P radiologia
La radioprotezione del paziente:
dosi a confronto
L
62
ildentistamoderno
marzo 2008
• Giancarlo Zonca*
• Emanuele Pignoli*
• Cesare Benetti**
• Luigi Paglia***
* Fondazione IRCCS, Istituto Nazionale Tumori, Milano
** Istituto Stomatologico Italiano - Milano,
Responsabile del Reparto di Radiologia
*** Istituto Stomatologico Italiano - Milano,
Responsabile del Reparto di Odontoiatria Infantile
La legislazione vigente in materia di
comma 2 (esposizione di pazienti nell’ambito
preliminarmente prima di essere generalmente
protezione sanitaria delle persone
della rispettiva diagnosi o trattamento
adottate;
contro i pericoli delle radiazioni ionizzanti
medico…), devono mostrare di essere
b) i tipi di pratiche esistenti che comportano
connesse a esposizioni mediche è riassunta
sufficientemente efficaci mediante la valutazione
esposizioni mediche possono essere riveduti
nel D. Lgs. 187/001.
dei potenziali vantaggi diagnostici o terapeutici
ogniqualvolta vengano acquisite prove
I principi di giustificazione e di ottimizzazione
complessivi da esse prodotti, inclusi i benefici
nuove e rilevanti circa la loro efficacia o le loro
delle esposizioni mediche contemplati nel
diretti per la salute della persona e della
conseguenze;
D. Lgs. 187/00 sono i riferimenti da tenere
collettività, rispetto al danno alla persona che
c) il processo di giustificazione preliminare e di
sempre presenti nel processo decisionale
l’esposizione potrebbe causare, tenendo conto
revisione delle pratiche deve svolgersi nell’ambito
di richiedere/effettuare esami radiologici
dell’efficacia, dei vantaggi e dei rischi di tecniche
dell’attività professionale specialistica tenendo
o di acquisire/modificare apparecchiature
alternative disponibili, che si propongono lo
conto dei risultati della ricerca scientifica.
radiologiche. Si sottolineano i punti di
stesso obiettivo, ma che non comportano
3. Il Ministero della sanità può vietare, sentito il
seguito riportati.
un’esposizione, ovvero comportano una minore
Consiglio superiore di sanità, tipi di esposizioni
esposizione alle radiazioni ionizzanti.
mediche non giustificati.
Principio di giustificazione (art. 3 D. Lgs. 187/00)
In particolare:
4. Tutte le esposizioni mediche individuali devono
1. È vietata l’esposizione non giustificata.
a) tutti i nuovi tipi di pratiche che comportano
essere giustificate preliminarmente, tenendo
2. Le esposizioni mediche di cui all’articolo 1,
esposizioni mediche devono essere giustificate
conto degli obiettivi specifici dell’esposizione e
Riassunto
Summary
Il principio di giustificazione e il principio di ottimizzazione delle dosi dovute a
esposizioni mediche alle radiazioni ionizzanti, dettagliate rispettivamente negli artt.
3 e 4 del D. Lgs. 187/2000, conferiscono al medico specialista la responsabilità clinica
riguardo alle esposizioni mediche individuali e l’obbligo, fissato l’obiettivo perseguito,
di scegliere l’esame radiodiagnostico con minor dose al paziente. Il presente lavoro
fornisce allo specialista in odontostomatologia la terminologia dosimetrica necessaria
per interpretare le valutazioni delle dosi dovute agli esami radiologici. Viene dapprima
presa in considerazione l’esposizione in radiologia odontoiatrica tradizionale: esami
radiografici intraorali e ortopantomografie che utilizzano il film come supporto
dell’immagine. Si sottolinea come l’ortopantomografia sia da preferire, dal lato
dosimetrico, quando si debbano eseguire più radiografie intraorali per la valutazione
del quadro clinico. Viene poi considerata, per gli esami radiografici sopraelencati,
l’esposizione che utilizza sistemi digitali di rilevazione dell’immagine: fosfori
fotostimolabili e CCD. La sensibilità alla radiazione X dei detettori digitali, unitamente
alla possibilità di elaborazione dell’immagine, può dar luogo a una riduzione della
dose al paziente maggiore del 50% paragonata ai sistemi tradizionali a film. Va
però sottolineato che tale riduzione di dose è possibile solo attuando un rigoroso
controllo di qualità; viceversa, è più facile lavorare con sovraesposizioni in quanto i
sistemi digitali hanno un’ampia latitudine di lavoro. Sempre di più, l’implantologia
richiede dettagliate immagini TAC: le TAC volumetriche a fascio conico consentono un
risparmio di dose anche di un fattore 10 rispetto alle TAC spirali multistrato utilizzate
con protocollo testa standard.
Patient doses in dental radiology
D. Lgs. 187/2000 gives to the dental specialist the clinical responsability about medical
exposure of individuals. The justification of exposure to ionising radiations and the
optimisation of given doses must always be taken into account. The present work gives
to the dentist the dosimetric know how needed to evaluate the numeric values of patient
doses arising from the radiological examinations. First are considered the adsorbed doses
in traditional oral and maxillofacial radiology: intraoral and panoramic radiography using
film as image receptor. Panoramic radiography gives less dose to the patient when several
intraoral radiographies must be done to evaluate the clinical case. Digital radiography
replaces film-based image with a digital image consisting of a two dimensional array of
pixels; receptors used are photostimulable storage phosphor plates or charge-coupled
devices. The high radiation sensitivity of digital detectors combined with the possibility of
image elaboration can give arise to a dose reduction greater than a factor of two, but due
to the wide dynamic range of digital detectors acceptable images may be acquired at high
dose levels and overexposures may not be detected. Overexposures can be minimized
with training programs and quality control, including patient dose evaluations.
