Elaborato finale - Dipartimento di Fisica e Astronomia and

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI
CATANIA
REGIONE SICILIANA
Assessorato Regionale dell'Istruzione
e della Formazione Professionale
Dipartimento Regionale dell'Istruzione
e della Formazione Professionale
Unione Europea
Fondo Sociale Europeo
Ministero del Lavoro
e delle Politiche Sociali
SICILIA
FONDO SOCIALE EUROPEO
PROGRAMMA OPERATIVO 2007-2013
"Investiamo per il vostro futuro"
UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI CATANIA
FACOLTÀ DI SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI
DIPARTIMENTO DI FISICA ED ASTRONOMIA
Master Universitario di II livello in
MONITORAGGIO DELLE RADIAZIONI IONIZZANTI E NON IONIZZANTI
E RISCHIO AMBIENTALE
PROGETTO CIP n. 2007.IT.051.PO.003/IV/12/F/9.2.14/1368 - CUP n. E65C10000850009
Direttore: Prof. Antonio Triglia
ESPOSIZIONE A RADIAZIONI IONIZZANTI E NON IONIZZANTI
IN UNA STRUTTURA OSPEDALIERA:
RISONANZA MAGNETICA NUCLEARE E VALUTAZIONE
DEL RISCHIO PER GLI OPERATORI IN MEDICINA NUCLEARE
ANTONELLA GENTILE
Tutor:
Dott. A. Grasso
Dott.ssa G. Scandurra
A.R.N.A.S. Garibaldi Catania
Prof. S. Lo Nigro
Università degli Studi di Catania
A.A. 2010-2011
Catania - luglio 2012
INDICE
ELENCO DELLE FIGURE
ELENCO DELLE TABELLE
SOMMARIO
RINGRAZIAMENTI
iii
iv
v
vi
CAPITOLO 1
ESPOSIZIONI
A RADIAZIONI NON IONIZZANTI IN UNA STRUTTURA
OSPEDALIERA
1
1.1 Classificazione delle sorgenti ....................................................... 1
1.2 Riferimenti normativi ................................................................... 3
1.2.1 Legge 22 Febbraio 2001, n.36 .................................................. 5
1.2.2 Decreto del Presidente del consiglio dei Ministri 8 Luglio
2003, n.199 ......................................................................................... 5
1.2.3 Decreto Legislativo 9 Aprile 2008, n.81 ................................... 6
1.3 Misure di prevenzione e protezione ........................................... 10
1.4 Esecuzione della valutazione ...................................................... 11
CAPITOLO 2
LA RISONANZA MAGNETICA NUCLEARE (RMN)
13
2.1. Introduzione .............................................................................. 13
2.2. Struttura di un tomografo a RM ................................................ 14
2.3. Gabbia di Faraday...................................................................... 17
2.4 Schermatura a RF per apparecchi RF-Imaging .......................... 18
2.5 Sale e zone in un presidio di risonanza magnetica ..................... 19
2.6 Sicurezza in un presidio di RMN ............................................... 21
2.7 Campo magnetico statico: effetti e normativa ............................ 23
2.8 Norme generali inerenti le aree di rischio nel sito RMN............ 24
2.9 Norme generali di sicurezza per i lavoratori .............................. 27
2.10 Misure di CMS relative al tomografo in uso presso il presidio
ospedaliero Garibaldi........................................................................ 29
2.10.1 Modalità pratiche di misura ................................................... 31
i
CAPITOLO3
VALUTAZIONE DEL RISCHIO PER GLI OPERATORI IN MEDICINA
NUCLEARE
39
3.1. I fondamenti di radioprotezione e della normativa protezionistica
................................................................................................. 39
3.2. Grandezze dosimetriche ............................................................ 42
3.3. Classificazione delle zone di lavoro e normativa vigente ......... 44
3.3.1. Individuazione e classificazione delle zone dove sussiste
rischio da radiazioni ionizzanti ........................................................ 45
3.3.2. Criteri per la classificazione del ............................................. 46
3.4. Criteri per la classificazione dei lavoratori ............................... 48
3.5. Classificazione delle aree .......................................................... 52
3.6 Strumentazione di misura: rivelatori a gas ................................. 54
3.7 Misure di prevenzione e protezione in Medicina Nucleare........ 56
3.8 Procedure di smaltimento dei rifiuti organici radioattivi .......... 60
CONCLUSIONI
64
BIBLIOGRAFIA
66
ii
ELENCO DELLE FIGURE
FIGURA 1.1. Segnaletica di sicurezza CEM…………………………...9
FIGURA 2.1. Schema a blocchi di un impianto di risonanza magnetica
........................................................................................ 15
FIGURA 2.2. Segnaletica di avvertimento ............................................ 19
FIGURA 2.3. Sistema a RMN “Signa Infinity”1.5 T ............................ 29
FIGURA 2.4. Campo di dipolo.............................................................. 30
FIGURA 2.5.
METROLAB 3-axis Hall Teslameter “THM 7025” .......... 32
FIGURA 2.6.
Posizionamento dei tre sensori all’interno della sonda ....... 32
FIGURA 2.7. Pianta del presidio di Risonanza Magnetica. .................. 35
FIGURA 2.8. Punti di misura attorno al lettino..................................... 36
FIGURA 3.1.
Piantina relativa all’U.O. di Medicina Nucleare. In
successione numerica vengono indicate le sale sottoposte a
misurazioni: 1) zona filtro, 2) ingresso pazienti, 3) attesa
fredda, 4) camera calda PET (18F), 5) sala comandi PET, 6)
corridoio, 7) camera calda M/N, 8) attesa calda M/N, 9) sala
gamma 1, 10) sala gamma 2 ................................................. 53
FIGURA 3.2.
Regioni di lavoro di un rivelatore a gas ............................... 54
FIGURA 3.3. Camera di ionizzazione LUDLUM 10/008742 .............. 56
FIGURA 3.4. Proiezione di massima intensità (MIP) di una tipica
acquisizione integrale PET con F-18 DG ....................... 58
FIGURA 3.5. Rappresentazione
schematica
del
sistema
di
diluizione/decadimenti delle acque reflue provenienti dal
reparto di Medicina Nucleare ………………………….62
FIGURA 3.6. Immagini fotografiche del sistema di raccolta e
decadimento dei reflui provenienti dal reparto di
Medicina
Nucleare
Garibaldi-Nesima.
……………………………….…………………………63
iii
ELENCO DELLE TABELLE
TABELLA I.
