La radioprotezione in fluoroscopia medica UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI SALERNO FACOLTA’ DI SCIENZE MM. FF. NN. CORSO DI LAUREA IL FISICA MASTER DI 1° LIVELLO VERIFICHE DI QUALITÀ IN RADIODIAGNOSTICA, MEDICINA NUCLEARE E RADIOTERAPIA La radioprotezione in fluoroscopia medica (3^ Lezione) F. Malgieri

Un sistema per fluoroscopia è costituito da un tubo RX e da un intensificatore di immagine nel quale l’energia dei raggi X è convertita in luce. La luce prodotta in ciascun elemento di superficie viene vista da una telecamera che produce l’immagine su un monitore TV. La luce prodotta può anche essere convogliata su un film per la registrazione cinematografica, e in questo caso la quantità di luce necessaria è molto maggiore.

Radioprotezione del paziente in fluoroscopia

Controllo automatico della luminosità in fluoroscopia (ABC) L’ABC realizza l’aggiustamento automatico dei valori mA (della quantità dei raggi X) o dei kVp (della penetratività dei raggi X), o di entrambi, per mantenere la luminosità al livello appropriato.

Modi di esposizione fluoroscopica Nella generalità delle procedure è utilizzato il modo “normale”, con valore della intensità della dose in ingresso al paziente (ESD) pari a circa 20 mGy/min [valore limite 100 mGy/min]. L’utilizzo di valori maggiori della intensità di dose fino a oltre 200 mGy/min (modo “spinto") è consentito per tempi brevi quando è necessaria una elevata risoluzione dell’immagine. In tale caso dovrebbe essere attivato un segnale acustico. Nella cinematografia è richiesta una esposizione del film da 10 a 20 volte maggiore che nella fluoroscopia TV, con valori ESD pari a circa 1000 mGy/min o maggiori e, pertanto, l’utilizzo della cineangiografia deve essere limitato.

Dimensione del campo e collimazione L’ampiezza massima del campo dipende dalle caratteristiche costruttive. Devono essere disponibili sistemi di collimazione che consentono all’operatore di ridurre quando possibile le dimensioni del campo irradiato. Irradiare un campo più grande aumenta anche la quantità della radiazione diffusa, il ché degrada la qualità dell’immagine video.

Dimensione del campo e collimazione

Dimensione del campo e collimazione

Modi di ingrandimento Molti sistemi fluoroscopici sono dotati di uno o più modi di ingrandimento. L’ingrandimento viene realizzato elettronicamente irradiando una superfice di ingresso più piccola e mantenendo invariata la superfice in uscita. La riduzione della quantità dei raggi X in ingresso determina una diminuzione della luminosità sul video ed il sistema ABC compensa ciò aumentando l’emissione dei raggi X e, conseguentemente, la dose. L’ingrandimento dovrebbe essere usato soltanto quando è richiesta la risoluzione di dettagli fini.

Modi di ingrandimento

Modi di ingrandimento Modo di ingrandimento ESD Fattore di (Campo di vista) (mGy/min) aumento della ESD Normale (9") 12 1,0 Ingrandimento 1 (6") 29 2,4 Ingrandimento 2 (4,5") 52 4,3

Posizionamento del paziente Per la riduzione della dose in ingresso, deve essere minimizzata la distanza del paziente dall’intensificatore di immagine e massimizzata la distanza del paziente dal tubo RX. Ciò richiede, nelle apparecchiature mobili con braccio “a C”, l’opportuno aggiustamento del lettino al variare della angolatura del fascio RX. La riduzione dello spazio tra il paziente e l’IB riduce anche la sfocatura dell’immagine, causata dall’ingrandimento prodotto dall’inter-vallo tra i due.

Posizionamento del paziente

Riduzione del tempo di esposizione La dose al paziente è direttamente proporzionale alla durata della esposizione, che può essere ridotta: posizionando correttamente il paziente e l’apparec-chiatura sulla zona di interesse ad evitare inutili immagini “panoramiche” preliminari; interrompendo l’emissione RX quando non viene osservata l’immagine al monitor TV; utilizzando l’ultima immagine memorizzata per studiare i dettagli dopo avere interrotto l’emissione dei raggi X; utilizzando tecniche di scopia pulsata, che riducono il tempo di effettiva esposizione di oltre il 50% senza peggiorare la qualità percepita dell’immagine. Dispositivo acustico dovrebbe allertare l’operatore dopo ogni 5 minuti di irraggiamento.

Radioprotezione degli operatori in fluoroscopia

Posizione del tubo RX

Distanza dall’asse del fascio RX

Altezza del tavolo

Orientamento del fascio RX

Utilizzo di schermi anti-X

Possibili danni ai pazienti in fluoroscopia

Depilazione temporanea 3 3 settimane Eritema 6 10 giorni   Danni alla cute  Dose soglia Tempo comp. Gy del danno Eritema transitorio 2 alcune ore Depilazione temporanea 3 3 settimane Eritema 6 10 giorni Depilazione definitiva 7 Atrofia cutanea (1^ fase) 10 >12 settimane Atrofia cutanea (2^ fase) > 1 anno Fibrosi   Telangiectasia Necrosi cutanea tardiva >12 ? Desquamazione secca 14 4 settimane Eritema tardivo 15 8-10 settimane Desquamazione umida 18 Necrosi cutanea ischemica >10 settimane Ulcerazione 24 > 6 settimane

Quali procedure producono più frequentemente danni alla cute ? Una recente rassegna [Koening T.R. et al., 2001] riporta le frequenze osservate dei danni cutanei da fluoroscopia. La maggior parte dei casi di danni alla cute (63%) risulta prodotta da procedure coronariche (angioplastica, posizionamento di stent, aterectomia ed angiografia diagnostica). Un minore numero di danni risulta prodotto nelle ablazioni cardiache con radiofrequenza (17%), TIPS [transjugular intrahepatic portosystemic shunt] (10%), interventi neuroradiologici (4%) ed altri interventi addo-minali o toracici (6%). La zona del danno corrisponde, in ogni caso, alla zona di ingresso del fascio RX e riflette l’orientazione del fascio prevalente durante la procedura.