Implantology requires detailed information about bone structures that are commonly
derived from computed tomography examinations: cone beam CT reduces the dose to the
patient also of a factor of ten in comparison to multisliced helical CT used with a standard
head protocol.
z PAROLE CHIAVE: radioprotezione del paziente, dose d’ingresso, dose efficace,
dose TAC, radiografia intraorale, panoramica dentale, TAC cone beam, TAC spirale.
z KEY WORDS: patient protection, entrance dose, effective dose, CT dose,
intraoral radiography, panoramic radiography, cone beam CT, spiral CT.
TABELLA 1 LIVELLI DIAGNOSTICI DI RIFERIMENTO DI TELERADIOGRAFIE
AL CRANIO.
Esame
Paziente adulto
Paziente pediatrico (5 anni)
Dose d’ingresso (mGy)
cranio AP
5,0
cranio PA
5,0
cranio Lat
3,0
cranio PA/AP
1,5
cranio Lat
1,0
Considerazioni cliniche e
radiodiagnostiche
È compito del clinico, quindi, ridurre e
ottimizzare la dose al paziente graduando
la complessità degli esami radiografici in
base alla situazione clinica e alle prospettive
terapeutiche di ogni singolo paziente. A
scopo esemplificativo, si riportano le seguenti
osservazioni cliniche.
delle caratteristiche della persona interessata. Se
Attualmente, il summenzionato D. Lgs. elen-
un tipo di pratica che comporta un’esposizione
ca gli LDR in tabella A dell’allegato II di cui si
Caso 1
medica non è giustificata in generale, può
riporta in tabella 1 un estratto per la sfera di
L’atrofia ossea, valutabile con Opt
essere giustificata invece per il singolo individuo
interesse odontoiatrico.
(figura 1), consente di prospettare il
in circostanze da valutare caso per caso.
Per la tomografia computerizzata alla testa
trattamento implantare all’arcata superiore
5. Il prescrivente e lo specialista, per evitare
di un paziente adulto viene fissato
solo previo intervento di innesto osseo,
esposizioni non necessarie, si avvalgono
un indice di dose tomografica pesato pari a
inferiormente l’altezza ossea è sufficiente a
delle informazioni acquisite o si assicurano di
60 mGy e un prodotto dose-lunghezza pari
livello interforaminale.
non essere in grado di procurarsi precedenti
a 1.050 mGy cm.
L’Opt è sufficiente per una prima diagnosi.
informazioni diagnostiche o documentazione
In particolare, i commi 1) e 3) dell’art.
L’atrofia ossea dell’arcata superiore
medica pertinenti alla prevista esposizione.
9 del D. Lgs. 187/00 richiedono che
consente di escludere il trattamento
…omissis…
vengano effettuate periodiche valutazioni
implantare qualora non si voglia ricorrere
dosimetriche per le esposizioni mediche
a innesti di osso, solo in tal caso la TC
Principio di ottimizzazione (art. 4 D. Lgs.
che riguardano i bambini e per le
può essere richiesta dal chirurgo come
187/00)
procedure diagnostiche comportanti alte
guida all’intervento.
1. Tutte le dosi dovute a esposizioni medi-
dosi per il paziente quali la tomografia
Inferiormente, l’altezza ossea è sufficiente
che per scopi radiologici di cui all’articolo
computerizzata.
a livello inter-foraminale; pertanto,
1, comma 2, ad eccezione delle procedure
radioterapeutiche, devono essere mantenute
al livello più basso ragionevolmente ottenibile e compatibile con il raggiungimento
dell’informazione diagnostica richiesta,
tenendo conto di fattori economici e sociali; il
principio di ottimizzazione riguarda la scelta
delle attrezzature, la produzione adeguata di
un’informazione diagnostica appropriata o
del risultato terapeutico, la delega degli aspetti
pratici, nonché i programmi per la garanzia di
qualità, inclusi il controllo della qualità, l’esame e la valutazione delle dosi o delle attività
somministrate al paziente.
2. ….
3. Ai fini dell’ottimizzazione dell’esecuzione degli esami radiodiagnostici si deve tenere conto
dei livelli diagnostici di riferimento (LDR) secondo le linee guida indicate nell’allegato II.
…omissis…
1. L’atrofia ossea evidenziata dall’ortopantomografia consente di prospettare un trattamento
implantologico superiore solo previo intervento di innesti d’osso; inferiormente l’altezza ossea è
sufficiente in sede interforaminale.
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ildentistamoderno
marzo 2008
P radiologia
individuare il corretto accesso chirurgico;
■
chiarire i rapporti tra 3.5 e 3.6, onde poter
stabilire in fase pre-operatoria se e come
il 3.6 risulti danneggiato dalla migrazione
distale di 3.5.