Limiti di esposizione, obiettivi di qualità, valori di
attenzione (Legge 22 Febbraio 2001, n.36) ................. 6
TABELLA II
Valori di azione (art.208, comma 2) ............................ 7
TABELLA III
Valori limite di esposizione (art. 208, comma 1) ........ 8
TABELLA IV
Limiti per l'esposizione al campo magnetico statico per
i lavoratori .................................................................. 24
TABELLA V
Valori di CMS a distanza variabile dal tomografo
RMN .......................................................................... 36
TABELLA VI
Valori del fattore di ponderazione, wT, per i vari organi
o tessuti ...................................................................... 44
TABELLA VII
Valori di dose per la classificazione delle aree
(mSv/anno)................................................................. 46
TABELLA VIII
Limiti di dose (E,H) di riferimento per la
classificazione dei lavoratori e della popolazione
(mSv/anno) D.Lgs. 230/95 così come modificato e
integrato ..................................................................... 51
TABELLA IX.
Limitazioni per gruppi particolari di lavoratori, D.Lgs
81/08 così modificato e integrato al D.Lgs. 106/09
(D.Lgs. 230/95 così come modificato e integrato dal
D.Lgs. 241/00) .............................................................. 52
TABELLA X.
Misure effettuate nella zona diagnostica PET. .......... 57
TABELLA XI
Misure effettuate nella zona gamma-camera ............. 59
TABELLA XII
Misure effettuate nella zona controllata..................... 60
TABELLA XIII. Misure effettuate nei locali di ubicazione delle vasche
di raccolta dei rifiuti liquidi costituiti da sospensioni,
soluzioni di sostanze radioattive e dai rifiuti biologici
escreti dai pazienti (131-I) ......................................... 63
iv
Sommario
Il presente project work ha lo scopo di classificare e monitorare alcune
delle sorgenti di radiazioni ionizzanti e non ionizzanti a cui possono
essere esposti gli operatori all’interno del Presidio Ospedaliero (P.O.)
Garibaldi.
Conformemente a quanto riportato nella normativa italiana, in tema di
prevenzione e protezione per i lavoratori, verranno riportate le
procedure con cui sono state effettuate le misurazioni, la strumentazione
utilizzata e i dati ottenuti.
Partendo dalla classificazione delle sorgenti (cap.1), vengono riportate le
misure effettuate indoor (elettrobisturi, culle termiche, radarterapia.
etc…) e outdoor (cabine elettriche, antenne, stazioni radio-base).
Nel cap.2, per quanto riguarda la valutazione dell’esposizione a
radiazioni non-ionizzanti, particolare attenzione viene posta al
monitoraggio del campo magnetico statico relativo al tomografo RMN
in uso presso il presidio ospedaliero succitato.
Nel cap.3, per quanto concerne, invece, il monitoraggio dell’esposizione
a radiazioni ionizzanti, la trattazione si incentra sulle sorgenti di rischio
presenti all’interno del un reparto di Medicina Nucleare.
Il monitoraggio ha interessato tutte le aree che prevedono la
manipolazione o la presenza di sostanze radioattive compreso i locali di
ubicazione dell’impianto di raccolta degli escreti dei pazienti,
provenienti dal servizio igienico del reparto di medicina nucleare e di
scintigrafia tiroidea.
In tutti i casi sopraelencati, tenendo presente l’obiettivo di formazione
del master, si insisterà sulle tecniche di monitoraggio atte a verificare
che i valori misurati rientrino nei limiti di esposizione per i lavoratori
previsti dalla normativa vigente.
v
Ringraziamenti
I miei più sentiti ringraziamenti vanno al Prof. A.Triglia, al Prof.
G. Bellia, al Prof. Lo Nigro, alla Dott. essa P. Scandurra, al Dott. A.
Grasso, ai Docenti, al personale di segreteria e ai miei colleghi.
vi
CAPITOLO 1
Esposizione a radiazioni non ionizzanti in una struttura ospedaliera
1.1 Classificazioni delle sorgenti
Nella prima parte del seguente elaborato ci siamo occupati della
classificazione e della valutazione del rischio da esposizione connesso
alla presenza di sorgenti di radiazioni non-ionizzanti in ambiente
ospedaliero, procedendo secondo la seguente scaletta:
(1) valutazione dei rischi da esposizione a campi elettromagnetici non
ionizzanti in ambiente ospedaliero alla luce del D.Lgs.81/2008 e
definizione di misure tecnico-organizzative procedurali finalizzate alla
riduzione del rischio;
(2) valutazione delle problematiche poste dalle sorgenti “outdoor”
(elettrodotti, telefonia cellulare, radio-tv) ed “indoor” (apparecchiature
per terapia e diagnostica, reti wireless) connesse alla esposizione di
operatori e alla funzionalità delle apparecchiature;
(3) individuazione ed analisi di sorgenti che, in ambiente ospedaliero,
producono campi elettromagnetici; influenza in termini di qualità
diagnostico-terapeutica delle apparecchiature elettromedicali "sensibili"
per l’individuazione di possibili interventi.
Durante il progetto, sono state svolte analisi strumentali presso la
struttura ospedaliera Garibaldi; i risultati delle misure sono stati
comparati con i limiti di esposizioni fissati dalla normativa vigente.
Al fine della valutazione, sono state prese in considerazioni sia le
sorgenti “indoor”, principalmente apparecchiature diagnostiche,
terapeutiche ed impianti tecnici presenti all’interno del presidio
ospedaliero – sia quelle “outdoor”, quali elettrodotti, ripetitori radioTV, etc.
Queste le principali sorgenti investigate:





Sorgenti “indoor”:
Risonanza magnetica nucleare;
Elettrobisturi;
Culle termiche;
Pannelli elettrici;
1




Sorgenti “outdoor”:
Elettrodotti;
Stazioni radio-base;
Ripetitori FM e TV.
Il suddetto elenco di sorgenti non è ovviamente esaustivo, ma
costituisce una base sufficientemente rappresentativa di quanto si trova
normalmente in strutture ospedaliere di varie dimensioni, consentendo
di sviluppare un approccio metodologico alla valutazione
dell’esposizione in ambito ospedaliero ai fini dell’applicazione del
D.Lgs.81/2008 relativamente alla sicurezza in ambito lavorativo.
