o di malformazioni nei figli. Questo risultato è stato ottenuto da studi sui sopravvissuti alla bomba atomica e su pazienti sottoposti a radioterapia.
Approximate fetal doses from conventional
x-ray examinations
Data from the UK, 1998
Dose
Mean (mGy) Maximum (mGy)
Examination
Abdomen 1.4 4.2
ChestApproximate fetal doses from fluoroscopic
and computed tomography procedures
Data from the UK, 1998
Dose
Mean (mGy) Maximum (mGy)
Examination
Barium meal (UGI) 1.1 5.8
Barium enema 6.8 24
Head CTPROCEDURE AD ALTA DOSE La radioterapia e le prodedure interventistiche guidate da fluoroscopia possono dare dosi al feto nel range di 10-100 mGy o più
MEDICINA NUCLEARE
• La maggior parte delle procedure utilizza
radionuclidi a vita breve (quale il tecnezio-
99m), che non comportano dosi fetali elevate
• Spesso la dose fetale può essere ridotta
mediante idratazione materna e rapida
eliminazione delle urine
• Alcuni radionuclidi attraversano la placenta e
possono causare rischi al feto (iodio-131)MEDICINA NUCLEARE
• La tiroide del feto accumula iodio dopo circa 10
settimane
• Alte dosi alla tiroide del feto possono comportare
un ipotiroidismo permanente
• Se la gravidanza è scoperta entro 12 ore dalla
somministrazione di radioiodio, la dose alla
tiroide del feto può essere ridotta
somministrando oralmente alla madre ioduro di
potassioApproximate whole body fetal dose (mGy) from
common nuclear medicine procedures
Early
Procedure Activity (MBq) 9 months
pregnancy
Tc-99m
Bone scan 750 4.7 1.8
Lung scan 240 0.9 0.9
Liver colloid scan 300 0.6 1.1
Thyroid scan 400 4.4 3.7
Renal DTPA 300 9.0 3.5
Red blood cell 930 6.0 2.5
I-123 thyroid uptake 30 0.6 0.3
I-131 thyroid uptake 0.55 0.04 0.15CONCLUSIONI Livelli di dose al feto alti (100-1000 mGy) durante l‘ultimo periodo di gravidanza verosimilmente non comportano malformazioni o difetti alla nascita, poiché gli organi sono già formati. Una dose al feto di 100 mGy comporta un piccolo rischio individuale di cancro indotto dalle radiazioni. Rimane comunque una probabilità superiore al 99% che il feto esposto NON sviluppi cancro infantile o leucemia.
CONCLUSIONI Per dosi al feto superiori a 500 mGy il danno può essere significativo, di tipo e importanza dipendenti dalla dose e dallo stadio della gravidanza Per dosi al feto tra 100 e 500 mGy, l’opportunità di aborto terapeutico deve essere valutata in base alle circostanze individuali “Dosi all’embrione/feto minori di 100 mGy non dovrebbero essere considerate una ragione per terminare anticipatamente una gravidanza” (ICRP 103)
Rischio per popolazione NON esposta Rischi: - Aborto spontaneo > 15% - Incidenza di anomalie genetiche 4-10% - Ritardo della crescita intrauterina 4% - Incidenza di malformazioni 2-4%
Example: justified use of CT
Pregnant female, was in motor vehicle accident
Blood
outside
uterus
Fetal dose 20 mGy3 minute CT exam and taken to the operating room. She and the child survived Free blood Kidney torn off aorta (no contrast in it) Splenic laceration
Art. 10 D.L. 187/00
Protezione particolare durante la gravidanza e l’allattamento
1. Il prescrivente e, al momento dell’indagine
diagnostica o del trattamento, lo specialista devono
effettuare un’accurata anamnesi allo scopo di sapere
se la donna è in stato di gravidanza (………..)Art. 10 D.L. 187/00
Protezione particolare durante la gravidanza e l’allattamento
2. Lo specialista considera la dose che riceverà all’utero a
seguito della prestazione diagnostica o terapeutica nei
casi in cui la gravidanza non possa essere esclusa. Se la
dose è superiore a 1 mSv sulla base della valutazione
dosimetrica pone particolare attenzione alla
giustificazione, alla necessità o all’urgenza considerando
la possibilità di procrastinare l’indagine o il trattamento.
Nel caso in cui l’indagine diagnostica o la terapia non
possano essere procrastinate informa la donna o chi per
essa dei rischi derivanti all’eventuale nascituro. Nel caso
in cui si debba procedere comunque all’esposizione lo
specialista deve porre particolare attenzione al processo
di ottimizzazione riguardante sia la madre che il nascituro.Art. 10 D.L. 187/00
Protezione particolare durante la gravidanza e l’allattamento
4. Le raccomandazioni per le esposizioni di cui al
comma 2 (…..) sono quelle riportate nell’allegato VI.