La TAC eseguita ha chiarito, come si
può osservare dall’immagine (figura 5),
i dubbi espressi dal clinico. La frequenza
del ricorso a tecniche di imaging di II livello
dipende ovviamente anche dall’esperienza
dell’operatore e, in ogni caso, i rapporti tra
2. L’ortopantomografia mostra una conservazione dell’altezza dell’osso disponibile
nell’arcata inferiore, eventuali dubbi clinici sullo spessore possono rendere opportuno un
approfondimento con TC.
incluso e strutture vicine sono ottimamente
apprezzabili con tomografia volumetrica,
rappresentando un indispensabile ausilio
potrebbe non essere indispensabile un
ulteriore accertamento diagnostico.
Caso 2
L’Opt (figura 2) mostra una conservazione
dell’altezza ossea disponibile, eventuali
dubbi clinici riguardo lo spessore osseo
rendono opportuno un approfondimento
con TC.
L’Opt può essere sufficiente, se pur
gravata da una certa imprecisione, per la
valutazione dell’altezza ossea disponibile
nell’arcata inferiore. Qualora, tuttavia, il
clinico abbia dubbi riguardo allo spessore
osseo, si rende necessaria l’integrazione con
metodica tridimensionale.
3. Visione orale del quadro clinico del caso 3.
Caso 3
Il caso clinico esposto riguarda un paziente
di 15 anni che si è presentato alla nostra
osservazione dopo avere eseguito
una Opt per un ritardo di permuta di 3.5
(figure 3 e 4).
L’Opt ha mostrato un’inclusione di 3.5,
che è migrato in prossimità delle radici di
3.6 con possibile compromissione della sua
radice distale.
Non ritenendo sufficienti le informazioni
fornite dalla Opt, il clinico ha deciso
di richiedere una TAC con le seguenti
motivazioni:
■
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ildentistamoderno
marzo 2008
stabilire la posizione di 3.5 al fine di
4. L’ortopantomografia mostra un’inclusione di 3.5 che è migrato in prossimità delle radici di 3.6
con possibile compromissione della sua radice distale.
nel caso di contenzioso medico-legale in
cui è possibile incorrere anche solo su base
puramente statistica.
Dose e unità di misura2
Dose assorbita (D): energia assorbita
per unità di massa, cioè il quoziente di dE
diviso per dm, in cui dE è l’energia media
ceduta dalle radiazioni ionizzanti alla
materia in un elemento volumetrico
e dm la massa di materia contenuta
in tale elemento volumetrico. L’unità
di dose assorbita è il gray (Gy); usati
in radioprotezione sono solitamente i
sottomultipli mGy e µGy.
Dose equivalente (HT ): dose assorbita
media in un tessuto od organo T; l’unità
di dose equivalente è il sievert (Sv);
Dose efficace (E): la dose efficace
è definita come somma delle dosi equivalenti
ponderate nei tessuti e organi del corpo
causate da irradiazioni ed è data da:
E = / wT $ HT
T
dove:
HT è la dose equivalente nell’organo o
tessuto T;
wT è il fattore di ponderazione per l’organo
o il tessuto T;
l’unità di dose efficace è il sievert.
I valori del fattore di ponderazione wT per i
diversi organi o tessuti sono i seguenti:
gonadi
0,20;
midollo osseo (rosso)
0,12;
colon
0,12;
polmone (vie respiratorie toraciche) 0,12;
stomaco
0,12;
vescica
0,05;
mammelle
0,05;
fegato
0,05;
esofago
0,05;
tiroide
0,05;
pelle
0,01;
superficie ossea
0,01;
rimanenti organi o tessuti
0,05.
P radiologia
elevata cui è stato sottoposto uno
qualsiasi dei dodici organi per cui è
specificato il fattore di ponderazione, a tale
organo o tessuto si applica un fattore di
ponderazione specifico pari a 0,025 e un
fattore di ponderazione di 0,025 alla media
della dose negli altri rimanenti organi o
tessuti come definiti sopra.
Il detrimento sanitario, cioè la stima del
rischio di riduzione della durata e della
qualità della vita derivante da effetti
somatici, cancro e gravi disfunzioni
genetiche che si verifica in una
popolazione a seguito dell’esposizione a
radiazioni ionizzanti è valutato in funzione
della dose efficace. La dose efficace non è
misurabile ed è difficile da calcolare.
Dose d’ingresso (mGy): è la dose cutanea e
tiene conto della radiazione retrodiffusa
dal paziente.
La dose d’ingresso è una quantità facile
da misurare, ma non facilmente correlabile
con la dose somministrata al paziente.
Per esempio, la dose d’ingresso per una
radiografia dentale intraorale è circa
50 volte più grande della dose d’ingresso di
una radiografia al torace,
ciononostante la dose efficace per
esposizione dentale è solitamente inferiore
a quella dovuta a una radiografia al torace.
Il circuito elettrico dell’alta tensione dei
monoblocchi endorali ad alta frequenza
consente di ridurre la dose d’ingresso
al paziente mediamente di un fattore 3
rispetto ai monoblocchi con semionda
raddrizzata.