Al fine di rendere chiaro ed esaustivo il contenuto del presente
elaborato, si assumono le seguenti definizioni tratte della Legge 22
febbraio 2001 n. 36, Legge quadro sulla protezione dalle esposizioni a
campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici [1]:
 Esposizione: è la condizione di una persona soggetta a campi e elettrici,
magnetici, elettromagnetici o a correnti di contatto di origine artificiale;
 Limite di esposizione: è il valore di campo elettrico, magnetico ed
elettromagnetico, considerato come valore di immissione, definito ai
fini della tutela della salute da effetti acuti, che non deve essere superato
in alcuna condizione di esposizione della popolazione e dei lavoratori;
 Valore di attenzione: è il valore di campo elettrico, magnetico ed
elettromagnetico, considerato come valore di immissione, che non deve
essere superato negli ambienti abitativi, scolastici e nei luoghi adibiti a
permanenze prolungate;

Elettrodotto: è l'insieme delle linee elettriche propriamente dette, delle
sottostazioni e delle cabine di trasformazione;

Esposizione dei lavoratori e delle lavoratrici: è ogni tipo di
esposizione dei lavoratori e delle lavoratrici che, per la loro specifica
attività lavorativa, sono esposti a campi elettrici, magnetici ed
elettromagnetici;

Stazioni e sistemi o impianti radioelettrici: sono uno o più
trasmettitori, nonché ricevitori, o un insieme di trasmettitori e ricevitori,
2
ivi comprese le apparecchiature accessorie, necessari in una data
postazione ad assicurare un servizio di radiodiffusione,
radiocomunicazione o radioastronomia.
 Impianto per telefonia mobile: è la stazione radio di terra del servizio
di telefonia mobile, destinata al collegamento radio dei terminali mobili
con la rete del servizio di telefonia mobile;
 Intensità del campo elettrico E: il valore quadratico medio delle tre
componenti mutuamente perpendicolari in cui si può pensare scomposto
il vettore campo elettrico, nel punto considerato, misurato in volt al
metro (V/m);

Intensità di induzione magnetica B: Il valore quadratico medio delle
tre componenti mutuamente perpendicolari in cui si può pensare
scomposto il vettore campo magnetico, nel punto considerato, misurato
in tesla (T);

Campi elettromagnetici: campi magnetici statici e campi elettrici,
magnetici ed elettromagnetici variabili nel tempo di frequenza inferiore
o pari a 300 GHz;
 Intensità di campo elettrico: è una grandezza vettoriale (E) che
corrisponde alla forza esercitata su una particella carica
indipendentemente dal suo movimento nello spazio. E' espressa in volt
per metro (V/m);
 Intensità di campo magnetico: è una grandezza vettoriale (H) che,
assieme all'induzione magnetica, specifica un campo magnetico in
qualunque punto dello spazio. E' espressa in ampere per metro (A/m).
1.2 Riferimenti normativi
L’insieme di leggi e norme alle quali si fa riferimento, nella valutazione
dell’esposizione ai campi elettromagnetici, è piuttosto complesso.
3
La normativa, infatti, prende in considerazione ambiti applicativi diversi
sia per la tipologia dell’esposizione che per i parametri caratteristici del
campo elettromagnetico.
Una prima distinzione deve essere fatta in termini di esposizione: si
parla di esposizione professionale quando un soggetto per la specifica
attività lavorativa è esposto a campi elettrici, magnetici ed
elettromagnetici; si definisce, genericamente, esposizione della
popolazione, ogni tipo di esposizione ai campi elettrici, magnetici ed
elettromagnetici, di tutte quelle persone che permangono in un’area
senza esserne stati informati dell’esistenza.
Una ulteriore differenziazione viene operata considerando le diverse
lunghezze d’onda e quindi le differenti frequenze che caratterizzano i
campi elettromagnetici; molteplici sono le sorgenti, che generano le
radiazioni non ionizzanti, alle quali ci si riferisce parlando di
inquinamento elettromagnetico.
Nel 2001 è stata pubblicata la Legge quadro sulla protezione dalle
esposizioni a campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici. A questa
legge dovevano far seguito una serie di decreti attuativi, in parte già
pubblicati, proprio per trattare in modo esauriente la molteplicità di casi
ed applicazioni e, per definire gli specifici limiti di esposizione.
Nel 2003 sono stati pubblicati i due decreti: Decreto del Presidente del
Consiglio dei Ministri 8 luglio 2003, n. 199: “Fissazione dei limiti di
esposizione, dei valori di attenzione e degli obiettivi di qualità per la
protezione della popolazione dalle esposizioni a campi elettrici,
magnetici ed elettromagnetici generati a frequenze comprese tra 100
kHz e 300 GHz” [2].
Decreto del Presidente del Consiglio dei Ministri 8 luglio 2003, n.
200: “Fissazione dei limiti di esposizione, dei valori di attenzione e
degli obiettivi di qualità per la protezione della popolazione dalle
esposizioni ai campi elettrici e magnetici alla frequenza di rete
(50 Hz) generati dagli elettrodotti” [3].
Di seguito si riportano le principali leggi che interessano il
monitoraggio dei campi elettromagnetici.
4
1.2.1. Legge 22 Febbraio 2001, n. 36: Legge quadro sulla protezione
dalle esposizioni a campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici
Tale legge ha lo scopo di dettare i principi fondamentali diretti a:
 assicurare la tutela della salute dei lavoratori, delle lavoratrici e
della popolazione dagli effetti dell'esposizione a determinati
livelli di campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici;
 promuovere la ricerca scientifica per la valutazione degli effetti a
lungo termine;
 attivare misure di cautela da adottare per assicurare la tutela
dell'ambiente e del paesaggio promuovendo l'innovazione
tecnologica e le azioni di risanamento volte a minimizzare
l'intensità e gli effetti dei campi elettrici, magnetici ed
elettromagnetici secondo le migliori tecnologie disponibili.
Essa ha per oggetto gli impianti, i sistemi e le apparecchiature per usi
civili, militari e delle forze di polizia, che possano comportare
l'esposizione dei lavoratori, delle lavoratrici e della popolazione a campi
elettrici, magnetici ed elettromagnetici con frequenze comprese tra
0 Hz e 300 GHz. In particolare, si applica agli elettrodotti ed agli
impianti radioelettrici, compresi gli impianti per telefonia mobile, i
radar e gli impianti per radiodiffusione. Le disposizioni di tale legge
non si applicano nei casi di esposizione intenzionale per scopi
diagnostici o terapeutici.
1.2.2. Decreto del Presidente del Consiglio dei Ministri 8 Luglio 2003
n.199.
