PARAMETRIZZAZIONE DEL RAPPORTO RISCHIO/BENEFICIO E OTTIMIZZAZIONE a cura degli specialisti in fisica medica U.O. FISICA SANITARIA A.O. SPEDALI CIVILI DI BRESCIA Direttore: PIERO FEROLDI MILANO, 16 novembre 2009

PARAMETRIZZAZIONE DEL RAPPORTO BENEFICIO/RISCHIO E OTTIMIZZAZIONE IN RADIOTERAPIA TRANSCUTANEA RISCHI STOCASTICI (senza soglia) DANNI TISSUTALI E/O D’ORGANO (con soglia) DETERMINISTICI INDICATORI PARAMETRICI DVH: ISTOGRAMMI DOSE-VOLUME BED-VH: ISTOGRAMMI “PESATI” RADIOBIOLOGICAMENTE TCP: PROBABILITA’ DI CONTROLLO TUMORALE NTCP: PROBABILITA’ DI COMPLICANZE AI TESSUTI SANI

“TRADIZIONALE” CONSIDERAZIONE DEI DANNI DETERMINISTICI PER GLI “ORGANI DI RISPETTO” O “ORGANI A RISCHIO” CONTENUTI NEI/O PROSSIMI AI/ VOLUMI INTERESSATI DALLE DOSI TERAPEUTICHE PRESCRITTE OTTIMIZZAZIONE BENEFICIO/DANNO MEDIANTE: DELIMITAZIONE 3D DEL “BERSAGLIO” CONFORMAZIONE DEL VOLUME AD “ALTA DOSE” ALL’EFFETTIVO “BERSAGLIO”

QUINDI NON ESCLUDIBILITA’ DI: LA DELIMITAZIONE DI UN “BERSAGLIO” A MARGINI QUANTO PIU’ RIDOTTI PUO’ RICHIEDERE AUMENTI DI DOSE DA PROCEDURE DI IMAGING UN “BERSAGLIO” A MARGINI QUANTO PIU’ RIDOTTI INDUCE AD AUMENTARE LE DOSI TERAPEUTICHE LE TECNICHE DI IRRADIAZIONE CONFORMAZIONALE RICHIEDONO GENERALMENTE PROIEZIONI PIU’ NUMEROSE E UNITA’ MONITOR MAGGIORI QUINDI NON ESCLUDIBILITA’ DI: - MAGGIORI “BASSE E MEDIE” DOSI AD “ORGANI DI RISPETTO” MAGGIORI DOSI INTEGRALI CON DIFFICILE STIMA DI RISCHI STOCASTICI

FRAZIONAMENTO NON TRADIZIONALE DELLA DOSE BENEFICIO: IPOFRAZIONAMENTO, CON POSSIBILITA’ DI AUMENTO DELLA DOSE DIFFICOLTA’ VALUTATIVE DI: RISCHI STOCASTICI DANNI DETERMINISTICI

Piero FEROLDI* Aspetti radiobiologici: rischio-beneficio nello screening mammografico alla luce delle nuove evidenze epidemiologiche *U.O.S.C. FISICA SANITARIA Gazzada, 24 maggio 2007 A.O. “SPEDALI CIVILI DI BRESCIA”

Flaviano CORRADO* – Piero FEROLDI* “Screening mammografico RISCHIO RADIOLOGICO “Screening mammografico nelle fasce di età 40-49 e 70-74” *U.O.S.C. FISICA SANITARIA Bologna, 25-26 maggio 2006 A.O. “SPEDALI CIVILI DI BRESCIA”

beneficio costo beneficio rischio beneficio rischio radiologico misure stime stime casi diagnosticati casi radioindotti anni vita guadagnati anni vita persi

INDICATORI NELLO SCREENING Adesione grezza e corretta Popolazione sottoposta a screening mammografico (mammografia programmata o spontanea) Valore Predittivo Positivo Tasso di approfondimento o di richiamo Tasso di identificazione totale (Detection rate) Tasso di identificazione per soli tumori invasivi Proporzione dei tumori in situ diagnosticati allo screening Proporzione di tumori in stadio II o più avanzato

pre-invasiva invasiva Fase di suscettibilità Fase pre-clinica Fase clinica pre-invasiva invasiva lead time delay time sojourn time Esposizione Inizio Il tumore Applicazione Comparsa fattori biologico diventa del test dei sintomi di rischio della individuabile di screening clinici malattia al test di screening

rischio radiologico = Coeff x T x MGD estrapolazione ipotesi lineare senza soglia Calcolo secondo modello mammario e con algoritmo Monte Carlo MGD = MGD (kVp, HVL, spettro energetico; spessore, composizione)