5. TAC volumetrica eseguita per rispondere ai quesiti clinici sollevati dall’Opt.
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marzo 2008
Prodotto dose area (Gy cm2): è il prodotto
della dose misurata da una camera a
I valori dei fattori di ponderazione wT, deter-
rimanenti organi e tessuti si intendono:
ionizzazione trasmissiva per l’area del fascio
minati a partire da una popolazione di rife-
ghiandole surrenali, cervello, vie
in corrispondenza della camera;
rimento costituita da un ugual numero di
respiratorie extratoraciche, intestino tenue,
è un grandezza invariante rispetto alla
persone di ciascun sesso e di un’ampia gam-
reni, tessuto muscolare, pancreas, milza,
distanza dalla sorgente X.
ma di età si applicano, nella definizione della
timo e utero.
Indice di dose tomografica pesato CTDIw
dose efficace, ai lavoratori, alla popolazione
Nei casi eccezionali, in cui un unico organo
(mGy): rappresenta la dose media assorbita
e a entrambi i sessi.
o tessuto tra i rimanenti riceva una dose
in una serie di esposizioni contigue.
Ai fini del calcolo della dose efficace, per
equivalente superiore alla dose più
Pitch: nei tomografi assiali computerizzati
(TAC) a spirale è il rapporto tra lo
spostamento longitudinale del lettino
per singola rotazione del tubo radiogeno
e la larghezza totale del fascio.
CTDI volumetrico CTDIvol (mGy): è il
rapporto CTDIw/pitch; fornisce una stima
della dose media entro il volume irradiato
in un’acquisizione TAC, tenendo conto del
protocollo specifico di scansione.
La dose d’ingresso è una
quantità facile da misurare,
ma non facilmente correlabile
con la dose somministrata al
paziente. Per esempio, la dose
d’ingresso per una radiografia
dentale intraorale è circa
50 volte più grande della dose
d’ingresso di una radiografia
al torace, ciononostante la
dose efficace per esposizione
dentale è solitamente
inferiore a quella dovuta a
una radiografia al torace.
Prodotto dose lunghezza DLP (mGy cm):
rappresenta la dose assorbita con una
specifica scansione TAC ed è pari al
prodotto del CTDIvol per la lunghezza di
scansione. La misura della dose
equivalente agli organi e della dose
d’ingresso è effettuata mediante idonei
dosimetri posizionati in fantocci
simulanti la regione anatomica esposta
alle radiazioni.
In figura 6 sono illustrati i chip
termoluminescenti di LiF ampiamente
utilizzati per misure di dose:
■
in superficie del fantoccio testa a uso
diagnostico;
■
agli organi, introducendo i dosimetri
in fori praticati negli organi stessi di un
fantoccio che riproduce in composizione e
numero atomico i tessuti umani
P radiologia
Dose al paziente in
termini di dose assorbita
per la presenza del fondo
naturale di radiazioni3
La dose efficace, sopra descritta, utile
per valutare il detrimento individuale per
la salute, è una quantità calcolata e, di
conseguenza, di non facile comprensione.
Può essere utile convertire la dose efficace
in giorni di esposizione al fondo naturale
che procurano la stessa dose.
La dose media assorbita da ognuno di
noi in Italia dovuta al fondo naturale
(radon indoor incluso) è circa 2 mSv/anno4:
metà è dovuta a irradiazione esterna,
mentre l’altra metà è dovuta a irradiazione
interna al nostro corpo a seguito
dell’inalazione dei discendenti radioattivi
del radon e del toron appesi al pulviscolo
atmosferico.
In tabella 2 si forniscono gli equivalenti
in giorni di vita per assorbire la dose
efficace indicata di 2 degli esami radiologici
più comuni.
6. In alto a sinistra (6a) sono mostrati i dosimetri
termoluminescenti (3x3x1 mm3) che possono
essere posizionati sulla superficie del fantoccio
testa ad uso diagnostico (in basso a sinistra)
(6c) per misure di dose in ingresso o in cavità di
fette (figura in alto a destra) (6b) del fantoccio
Alderson Rando (figura in basso a destra) per
misure di dose agli organi e, quindi, calcolare la
dose efficace dopo aver simulato sul fantoccio
l’indagine radiodiagnostica (6d).
come il fantoccio Alderson Rando
sezionato a fette. In figura 7 è illustrata una
camera a ionizzazione cilindrica che viene
introdotta in fori praticati al centro
e in periferia di un fantoccio di plexiglas,
simulante geometricamente la testa,
per misurare la dose in scansioni TAC e
quindi dedurre l’indice di dose
tomografica.
7. Camera a ionizzazione a matita
lunga 10 cm, collegata a un dosimetro,
per la misura della dose TAC in centro e in
periferia di un fantoccio cilindrico di plexiglas.
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ildentistamoderno
marzo 2008
P radiologia
film sensibili alla luce emessa da schermi
TABELLA 2 DOSI EFFICACI E VALORE EQUIVALENTE DI TEMPO DI PERMANENZA
AL FONDO AMBIENTE.
Esame radiografico
Dose efficace (mSv)
Tempo per assorbire la stessa
dose dal fondo naturale
RX dentale intraorale
0,06
11 giorni
RX al torace
0,08
15 giorni
di rinforzo alle terre rare accoppiati al film
stesso entro la cassetta radiografica. La dose
necessaria al detettore, utilizzando gli schermi
0,001 mGy o meno. Allo stato attuale, la dose
di rinforzo alle terre rare, è dell’ordine di
efficace al paziente con una singola radiografia
panoramica è approssimativamente uguale a
quella dovuta a 4 immagini intraorali6.