Accorgimenti particolari da seguire prima della procedura Prima della procedura dovrebbe essere chiesto al paziente se è stato già esposto a fluoroscopia e, in tale caso, deve essere visitata la cute a rilevare eventuali esiti della precedente esposizione. Patologie del tessuto connettivale (p.eg. scleroderma, lupus eritematoso, …), diabete mellito ed ipertiroidismo, come pure alcuni agenti chemioterapici determinano un aumento della sensibilità alle radiazioni e, in questi casi, il paziente deve essere informato sui rischi potenzial-mente maggiori.

Accorgimenti particolari da seguire durante la procedura A scongiurare danni nelle proiezioni oblique e laterali, le braccia del paziente devono essere collocate al di fuori del fascio primario. Deve essere considerato che, nella fluoroscopia con orientamento del fascio RX laterale od obliquo, la dose in ingresso al paziente (ESD) aumenta per l’effetto combinato di due fattori: il maggiore spessore che deve essere attraversato e l’avvicinamento della cute in ingresso al tubo RX. Deve anche essere evitata la esposizione diretta delle mammelle femminili.

Accorgimenti da seguire dopo la procedura I pazienti che hanno ricevuto una dose elevata alla cute (p.e. superiore a 2 Gy) dovrebbero essere seguiti con periodici controlli cutanei ed il paziente se osserva variazioni cutanee deve sottoporsi a controllo dal medico che ha effettuato la procedura.   Questo facilita la cura del paziente e fornisce utili informazioni allo specialista.

Danno prodotto da più procedure in successione Paziente maschio di 40 anni che ha ricevuto in rapida succes-sione angiografia coronarica, angioplastica ed una seconda angiografia per complicazioni seguita da innesto di by-pass dell’arteria coronarica, per un tempo totale di scopia valutato > 120 minuti.   L’immagine mostra l’area del danno 6 settimane dopo le procedure. Il danno era stato descritto come “arrossamento circa 1 mese dopo la procedura e spellatura una settimana dopo.".

Danno prodotto da più procedure in successione Lo stesso paziente dopo circa 20 settimane dalle procedure, con presenza di piccola area ulcerata.

Danno prodotto da più procedure in successione La cute del paziente dopo trapianto della cute.

Progressione della ulcerazione in un paziente sottoposto a 3 TIPS nella stessa settimana: dopo 6 mesi; dopo 7,5 mesi; dopo 10 mesi; dopo 20 mesi; dopo 23 mesi con trapianto muscolocutaneo.

Posizione delle braccia Non è sempre agevole tenere le braccia al di fuori del campo RX durante una procedura di radiologia interventistica. Deve essere fatta attenzione a bloccare le braccia in una posizione che non ostacoli la circolazione e le tenga sicuramente fuori dal campo RX.

Posizione delle braccia Una donna di 40 anni fu sottoposta ad ablazione cardiaca con radiofrequenza e la procedura richiese circa 40 minuti di fluoroscopia. Le braccia della paziente furono inizialmente collocate ai lati, ma il braccio destro venne a posizionarsi verso il tubo radiogeno, a meno di 30 cm dal fuoco, ed il personale non si accorse di questo cambiamento di posizione in quanto un telo sterile ricopriva la paziente. Al contempo, il dispositivo di controllo automatico della luminosità aumentava l’intensità di dose per compensare l’assorbimento prodotto dai tessuti molli ed ossei del braccio e la dose cutanea totale sulla cute di ingresso sul braccio fu probabilmente superiore a 25 Gy.

Posizione delle braccia Alla dimissione, il giorno dopo la proce-dura, non vi era alcuna manifestazione di danno cutaneo. Dopo 3 settimane comparve un eritema.

Posizione delle braccia Le condizioni peggio- rarono e dopo 5 mesi apparve una grande ulcerazione in corris-pondenza del campo di ingresso dei RX.

Posizione delle braccia Dopo 8 mesi fu realizzato un trapianto chirurgico.

Posizione delle braccia Altro caso, meno grave del precedente, di eritema al braccio comparso 3 settimane dopo una procedura di ablazione cardiaca.

Danno collegato a specifiche patologie del paziente Ulcerazione profonda dorsale 13 mesi dopo una procedura TIPS in una paziente con particolare sensibilità alle radiazioni in quanto affetta da patologia vascolare e diabete mellito.

Danni più frequenti, e meno gravi, nelle procedure fluoroscopiche Iperpigmentazione alcuni mesi dopo angioplastica coronarica.

Danni più frequenti, e meno gravi, nelle procedure fluoroscopiche Atrofia cutanea localizzata alcuni mesi dopo angioplastica coronarica.

Danni più frequenti, e meno gravi, nelle procedure fluoroscopiche Telangectasia alcuni mesi dopo angioplastica coronarica.

Conclusioni Nelle procedure fluoroscopiche non è infrequente la produzione di danni cutanei anche gravi. La riduzione della dose in ingresso richiede il corretto posizionamento del paziente, la riduzione delle cinematografie e l’adozione di tecniche di scopia pulsata. Particolari patologie, come pure la successione di più procedure in tempi brevi, aumentano la frequenza e gravità dei danni cutanei.