Per quanto riguarda le alte frequenze per applicazioni di sistemi fissi
delle telecomunicazioni e radiotelevisivi, si considerano i limiti più
restrittivi del Decreto del Presidente del Consiglio dei Ministri 8 luglio
2003 “Fissazione dei limiti di esposizione, dei valori di attenzione e
degli obiettivi di qualità per la protezione della popolazione dalle
esposizioni a campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici generati a
frequenze comprese tra 100 kHz e 300 GHz”.
5
Nei casi non riconducibili a sistemi fissi delle telecomunicazioni e
radiotelevisivi si applica la Raccomandazione del Consiglio dell'Unione
europea del 12 luglio 1999.
In tale decreto i limiti fissati sono riportati nella seguente matrice di
tabelle [2]:
Tab.I - Limiti di attenzione, obiettivi di qualità, valori di
attenzione - Legge 22 Febbraio 2001, n. 36
I valori nell’ultima tabella devono essere mediati su un'area equivalente
alla sezione verticale del corpo umano e su qualsiasi intervallo di sei
minuti.
1.2.3. Decreto Legislativo 9 Aprile 2008, n. 81 Titolo VIII Capo IV:
Protezione dei rischi di esposizione a campi elettromagnetici
Il Legislatore italiano ha recepito la direttiva europea in data 19
novembre 2007, all’interno del D.Lgs n. 257 “Attuazione della direttiva
europea 2004/40/CE sulle prescrizioni minime di sicurezza e di salute
relative all’esposizione dei lavoratori ai rischi derivanti dagli agenti
fisici (campi elettromagnetici). Successivamente tale problema è stato
6
ripreso all’interno del Decreto Legislativo 9 aprile 2008, n. 81,
Attuazione dell’articolo 1 della legge 3 agosto 2007, n. 123, in materia
di tutela della salute e della sicurezza nei luoghi di lavoro e
precisamente al Titolo VIII “AGENTI FISICI”, Capo IV [4].
Il decreto impone che la valutazione, la misurazione ed il calcolo
dell’esposizione ai campi elettromagnetici, essendo parte integrante
della valutazione dei rischi ad agenti fisici, sia programmata ed
effettuata con cadenza almeno quadriennale.
Il Decreto Legislativo 9 aprile 2008, n. 81 prescrive che il datore di
lavoro deve valutare e, quando necessario, calcolare i livelli dei campi
elettromagnetici ai quali sono esposti i lavoratori. I campi devono essere
monitorati secondo due parametri :
 Valori di azione (valori tali da fare scattare gli obblighi previsti
dalla normativa);
 Valori limite di esposizione (valori che rappresentano il massimo
di livello di esposizione per il lavoratore).
I livelli di soglia di esposizione sono individuati a mezzo delle due
grandezze “valori limite di esposizione” e “valori di azione”.
Tab.II - Valori di azione: l’entità dei parametri direttamente
misurabili, espressi in termini di intensità di campo elettrico (E),
intensità di campo magnetico (H), induzione magnetica (B) e densità di
potenza (S), che determina l’obbligo di adottare una o più delle misure
specificate nella presente direttiva. Il rispetto di questi valori assicura il
rispetto dei pertinenti valori limite di esposizione [4].
7
Tab.III - Valori limite di esposizione: limiti di esposizione a campi
elettromagnetici basati direttamente sugli effetti sulla salute e su
considerazioni biologiche. Il rispetto di questi limiti garantisce ai
lavoratori esposti a campi elettromagnetici la protezione contro tutti gli
effetti nocivi per la condizione fisica. Per specificare i valori limite di
esposizione sono utilizzate grandezze fisiche la cui intensità si intende
valutata internamente al corpo [4].
Al fine di determinare un’esposizione complessiva causata da differenti
sorgenti emittenti a frequenze diverse, si deve procedere ad una corposa
post-analisi dei dati relativi alle misurazioni svolte.
Nel caso di esposizioni a frequenze diverse, si adottano metodi
appropriati di valutazione, tenendo conto delle norme europee.
Il documento ICNIRP “Linee guida per la limitazione dell’esposizione a
campi elettrici e magnetici variabili nel tempo ed a campi
elettromagnetici (fino a 300 GHz)” descrive una metodologia utile a tale
scopo. Si fa presente che i limiti proposti dal decreto (che sono l’esatta
replica di quelli prescritti dalla direttiva 2004/40/CE) sono gli stessi
proposti da ICNIRP nel citato documento e pertanto risulta naturale fare
riferimento a quest’ultimo anche per la valutazione dell’esposizione
simultanea a frequenze diverse.
Tali linee guida I.C.N.I.R.P. costituiscono un riferimento essenziale
citato nel Documento congiunto ISPESL-ISS, nel quale i due Istituti
chiariscono il punto di vista comune nei riguardi delle problematiche
8
sanitarie ed ambientali connesse all’utilizzo dei campi elettromagnetici
nel campo di frequenze da 0 Hz a 300 GHz [5].
Si riportano di seguito alcune delle norme di carattere europeo ed
internazionale quali:

Linee guida I.C.N.I.R.P. (International Commission of Non Ionizing
Radiation Protection);

Raccomandazione del Consiglio del 12 luglio 1999 n. 519 relativa
alla limitazione dell’esposizione della popolazione ai campi
elettromagnetici;

PrEN 50499: “ Procedure for the assessment of the exposure of the
workers to electromagnetic fields” definisce il metodo per la
valutazione.
Le tecniche di misurazione e di rilevamento dei livelli di esposizione da
adottare sono quelle indicate nella norma CEI 211-6 del 2001-01 per la
valutazione dei campi elettromagnetici nell’intervallo di frequenze tra
0 Hz a 10 kHz e nella norma CEI 211-7 del 2001-01 per la valutazione
dei campi elettromagnetici nell’intervallo di frequenze tra 10 kHz a
300GHz [6].
Fig.1.1- Segnaletica di sicurezza CEM [7]
9
1.3 Misure di prevenzione e protezione
Il campo elettromagnetico risulta comunemente composto da differenti
contributi di intensità e frequenza.
Con riferimento all’esposizione umana, sono individuate due principali
categorie distinte sulla base della frequenza. In particolare, si hanno le
basse frequenze comprese tra 0 e 100 KHz e le alte frequenze tra 100
kHz e 300 GHz.