Esposizione in radiologia
odontoiatrica tradizionale
fuoco-film maggiori riducono la dose al
In tabella 5 si riportano le dosi al paziente per
paziente come pure l’uso di collimatori
alcuni esami di radiodiagnostica5.
La dose d’ingresso nelle radiografie i
rettangolari che si adattino alle dimensioni
Williams riporta che il prodotto dose area
ntraorali è stata ridotta drasticamente con lo
del film in luogo dei circolari.
medio di un esame panoramico standard su
sviluppo di nuove emulsioni più sensibili ai
Le esposizioni extraorali, come la radiografia
adulto è pari a 11,3 cGy cm2 ed è dello stesso
raggi X (figura 8).
panoramica e cefalometrica, utilizzano
ordine di grandezza del valore medio per la
La rapidità di un film è espressa come il
reciproco dell’esposizione necessaria per
produrre una densità ottica di 1 sopra il
velo. In tabella 3 viene indicata, per i film
TABELLA 3 INTERVALLO DI DOSE INCIDENTE SULLA PELLICOLA PER
I FILM OGGI IN USO PER PRODURRE UNA DENSITÀ OTTICA NETTA DI 1.
intraorali a esposizione diretta (senza l’uso
Rapidità del film
di schermi di rinforzo come per le Opt e
D
0,73 - 0,37
E
0,37 - 0,18
F
0,18 - 0,09
le teleradiografie), la dose necessaria per
produrre una densità ottica netta di 1.
In tabella 4 viene riportata la dose al
paziente per radiografia dentale intraorale
5
ripresa dal Rapporto n. 145 della NCRP .
Si noti che tensioni più alte e distanze
Intervallo di dose (mGy)
Gruppi adiacenti differiscono in rapidità di un fattore circa 2.
L’utilizzo di film tipo F consente dunque di dimezzare la dose al paziente rispetto all’impiego di film
tipo E.
radiografia intraorale pari a 9,3 cGy cm2 per un
collimatore circolare di 6 cm di diametro7.
Esposizione
con i sistemi digitali
Nella radiografia digitale il film è sostituito
da un sensore costituito da fosfori
fotostimolabili (cosiddetta radiologia CR
da computed radiology) o dispositivi
elettronici contenenti una stringa di
CCD (cosiddetta radiologia DR da direct
radiology); in radiologia CR un lettore
laser digitalizza l’immagine latente che
viene trasmessa a un computer, mentre in
radiologia DR l’informazione digitale viene
trasmessa direttamente al computer.
La sensibilità dei detettori digitali alla
8. Esposizione relativa alla cute per radiografia intraorale nel corso degli anni. Le frecce indicano
l’introduzione di film più rapidi. L’esposizione richiesta per il film di rapidità F è circa 1% di
quella richiesta per il primo film dentale5.
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ildentistamoderno
marzo 2008
radiazione X può dar luogo a una riduzione
della dose al paziente maggiore del 50%
P radiologia
TABELLA 4 DOSE EFFICACE PER ESAME, CONSISTENTE DI PIÙ RADIOGRAFIE INTRAORALI, E DOSE D’INGRESSO PER SINGOLA
ESPOSIZIONE.
Dose efficace (mSv) per esame
kVp
Collimatore
Fascio
Geometria
a
FMX
BWX
rapidità del film
c
70
80
90
Dose d’ingresso (mGy)
b
singola esposizione
rapidità del film
rapidità del film
D
E
D
E
D
lungo
rettangolare
parallela
0,029
0,015
0,005
0,003
lungo
rotondo
parallela
0,150
0,076
0,023
0,012
2,50
cortod
rotondo
bisettrice
0,200
0,100
0,027
0,014
3,75
lungo
rettangolare
parallela
0,026
0,013
0,005
0,003
lungo
rotondo
parallela
0,130
0,067
0,020
0,011
corto
rotondo
bisettrice
0,170
0,087
0,023
0,013
lungo
rettangolare
parallela
0,025
0,014
0,005
0,003
lungo
rotondo
parallela
0,120
0,068
0,020
0,011
1,75
corto
rotondo
bisettrice
0,150
0,085
0,022
0,012
2,75
a
FMX: serie di viste periapicali dell’intera bocca, di solito da 14 a 21 film.