5. (…..) l’esercente delle strutture dove si svolgono
indagini o trattamenti con radiazioni ionizzanti deve
assicurarsi che vengano esposti avvisi atti a
segnalare il potenziale pericolo per l’embrione, il feto
(…..) ; tali avvisi devono esplicitamente invitare il
paziente a comunicare allo specialista lo stato di
gravidanza, certa o presunta (…..)Allegato VI D.L. 187/00 Disposizioni specifiche per le esposizioni durante la gravidanza – Nei casi in cui la gravidanza è certa non è consentito l’impiego di procedure che comporti l’irraggiamento dell’embrione o del feto, tranne nei casi di necessità accertata o di urgenza. Laddove non sia possibile rinviare l’indagine od il trattamento il medico specialista deve: – informare la donna dei possibili rischi, associati all’esposizione, per l’embrione o il feto; – nelle indagini diagnostiche con raggi X programmare l’ottenimento dell’informazione desiderata, con il minor numero possibile di proiezioni, riducendo al minimo la durata della scopia o il numero di scansioni nel caso di esami tomografici con tecnica convenzionale, procedendo a un’accurata collimazione del fascio diretto schermando, ove possibile, il prodotto del concepimento;
Allegato VI D.L. 187/00 – nelle indagini di medicina nucleare programmare l’ottenimento dell’informazione desiderata ponendo particolare attenzione alla scelta del tracciante, riducendo al minimo l’attività somministrata ed accelerando ove possibile l’eliminazione del radiofarmaco. – Se esiste incertezza sullo stato di gravidanza e non è possibile rinviare l’indagine o il trattamento questo deve essere effettuato seguendo le raccomandazioni indicate al punto precedente. – (…..) Nei trattamenti di medicina nucleare, in cui può permanere nei pazienti una elevata attività residua, il medico specialista può suggerire di interporre un intervallo temporale tra irradiazione e concepimento.
Allegato VI D.L. 187/00 Valutazione della dose all’utero. Ai fini delle valutazioni di cui all’art.10, comma 2, dovranno essere adottati i seguenti criteri di valutazione. Fatta salva la necessità di avvalersi di un esperto di fisica medica secondo quanto stabilito dall’art. 6, comma 3, per gli esami radiodiagnostici di cui è nota la tecnica impiegata (kV – mAs) potranno essere utilizzate le seguenti tabelle:
Allegato VI D.L. 187/00
Diagnostica convenzionale:
per indagini eseguite ad una distanza fuoco-rivelatore di circa 1 m proiezione
AP/PA per indagini in cui l’utero è nel fascio primario.
Tensione Prodotto Dose assorbita
(kV) Corrente-tempo all’utero
(mAs) (mSv)
70 1 0,04
90 1 0,1
110 1 0,2
La dose assorbita aumenta proporzionalmente al prodotto corrente-tempo.Allegato VI D.L. 187/00
Ct:
Tensione Prodotto Dose assorbita
(kV) Corrente-tempo all’utero
(mAs) (mSv)
120 - 130 1 0,1
La dose assorbita aumenta proporzionalmente al prodotto corrente-tempo.VALUTAZIONE DELLA DOSE AL FETO
(gravidanza nota)
• Richiesta di valutazione preventiva da parte del Fisico
Specialista
• Eventuale dosimetria “in vivo”, su indicazione del
Fisico Specialista
• Registrazione dei parametri tecnici e trasmissione al
Fisico specialista per il calcolo della doseVALUTAZIONE DELLA DOSE AL FETO
(gravidanza scoperta successivamente)
• Recupero dei parametri tecnici registrati e
trasmissione al Fisico specialista per il calcolo della
doseVALUTAZIONI DELLA DOSE AL FETO
(2001-2010)
esami più frequenti
Esame RX : TORACE (48 casi)
Range settimana gestazione: 4^ - 37^
Range dose valutata:VALUTAZIONI DELLA DOSE AL FETO
(2001-2010)
INDAGINE SETTIMANA DOSE VALUTATA
isterosalpingografia 3^ 40 mSv
RX rachide lombosacrale
RX rachide dorsale 3^ 2 mSv
RX ginocchio
RX sacro-coccige 2^ 12 mSv
RX rachide lombosacrale
RX rachide dorsale 3^ 8 mSv
RX rachide cervicale
RX addome 32^ 1 mSv
defecografia 3^ 5 mSvVALUTAZIONI DELLA DOSE AL FETO
(2001-2010)
INDAGINE SETTIMANA DOSE VALUTATA
CT lombare 2^ 5 mSv
CT lombare 4^ 20 mSv
CT lombare ≈10^ 10 mSv
CT addome 18^ 10 mSvPuoi anche leggere