Sono sorgenti di campo magnetico a basse frequenze (0 e 100 KHz)
tutti i circuiti percorsi da corrente come:
 Elettrodotti di alta, media e bassa tensione;
 Televisori e monitor a tubo catodico (bobine di deflessione);
 Gruppi di continuità per la presenza di trasformatori e filtri con
bobine;
 Impianti elettrici non correttamente configurati.
Il loro effetto è tanto maggiore quanto più alta è la corrente che circola e
quanto maggiore è l’area cui il circuito sottende.
Esempi di sorgenti ad alte frequenze (100 kHz e 300 GHz) sono:




Rete di telefonia cellulare;
Reti LAN Wireless;
Radiocomandi;
Rilevatori antifurto.
Le sorgenti di campo elettromagnetico sono usualmente classificate in
due tipologie: (1) sorgenti la cui irradiazione di campo elettromagnetico
è funzionale all’attività che l’apparato deve svolgere (intenzionali); (2)
sorgenti che emettono campo elettromagnetico come effetto secondario
del proprio funzionamento (non intenzionale). Fra le prime, si citano
innanzitutto i sistemi per le trasmissioni via aria; fra quelle di tipo non
intenzionale si inseriscono, invece, la totalità degli apparati che
impiegano l’energia elettrica e che sono caratterizzati da assorbimenti
importanti di potenza.
La valutazione dell’esposizione a campi elettromagnetici deve quindi
prevedere l’individuazione delle sorgenti potenzialmente in grado di
produrre contributi al campo elettromagnetico di intensità non
trascurabile per l’esposizione umana e, nella fattispecie del lavoratore.
10
A seguito della valutazione dei rischi, il datore di lavoro, a meno che la
valutazione effettuata a norma dell’articolo 209, comma 2, dimostri che
i valori limite di esposizione non sono superati e che possono essere
esclusi rischi relativi alla sicurezza, elabora ed applica un programma
d’azione che comprenda misure tecniche e organizzative intese a
prevenire esposizioni superiori ai valori limite di esposizione.
Fermo restando che in nessun caso i lavoratori devono essere esposti a
valori superiori ai valori limite di esposizione, se questi risultano
superati, il datore di lavoro adotta misure immediate per riportare
l’esposizione al di sotto dei lavori limite, individua le cause del
superamento dei valori limite di esposizione e adegua di conseguenza le
misure di protezione e prevenzione per evitare un nuovo superamento.
1.4
Esecuzione della valutazione
Nel corso del progetto è stata sviluppata una procedura di monitoraggio,
conformemente al dettato del D. Lgs. 81/2008, relativa all’accertamento
della presenza di rischi di esposizione elettromagnetica per il personale
che opera nel presidio ospedaliero Garibaldi.
La valutazione ha interessato sia le sorgenti indoor che quelle outdoor
menzionate nel paragrafo 1.1 di questo capitolo.
Individuati i locali e più in generale le aree da sottoporre a controllo
strumentale, nel caso di sorgenti emittenti ad alta frequenza (macchinari
reparto di terapia fisica, elettrobisturi, apparecchiature laboratorio
analisi, etc.) si è proceduto alla misurazione del campo elettrico (C.E.)
mediante l’utilizzo di una sonda EP330 -100kHz-3GHz.
Al fine di monitorare l’emissione da sorgenti di radiazioni non
ionizzanti a bassa frequenza (es. culle termiche reparto di neonatologia),
i valori di campo magnetico (C.M.) sono stati acquisiti usando una
sonda EHP50C -5Hz/100kHz.
In ognuno dei casi sopramenzionati, i valori registrati sono stati
comparati con i limiti di esposizione previsti dalla normativa, tenendo
in opportuna considerazione effetti di interferenze ed esposizioni
multiple dovute alla presenza, all’interno della stessa sala, di più
apparecchiature diagnostiche o elettromedicali.
Per quanto concerne il monitoraggio dell’esposizione a radiazioni non
ionizzanti, particolare attenzione è stata posta alle misure di campo
11
magnetico statico (CMS) relativo all’apparato di Risonanza Magnetica
Nucleare (RMN) in uso presso la suddetta azienda ospedaliera.
Nel capitolo successivo verranno riportati i dettagli sulla procedura di
misura e sulla strumentazione usata per la valutazione del campo
magnetico.
Tale monitoraggio ha lo scopo di garantire le misure di prevenzione e
protezione per i lavoratori.
12
CAPITOLO 2
La Risonanza Magnetica Nucleare (RMN)
2.1 Introduzione
Nel vasto e complesso panorama della strumentazione elettromedicale,
le apparecchiature per la produzione di bio-immagini a fini diagnostici
rappresentano una delle componenti di maggiore complessità
tecnologica, con un’incidenza sul sistema sanitario, sia in termini di
costo che di efficienza diagnostica, estremamente sensibile.
Le apparecchiature per radio-diagnostica sono state, storicamente, uno
dei primi esempi di rilevante inserimento di tecnologia nell’ambito
sanitario anche se, dagli inizi del secolo sino agli anni ’50, non si sono
riscontrati evidenti progressi tecnologici e concettuali nelle metodiche
per l’ottenimento di immagini radiografiche. L’introduzione, negli anni
’50, dell’intensificatore d’immagine, ha portato ad una rapidissima
evoluzione della diagnostica per immagini.
Tale evoluzione, culminata negli anni ’70 con l’introduzione delle prime
apparecchiature diagnostiche computerizzate, si trova tutt’ora in fase di
crescita, dovuta sia allo straordinario progresso degli strumenti di
calcolo oggi a disposizione, sia all’impiego di altre forme di energia,
diverse dai raggi X, che consentono di ottenere immagini con un
contenuto informativo - diagnostico sostitutivo.
Per quanto riguarda la sicurezza delle apparecchiature per la produzione
di bio-immagini è necessario notare che, nella maggior parte dei casi,
non è previsto alcun collegamento elettrico con il paziente per cui la
componente di maggior rischio resta circoscritta alle conseguenze
derivanti dall’esposizione alle radiazioni, per le quali, peraltro, esiste
un’ampia e consolidata normativa atta a tutelare sia pazienti che
operatori.
È importante inoltre, verificare come per tutte le apparecchiature non
propriamente radiologiche, che tuttavia vengono spesso utilizzate nelle
sezioni radiografiche per esami specialistici (elettrocardiografi,
defibrillatori, etc.), siano eseguiti i controlli necessari a garanzia
dell’assenza di rischio elettrico nell’impiego dello stesso.