BWX: proiezioni su film intraorali, solitamente solo per i denti posteriori; generalmente da due a quattro film.
c
40 cm; d20 cm
b
paragonata ai film di rapidità E5.
scopo diagnostico prefissato, mentre la
di rinforzo-pellicola (S-P) sono stati
Il maggior vantaggio dell’immagine
sottoesposizione diminuisce il rapporto
ottimizzati, ma rimangono limitazioni
digitale è la possibilità di modificare
segnale-rumore con conseguente perdita
intrinseche; in particolare, un buon
le proprietà dell’immagine dopo
di informazione diagnostica.
contrasto dell’immagine può essere
l’acquisizione. Queste procedure possono
Le tecniche radiografiche nei sistemi digitali
ottenuto solo in uno stretto intervallo
compensare la sovra o sottoesposizione
devono essere tarate per fornire la minima
di esposizione e un’alta risoluzione
che, in ogni caso, andrebbero evitate,
dose al paziente compatibilmente con
spaziale è ottenibile solamente con sistemi
poiché la sovraesposizione aumenta la
un rapporto segnale-rumore sufficiente
a pellicola lenta.
dose al paziente migliorando inutilmente
per produrre un’immagine di qualità che
L’introduzione dei sistemi digitali è stata
la qualità dell’immagine rispetto allo
soddisfi lo scopo dell’esame.
motivata dal loro ampio range dinamico
In tabella 6 si evidenzia che la modifica
e dalla possibilità di post-processing
dei parametri di ripresa della Opt
dell’immagine, che permette di ottenere un
TABELLA 5 DOSI EFFICACI PER ESAME
IN RADIOLOGIA TRADIZIONALE.
digitale comporta una riduzione della
buon contrasto locale in regioni con densità
Esame
Dose efficace (mSv)
per esame
dose a 1/3 circa.
molto differente.
panoramica dentale
0,006 - 0,011
fosfori fotostimolabili, sono considerati il
cefalometria
0,017
Sistemi schermo-pellicola
vs sistemi digitali8,9
tomogramma TMJ
0,002
Nei decenni scorsi, i film utilizzati in
radiografiche digitali senza modificare
cranio
0,100
radiologia e gli abbinamenti schermo
l’impianto radiografico.
I sistemi digitali CR, che impiegano
metodo migliore per acquisire immagini
TABELLA 6 MODIFICA DEI PARAMETRI DI RIPRESA PER UN PAZIENTE MEDIO DI UN OPT ORTHORALIX 9200 GENDEX CHE
HA SUBITO UN UPGRADE PASSANDO DAL SENSORE SCHERMO DI RINFORZOPELLICOLA A CCD.
72
ildentistamoderno
marzo 2008
Tensione (kV)
Corrente (mA)
Tempo (s)
Opt Orthoralix 9200 tradizionale con sensore schermo-film
74
10
12
Opt Orthoralix 9200 DDE con sensore CCD
70
4
12
P radiologia
Negli ultimi due decenni sono stati
sviluppati diversi sistemi radiologici che
producono direttamente un’immagine
TABELLA 7 INDICE DI DOSE TOMOGRAFICA PESATA DI UNA TAC SPIRALE
MONOSTRATO DI IMPIEGO GENERALE E DI UNA TAC CB DEDICATA ALL’IMAGING DEL
DISTRETTO DENTOMAXILLOFACCIALE.
CTDIw (mGy)
digitale eliminando l’uso delle cassette.
In radiologia odontoiatrica la dose efficace è
alquanto ridotta, per cui il rischio biologico
per la persona esposta è trascurabile.
Con un training adeguato dell’utente
TAC PQ2000 Picker
tscansione 1 s; FOV 25 cm; corrente 100 mA; spessore della sezione 10 mm; tensione 120 kV
18,3
TAC volumetrica Maxiscan New Tom QR DVT 9000
tensione 110 kV; corrente media 7,2 mA; tempo complessivo di erogazione raggi 36 s
2,3
e attivando un’idonea procedura di
controllo di qualità, è possibile generare
immagini con le stesse dosi o inferiori con
TABELLA 8 MISURE DI DOSE INCIDENTE SU FANTOCCIO ALDERSON PER I TRE
TOMOGRAFI INDICATI NELLE STESSE MODALITÀ DI ESAME SU PAZIENTE.
TAC multistrato
LightSpeed 16 GE
i sistemi di imaging digitale in confronto
ai sistemi S-P utilizzati in radiologia
generale tradizionale. In aggiunta, la qualità
TAC con fascio
conico QUERRE
Maxiscan
Opt Planmeca
Promax digitale
Arcata superiore
Arcata inferiore
Tensione (kV)
120
100
110
66
Corrente (mA)
120
100
5,80
16
trasmissione delle immagini via rete e la
Tempo (s)
0,8 /rot
0,8 /rot
20
16
facilità di archiviazione sono altri vantaggi
Pitch
1,25
1,25
fondamentali dell’immagine digitale.
Regione anatomica
Dose (mSv)
occhi
1,40
1,00
0,60
0,04
tiroide
2,90
0,52
0,60
0,05
dell’esposizione, mentre con i sistemi
cute mascella
1,87
13,70
3,50
0,05
digitali, per il loro inerente ampio range
cute guancia
21,00
13,00
2,59
0,20
dinamico (risposta utilizzabile per una
cute nuca
2,39
16,20
2,39
0,45
arcata dentale superiore
16,30
11,00
3,70
0,20
arcata dentale inferiore
17,00
2,00
3,10
0,10
parotidi
12,00
6,00
0,70
0,10
dell’immagine e l’informazione diagnostica
dopo la fase di post-processing può essere
migliorata con le tecniche digitali. La
Con i sistemi S-P errori nella tecnica
radiografica o malfunzionamenti della
sviluppatrice richiedono la ripetizione
variazione della dose da 1 a 10.000 per le
piastre fotostimolabili e per i rivelatori flat
panel rispetto ai sistemi S-P che consentono
una variazione della dose da 1 a 30) e le
possibilità di post-processing dell’immagine,
74
ildentistamoderno
marzo 2008
evitano sovente la necessità di dover ripetere
ottenere l’indice di esposizione ottimale
non è facilmente rilevabile salvo frequenti
l’esposizione. Tuttavia, vi è la tendenza a
dei sistemi CR. In genere, quando si passa
valutazioni della dose al paziente.