INDETERMINAZIONI RBE: 1-4 DDREF: 2-1 cetà: 1-3 ? RBE: 1-4 DDREF: 2-1 cetà: 1-3 T: 20-50 (funzione anche della speranza di vita) MGD: 10-20 % Ulteriore variabilità con l’età

Indeterminazione ESAK: 7-14 % MGD = ESAK x g x c x s Indeterminazione ESAK: 7-14 %

RADIOINDUZIONI STIMABILI DA OGNI CONTROLLO DI SCREENING j-esima coorte d’età nj: casi radioindotti ipotesi: definizione:

N = 105 esempio teorico: programma tipo casi rivelati NHSBSP casi radioindotti programma tipo NHSBSP (compliance 100%) N = 105 esempio teorico: 3500 = 350 10 2400 = 300 8 4800 = 320 15 periodicità n° proiezioni 5000 = 250 20 1600 = 200 8

35 ! 840 ! 24 ! DECADE 40-49 105 donne (compliance 100%) annuale 2 proiezioni AGDj = 4,25 mSv detection rate medio 1%o detected= 1%ox 9roundsx 105=900 35 ! 840 ! 24 ! AGDj densità; radiosensibilità speranza di vita casi diagnosticati qualità diagnostica; incidenza patologia

AGD MGD OBIETTIVI degli SPECIALISTI in FISICA MEDICA ricerca applicata innovativa CR DR produzione, elaborazione, gestione delle immagini dosimetria in fantoccio e in vivo controlli di qualità (mammella standard) analisi e interconfronti

VALUTAZIONI DOSIMETRICHE SULLE DONNE IN STATO DI GRAVIDANZA RADIODIAGNOSTICA VALUTAZIONI DOSIMETRICHE (previsionali o a esame effettuato) SULLE DONNE IN STATO DI GRAVIDANZA e valutazioni estensibili alla popolazione delle donne in età fertile e alla loro frazione che non possa escludere una gravidanza in atto.

Ipotetica dose equivalente a embrione/feto pari a 50 mSv Coefficiente di rischio assoluto (per la vita intrauterina) di detrimento grave da effetti stocastici, genetici compresi nelle future generazioni

Ipotetica dose equivalente a embrione/feto inferiore a 20 mSv (interpretabile come raddoppio dell’incidenza naturale di patologia grave)

Kerma assorbito dall’aria in aria Dose equivalente all’embrione Rx addome AP 77 kV 50 mAs DF-cute 90 cm HVL? Metodo Kerma assorbito dall’aria in aria ESDpa ESDpp Dose equivalente all’embrione mGy/mAs A 100 cm ESDpax1.35BSF ICRP 34 statistico 1.552.05 NRPB 93 Medio 2.60 Kerma assorbito dall’aria in aria tabellare e curva di trasmissione in acqua 0.099 6.11 ? 0.25 Trasmissione in acqua 1.53 Allegato VI DLgs 187/00 2.08 ICRP 34 analitico, con tabelle per l’organo 0.305 ratio Monte Carlo 1.86 Misura di kerma assorbito dall’aria in aria Misura NRPB tabellare 0.060 3.70 5 0.24 ratio Monte Carlo 1.20

Medicina Nucleare: sorgente non sigillata diffusibile nel paziente beneficio = risposta adeguata al quesito diagnostico rischio = irradiazione interna + esposizione esterna a paziente e pubblico Efficacia Diagnostica scelta radionuclide – vettore biologico qualità fisico – farmacologica molecola somministrata preparazione paziente scelte tecnico – strumentali ( 2D - 3D, macchine ibride) set-up di misura, processing dati, qualità immagine reporting e comunicazione interpretativa

Rischio radiologico Parametri fisici attività radionuclide forma chimica via di somministrazione Parametri biologici risposta individuale età sesso status clinico Parametri sociali ambiente familiare occupazione lavorativa regole e vincoli di comportamento

Grazie per l’attenzione