13
Oltre all’aspetto elettrico, l’apparecchiatura deve essere verificata anche
dal punto di vista meccanico, parte che rappresenta il più delle volte una
componente predominante del sistema, dalla cui integrità può sovente
dipendere in maniera diretta l’incolumità del paziente.
Si può capire come l’insorgere di qualunque situazione pericolosa, sia
per il paziente che per l’operatore, possa essere adeguatamente
prevenuta solo attraverso un regolare programma di manutenzione
preventiva delle apparecchiature condotto da tecnici preparati e operanti
in collaborazione con il personale sanitario.
Pertanto, all’interno di questo lavoro, accennando alla complessità
dell’impianto di risonanza magnetica nucleare, si presterà particolare
attenzione agli aspetti normativi e alle verifiche previste al fine di
tutelare l’operatore dall’esposizione a radiazioni non ionizzanti. A tale
scopo, verrà valutato il sistema di schermatura, ottenuto grazie alla
gabbia di Faraday, atto a garantire un campo magnetico statico e
gradienti di campo che rientrino nei valori previsti dalla normativa
vigente.
2.2 Struttura di un tomografo a RM
Un tomografo a RM è costituito da un insieme di complesse
apparecchiature deputate al controllo degli eventi fisici che ne
permettono il funzionamento. Il campo magnetico statico è generato da
un magnete e la sua intensità è modulata nello spazio tramite
avvolgimenti supplementari. L’impulso radio è inviato da bobine RF
che, poste in fase di ricezione, hanno anche il compito di raccogliere il
segnale emesso dai nuclei durante il rilassamento (la restituzione
dell’energia assorbita, che porta al riassestamento dei protoni sotto
l’influenza del CMS, viene detta “rilassamento”). Il segnale RM viene
poi amplificato, convertito da analogico in digitale ed infine elaborato
dal computer che provvede, tramite particolari procedure matematiche
(trasformata di Fourier), alla ricostruzione dell’immagine sul monitor
[8].
L’impianto di risonanza (fig.2.1) deve essere ospitato all’interno di un
sito idoneo a contenere il campo magnetico generato.
Un’apparecchiatura RM è costituita da componenti hardware dedicate,
interconnesse da un complesso sistema software di controllo.
14
Le principali sono:
 il magnete per generare il campo B0, necessario per l’induzione
della magnetizzazione macroscopica tissutale;
 le bobine idonee a generare il campo B1 a RF, utilizzate anche
per la ricezione del FID (Free Induction Decay);
 le bobine generatrici dei gradienti;
 le bobine ausiliare (poste attorno al magnete principale con
funzione di contenimento e regolazione del campo);
 il sistema di calcolo;
 la console dell’operatore;
 il compressore (chiller) dell’elio (per magneti superconduttori);
 il tavolo paziente.
Il magnete principale (permanente, resistivo o superconduttivo) deve
essere tale da produrre un campo statico e omogeneo e ha la funzione di
orientare (polarizzare) gli spin protonici. Quanto più alta è l’intensità del
campo tanto più è elevato il rapporto segnale rumore (SNR)
dell’immagine e quindi la qualità dell’immagine. Le bobine di gradiente
creano delle variazioni di campo magnetico lungo i tre assi spaziali che
consentono di localizzare il segnale proveniente dai protoni. Ogni
gradiente è lineare lungo l’asse a cui è applicato e uniforme rispetto gli
altri due. Tali bobine sono realizzate con avvolgimenti conduttori
percorsi da una corrente che viene modulata diversamente a seconda
della sequenza di eccitazione. L’unita di misura dei gradienti è
tesla/metro e i valori tipici sono compresi tra 20 mT/m e 100 mT/m [9].
Fig.2.1 - Schema a blocchi di un impianto di risonanza magnetica
15
Le bobine a radiofrequenza hanno il duplice scopo di creare un campo
magnetico oscillante perturbante gli spin protonici e di rilevare il moto
di precessione della magnetizzazione trasversale. Esse sono costituite da
elementi induttivi e capacitivi dal cui accoppiamento dipende la loro
frequenza di risonanza. La bobina a RF più grande quella posta
all’interno della macchina, detta bobina body, le altre bobine sono
esterne e vengono posizionate sopra il lettino a seconda dell’indagine
richiesta. Tali bobine possono essere di tre tipi: riceventi e trasmittenti,
solo trasmittenti, solo riceventi. Le bobine riceventi e trasmittenti
trasmettono il campo magnetico oscillante, responsabile del fenomeno
della risonanza dei protoni alla frequenza di Larmor, e ricevono l’energia
proveniente dall’eccitazione della sezione esaminata. Le bobine solo
trasmittenti sono usate per creare il campo perturbante oscillante e
vengono accoppiate alle bobine solo riceventi che captano il segnale di
FID.
Le bobine ausiliarie sono di due tipi: bobine di shimming e bobine di
schermatura (shielding). Le bobine di shimming creano dei piccoli campi
magnetici che sommandosi a quello principale lo rendono più omogeneo
e consentono pertanto di mantenere il più costante possibile la frequenza
di Larmor della zona di interesse. In aggiunta o in sostituzione di queste
bobine a controllo elettronico talvolta vengono impiegati degli elementi
di materiale ferromagnetico che, posti nelle vicinanze del magnete
principale, ne modificano le linee di flusso (shimming passivo).
Le bobine di schermatura possono essere attive (controllate
elettronicamente) o passive (semplici avvolgimenti) e creano un campo
magnetico ausiliario in grado di annullare localmente gli effetti del
campo magnetico principale o dei gradienti nei punti in cui non sono
necessari, ad esempio all’esterno del magnete.
Il segnale captato dalla bobina di ricezione ha una potenza molto bassa,
nell’ordine dei milliwatt, per cui deve passare attraverso un
preamplificatore a basso rumore di fondo che lo porta ad una potenza
nell’ordine del kilowatt. Il segnale preamplificato, attraverso
miscelazioni con frequenze di riferimento e filtraggi, viene portato ad
una bassa frequenza e, attraverso due rilevatori di fase sfasati di 90°
l’uno rispetto all’altro, viene sdoppiato in una componente in fase e una
fuori fase. Il segnale (coppia di segnali) prima di essere digitalizzato
subisce ulteriori filtraggi ed amplificazioni.