incrementare la dose somministrata poiché
dal sistema S-P al sistema CR si aumenta
la qualità dell’immagine dei sistemi digitali
leggermente la tensione a cui si effettua
può essere migliorata riducendo il rumore
l’esame per migliorare il compromesso tra
dell’immagine come pure ad aumentare il
dose al paziente e qualità dell’immagine.
numero di riprese radiografiche vista la loro
La dose al paziente, con l’introduzione dei
Dosi con TAC con fascio
a ventaglio (fan-beam)
e con TAC a fascio conico
(cone-beam cb)
semplice acquisizione. Per non aumentare
sistemi con rivelatore a schermo piatto
In tabella 7 sono riportate le misure di
la dose al paziente con i sistemi digitali è
al silicio amorfo per Radiologia Diretta, è
dose, eseguite con camera a ionizzazione
dunque necessario produrre un’immagine
inferiore del 33-50% rispetto ai sistemi S-P
a penna lunga 10 cm, in fantoccio testa di
adeguata allo scopo e non di qualità
convenzionali; la diminuzione attuabile
PMMA di 16 cm di diametro lungo 20 cm. Si
superiore. L’esposizione richiesta con i
della dose paziente è dunque di un
noti una riduzione della dose di un fattore
sistemi S-P, al fine di ottenere una densità
fattore 2. Va considerato, però, il fatto che
circa 8 nel passaggio dalla TAC con fascio a
ottica media del film di 1,4, è paragonabile
una sovraesposizione con i sistemi digitali,
ventaglio a una TAC a fascio conico che usa
e in genere inferiore a quella richiesta per
data la loro ampia latitudine di lavoro,
come rivelatore un sistema a intensificatore di
P radiologia
brillanza da 23 cm con sensore a stato solido
della TAC multistrato (max 21 mSv) rispetto
dati pubblicati nel 2006 e riportati in tabella 9,
(CCD) da 2/3” e matrice di acquisizione 512
a quella misurata con il Maxiscan (max 3,5
che riducendo la tensione, senza modificare gli
x 512. In tabella 8 sono messe a confronto
mSv) e questa è a sua volta maggiore di circa
altri parametri di acquisizione, in un esame con
le dosi d’ingresso per un esame simulato
un fattore 8 rispetto a quella rilevata sull’OPT
TAC multistrato Light Speed Plus GE, fornito di
su fantoccio per una TAC multistrato,
digitale10. Va osservato che la TAC multistrato
software di ricostruzione Dentascan, è possibile
per una TAC CB dedicata all’impiego in
opera a potenze maggiori rispetto alle altre
ottenere una sostanziale riduzione della dose
odontostomatologia e un’Opt digitale. La dose
due macchine progettate e costruite per esami
assorbita dalle strutture della testa-collo senza
cute risulta maggiore di un fattore 6 nel caso
11
maxillofacciali. Fanucci et al. dimostrano, con
alterare la qualità dell’immagine utilizzata
a fini implantologici e per lo studio della
TABELLA 9 DOSE IN INGRESSO, NELLE SEDI CORRISPONDENTI ALLE REGIONI
ANATOMICHE INDICATE, MISURATE IN FANTOCCIO ANTROPOMORFO
TESTACOLLO DI PLEXIGLASS.
Regione anatomica
TAC spirale multistrato GE
con SW Dentascan, 120 kV
patologia delle ossa mascellari. Altri autori12
in un recente lavoro, dove viene valutata
contemporaneamente la qualità soggettiva
TAC spirale multistrato GE
con SW Dentascan, 80 kV
dell’immagine e la dose efficace al fantoccio
paziente-simulatore Rando, escludono la
Dose in ingresso (mGy)
cristallino
0,574
0,187
parotidi
1,411
0,678
tiroide
1,117
0,602
bocca
1,925
0,695
C3/C4
0,684
0,255
tecnica che impiega una tensione di 80 kV
poiché è sufficiente una piccola variazione del
carico del tubo radiogeno (mAs) per ottenere
un’ingente variazione della qualità percepita.
Nella loro ricerca viene impiegata una TAC
Siemens Somatom Plus 4 e il programma
Negli esami Dentascan viene, di solito, utilizzata la tensione al tubo RX di 120 kV. Nel protocollo a 80 kV si
registra una riduzione della dose cute di almeno un fattore 2.
dentale Dentascan. In tabella 10 sono riportati
i dati relativi alle dosi equivalenti ai principali
TABELLA 10 DOSI EQUIVALENTI AGLI ORGANI E DOSE EFFICACE PER LE DIVERSE APPARECCHIATURE AQUILION 64 SLICE,
ICAT CB E OPT E PROTOCOLLI CONSIDERATI COMUNICAZIONE PERSONALE DELLA DOTT.SSA S. STROCCHI DEL SERVIZIO
DI FISICA SANITARIA DELL’OSPEDALE DI CIRCOLO DI VARESE, DIRETTORE PROF. L. CONTE.
Dosi equivalenti agli organi (mGy)
Protocollo Toshiba
standard
Protocollo Toshiba
modificato
i-CAT 10s Full
Height
i-CAT 20s Full
Height
i-CAT 40s Full
Height
Orthophos
midollo osseo rosso
4,41
1,80
0,09
0,17
0,31
0,10
tiroide
8,28
3,42
0,12
0,19
0,34
0,14
esofago
0,53
0,22
0,01
0,01
0,02
0,01
cervello
27,97
11,76
0,83
1,54
2,89
0,69
ghiandole salivari sottomandibolari
63,49
27,02
0,69
1,35
2,14
2,26
ghiandole salivari sottolinguali
65,27
26,55
0,71
1,44
2,15
2,01
ghiandole parotidi
63,56
25,48
0,97
1,78
3,18
2,57
denti
47,86
21,28
1,05
1,90
3,60
0,69
occhi
36,46
13,71
1,12
2,01
3,91
0,10
cristallino
35,72
12,84
1,11
1,87
3,58
0,12
Dose efficace (mSv)
2,37
0,99
0,06
0,11
0,20
0,05
Protocollo Toshiba standard: tensione 120 kV, corrente 400 mA, tempo di rotazione 0,5 s, pitch 0,641, collimazione 32 mm (0,5 x 64 mm).
Protocollo Toshiba modificato: tensione 120 kV, corrente 200 mA, tempo di rotazione 0,5 s, pitch 0,828, collimazione 32 mm (0,5 x 64 mm).
Protocolli i-CAT Full Height 10 s, 20 s, 40 s: tensione 120 kV, tempi di acquisizione 10 s , 20 s , 40 s, rispettivamente.
Protocollo Sirona Orthophos XG plus: tensione 69 kV, corrente 15 mA, tempo di rotazione 14,1 s.
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ildentistamoderno
marzo 2008
P radiologia
organi della testa e del collo e le dosi
efficaci valutate per mezzo di TLD posti
in un fantoccio antropomorfo Alderson
Rando. Sono state confrontate le risposte
dosimetriche di due apparecchiature TAC:
Toshiba Aquilion 64 fan-beam spirale
multistrato e Xoran Technologies i-CAT
Cone Beam volumetrica.
Inoltre, sono state valutate le dosi
equivalenti somministrate da un
ortopantomografo convenzionale
riscontrati in letteratura per esami TAC a
Sempre di più,
l’implantologia richiede
dettagliate immagini TAC:
le TAC volumetriche a
fascio conico consentono
un risparmio di dose anche
di un fattore 10 rispetto
alle TAC spirali multistrato
utilizzate con protocollo
testa standard.
indirizzo odontostomatologico e risulta
circa 10 volte superiore alla dose efficace
di un esame alla TAC CB con tempo di
acquisizione 20 secondi.
Protezione delle pazienti
durante la gravidanza
La dose stimata all’utero dovuta agli esami
radiologici in campo odontostomatologico
risulta sempre ampiamente inferiore al
Orthophos XG plus.
valore di 1 mSv, limite oltre il quale il D.
Le dimensioni dell’immagine
Lgs. 187/00 considera la possibilità di
acquisita con l’ortopantomografo sono 25
del Rando è stato verificato da un medico
procrastinare l’indagine diagnostica o, se
x 13 cm. Il corretto posizionamento del
radiologo per fare in modo che la scansione
non possibile, di informare la donna su
fantoccio Rando è stato verificato
comprendesse completamente la
eventuali rischi per il nascituro. Utilizzando
da un tecnico di radiologia.
mandibola. La lunghezza delle scansioni in
la tecnologia ultimamente disponibile,
La scansione in TAC convenzionale (Toshiba)
direzione cranio-caudale dei tre protocolli
la dose alle gonadi dovuta da una
si estende dai condili mandibolari fino a
Full Height indagati è di 13,2 cm. Il fascio
panoramica o a esami intraorali estesi
comprendere l’intera mandibola, per una
conico ha le seguenti dimensioni: larghezza
all’intera bocca o a TAC del cranio non
lunghezza pari a circa 8,5 cm. L’estensione
23,8 cm e altezza da 5 cm a 19,2 cm;
eccede 0,005 mGy.
e i punti iniziali e finali della scansione sono
dimensioni del flat panel al silicio amorfo
stati stabiliti da un medico radiologo.
23,8 cm x 19,2 cm. In questo caso, i valori
I valori di dose comprendono il contributo
di dose comprendono il contributo di
di due scout dell’intera testa (AP e LL).
una scout della testa. La dose efficace,
Per quel che riguarda la TAC volumetrica
valutata sul protocollo Toshiba modificato,
dentale (i-CAT), il corretto posizionamento
è dell’ordine di 1 mSv, in accordo con i dati
Corrispondenza
Dott. Giancarlo Zonca
Fondazione IRCCS Istituto Nazionale dei Tumori
S.c. Fisica Sanitaria
Via Venezian, 1 - 20133 Milano
Tel.: 0223902484; fax 0223902124
e-mail: [email protected]
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