Il segnale analogico ricevuto dal sistema di acquisizione viene
digitalizzato, ossia convertito in una serie di bit. Il criterio con cui
16
avviene la digitalizzazione dipende dalla velocità di campionamento e la
risoluzione spaziale desiderata [9]. L’operatore, scegliendo la banda di
campionamento, agisce sulla velocità di digitalizzazione del segnale e
sul rapporto segnale/rumore. A basse bande di campionamento
corrispondono tempi di acquisizione del segnale più lunghi e rapporto
segnale rumore alto, viceversa ad alte bande di campionamento
corrispondono tempi più brevi e intensità di segnale inferiore. Il segnale
digitale viene inviato ad un elaboratore che restituisce l’immagine
finale. L’operatore ha a sua disposizione una console per l’impostazione
delle sequenze di acquisizione e per le successive fasi di visualizzazione,
elaborazione, archiviazione e stampa delle immagini.
2.3 Gabbia di Faraday
Qualunque sia il tipo di magnete impiegato, è spesso necessario
provvedere ad una adeguata schermatura dello stesso. L’intenso campo
magnetico,
con
estensione
tridimensionale,
generato
dall’apparecchiatura, rappresenta il principale fattore limitante nella
scelta del luogo di installazione dell’impianto, specialmente nel caso in
cui esso debba essere installato in un edificio preesistente. In qualunque
edificio esiste una notevole quantità di materiali ferromagnetici che, se
situati in prossimità del tomografo a R.M., possono provocare distorsioni
del campo degradando considerevolmente la qualità dell’immagine
ottenibile. Per contro, il campo magnetico generato dal magnete può
seriamente interferire con il funzionamento di apparecchiature elettriche,
meccaniche ed elettroniche poste nell’ambiente circostante, nonché
creare situazioni di potenziale pericolo per quanti si trovino a circolare in
prossimità della stanza ove l’apparecchiatura è installata.
Ecco perché è bene provvedere alla schermatura del locale che andrà ad
ospitare l’impianto. La schermatura viene normalmente eseguita
impiegando materiali ferromagnetici ad elevato coefficiente di
permeabilità magnetica applicati sulle pareti, sul soffitto e sul pavimento
della stanza destinata ad accogliere il magnete [10]. L’entità della
schermatura è legata all’intensità del campo magnetico generato ed alle
particolari situazioni ambientali. Le interferenze provenienti dall’esterno
provocano aumento del rumore di fondo con diminuzione del rapporto
segnale/rumore e conseguente scadimento della qualità di immagine. Lo
17
shielding RF (gabbia di Faraday) può essere realizzato applicando fogli
di rame alle pareti della stanza, che devono essere costruite con mattoni
pieni; all’interno di questo ambiente ogni struttura che possa funzionare
come un’antenna (cavi elettrici, tubature, etc.) deve essere accuratamente
schermata. Una più semplice ed economica della precedente può essere
ottenuta proteggendo l’antenna ricevente tramite schermi conduttivi
disposti intorno al tunnel dove viene inserito il paziente. Con questo
sistema però la protezione dalle interferente RF e solo parziale ed inoltre
si aumenta l’eventuale sensazione di claustrofobia del paziente.
2.4 Schermatura a RF per apparecchi RM-Imaging
La stanza dove ha luogo la scansione è circondata da uno schermo per
radiofrequenze la cui funzione è quella di evitare che gli impulsi RF di
alta potenza possano irradiare il resto dell'ospedale e che segnali RF
provenienti da stazioni televisive e postazioni radio possano essere
captati dall'apparecchio. Solitamente, le stanze di scansione sono
circondate anche da uno schermo magnetico che impedisce al campo
magnetico di estendersi al di fuori di un certo limite. Nei magneti più
recenti questo schermo è parte integrante del magnete stesso (magneti
auto-schermati).
Per ottenere risultati ottimali dall’apparecchio per risonanza magnetica è
necessario un ambiente libero da campi di disturbo elettromagnetici.
Ecco perche bisogna attrezzare il locale con un sistema idoneo a
contenere il campo, andando ad installare una gabbia a RF. La gabbia a
RF presenta le seguenti caratteristiche:
 schermatura in rame;
 collegamento dei moduli parete e soffitto con un sistema di
fissaggio particolare che evita il fatto di dover praticare fori nella
schermatura in rame con conseguente degradamento
dell’integrità della gabbia, eliminando cosi eventuali punti
deboli;
 finestre a R.F. per offrire una buona visuale della sala
diagnostica, disposte anche sul soffitto;
 porta realizzata mediante un telaio in ottone per garantire
un’agevole apertura ed una schermatura migliore;
 insonorizzazione e resistenza al calore.
18
I componenti interni ed esterni sono realizzati con un materiale con
scarsa permeabilità magnetica. Il campo rimane omogeneo e garantisce
un ottima qualità diagnostica [10].
2.5 Sale e zone in un presidio di risonanza magnetica
All’interno di un presidio di risonanza magnetica, è possibile identificare
la zona di accesso controllato, la zona di rispetto, e la zona controllata
[11]. Vengono date indicazioni particolari anche per quelle che sono le
sale di attesa ed accettazione, le sale di anamnesi, gli spogliatoi, i servizi
igienici, la sala di preparazione, la sala di emergenza, la sala magnete, il
locale tecnico, la sala refertazione e l’archivio [12]. È importante dire
che un presidio di risonanza magnetica deve essere confinato nel suo
perimetro ed avere un unico accesso rigidamente controllato e riservato
al solo personale autorizzato e a pazienti da esso accompagnati.
Opportuna segnaletica identificatrice (fig.2.2) apposta sull’esterno delle
porte deve indicare sia i rischi all’esposizione ai campi magnetici
presenti all’interno, sia le opportune restrizioni di accesso e gestione
[13].
Fig.2.2 - Segnaletica di avvertimento
Di seguito, con riferimento alla normativa, si riporta la principale
classificazione delle zone all’interno di un presidio di RMN:
19
 La zona di rispetto si definisce come quella in cui il campo
magnetico disperso va da 0.1 mT (1Gauss) a 0.5 mT (5 Gauss).
Deve essere completamente contenuta all’interno della proprietà
di pertinenza del datore di lavoro possessore del tomografo RM e
non può essere utilizzata per scopi o finalità che prevedano
postazioni di lavoro fisse. Inoltre, la zona di rispetto deve avere
al suo interno dotazioni che tengano conto delle problematiche
esistenti connesse alla compatibilità elettromagnetica con
apparecchi elettronici e della possibile magnetizzazione di
apparati ferromagnetici.
 La zona controllata è quella in cui il campo magnetico disperso
e uguale o superiore a 0.5 mT (5 Gauss). La linea di campo dei 5
gauss deve necessariamente essere contenuta all’interno della
zona ad accesso controllato, e per lo più si trova ad essere
confinata all’interno della sala magnete.
 Le zone esterne alla sala magnete eventualmente interessate
vanno interdette con barriere fisse ed identificate con
cartellonistica che indichi i rischi all’esposizione ai campi
magnetici presenti all’interno e le restrizioni di accesso.
Oltre alle zone, è possibile definire le sale. La prima è la sala magnete
dove vengono definite quelle che sono le condizioni ambientali, vedendo
come la ventilazione e la climatizzazione della sala magnete devono
garantire una temperatura costante di 22 ± 2 °C ed una umidità relativa
del 40-60%, al fine di salvaguardare il benessere del paziente. Per
ottenere quanto riportato, occorre garantire all’interno della sala 6-10
ricambi/ora di aria in condizioni di normale esercizio, e 18-20
ricambi/ora in condizioni di emergenza.
In caso di presenza di tomografi raffreddati ad elio, il dispositivo di
sicurezza fondamentale è il sensore ossigeno, capace di rilevare fughe
d’elio dall’apparecchiatura mediante la rilevazione dell’abbassamento
della concentrazione di O2 nella sala. Il suo posizionamento e critico:
l’ideale potrebbe essere rappresentato da una quota di circa 2.5 metri da
terra, sulla torretta di raffreddamento della macchina RM, ed in
prossimità della prima flangia di raccordo del tubo del quench di
dotazione all’apparecchiatura.
La zona di preparazione è un locale o area attrezzata destinata a
trattamenti medici sul paziente che precedono l’esame RM. Se le
procedure di gestione prevedono la possibilità che due pazienti siano
20
contemporaneamente presenti all’interno del sito RM, la zona
preparazione deve essere ben distinta dalla zona emergenza, e delimitata
da barriere fisse o mobili che garantiscono la privacy del paziente
trattato. La dotazione minima e il cabinet per i farmaci, il lettino/barella
amagnetica, la disponibilità di gas anestetici e dispositivi medici
specifici.
La zona di emergenza è un locale o area attrezzata, destinata per un
eventuale primo soccorso medico sul paziente che, nel corso dell’esame,
necessiti di pronto intervento. Tale zona non deve essere delimitata da
porte o altro tipo di barriera fissa che possa creare impedimento alle
procedure di soccorso.
Le postazioni di emergenza attrezzate devono essere tante quante sono le
apparecchiature RM presenti nel sito. La dotazione minima propone
cabinet per i farmaci, la barella amagnetica, la disponibilità di gas
rianimanti e dispositivi specifici. Qualora la stessa postazione sia adibita
sia a preparazione e sia ad emergenza, occorre definire e formalmente
istituire delle procedure restrittive di esecuzione degli esami.
2.6 Sicurezza in un presidio di RMN
Una volta conclusa l’installazione dell’impianto, è importante che la
conduzione delle indagini RMN venga eseguita in modo tale da
proteggere le tre categorie interessate: i pazienti, i lavoratori e il
pubblico. Vengono dunque ripresi alcuni riferimenti normativi nei quali
sono contenute una serie di indicazioni, linee guida e limiti previsti tali
da garantire l’obiettivo di sicurezza da raggiungere [12].
La normativa di riferimento è la seguente:
 D.M. 2/8/1991, allegato 1-3-6: nel quale si introduce la figura di
Medico Responsabile (MR) ed Esperto Responsabile (ER).
 Circolare del Ministero della Sanità (Prot.900.2/4.1-AG/581
del 28/4/1992);
 Decreto Ministeriale 3/8/1993;
 ISPESL: Procedure autorizzative e gestionali relative
all’installazione ed uso di apparecchiature diagnostiche a
risonanza magnetica (2004);
21
 REPORT AIFM: Raccomandazioni per l’assicurazione di
qualità in risonanza magnetica n.2 -2004;
 ISS: Valutazione della sicurezza dell’installazione di
apparecchiature diagnostiche a risonanza magnetica per campi
superiori a 2 Tesla.
Per la garanzia della protezione del paziente e dei lavoratori vengono
proposte le seguenti disposizioni [12]:
 CEI EN 60601-2-33: contenente prescrizioni particolari di
sicurezza relative agli apparecchi a risonanza magnetica per
diagnostica medica (02-2004). Si riferisce ad apparecchiature
per esami in vivo e non comprende il loro utilizzo nel campo
della ricerca medica. Ha lo scopo di proteggere il paziente,
l’operatore, il personale e la popolazione, fornendo metodi per
misurare le caratteristiche richieste;
 DIRETTIVA 2004/40/CE (29-4-2004): dove sono presenti
prescrizioni minime di sicurezza e di salute relative
all’esposizione dei lavoratori ai rischi derivanti dagli agenti
fisici (campi elettromagnetici). Riguarda gli effetti nocivi a
breve termine, dovuti a circolazione di correnti indotte,
assorbimento di energia, correnti di contatto;
 ICNIRP: dove sono esposte procedure per la risonanza
magnetica medica e la protezione del paziente (Health Physics:
Vol 87, N 2, 197-216, Agosto 2004).
I riferimenti normativi e legislativi appena evidenziati, consentono di
analizzare e governare i rischi connessi all’esercizio dell’attività in un
presidio di risonanza magnetica. È possibile identificare le seguenti
sorgenti di rischio, derivanti dall’esposizione a:





campo magnetico statico;
campo magnetico variabile nel tempo;
radiofrequenza;
rumore;
liquidi criogeni.
22
2.7 Campo magnetico statico: effetti e normativa
Il campo magnetico statico è responsabile di diversi possibili effetti nel
paziente, quali la creazione di forze elettrodinamiche, che su elettroliti in
movimento nei vasi sanguigni generano potenziali elettrici e
teoricamente portano alla diminuzione della velocità del flusso. È inoltre
in grado di alterare l’onda dell’elettrocardiogramma. Vengono indotte
forze di attrazione e torsione insieme a movimenti di traslazione e
rotazione, osservabili solo con esperimenti in laboratorio. Ciò nonostante
non esistono evidenze significative di effetti dannosi o irreversibili per
esposizione di pazienti a campi magnetici statici ≤ 2T. Viene preso come
limite per esami clinici whole body 4T. Movimenti di traslazione e
rotazione divengono importanti nel caso di presenza di impianti metallici
nelle vicinanze di vasi sanguigni o tessuti delicati. La presenza di clips
intracraniche, protesi ortopediche, valvole cardiache, apparecchi dentali,
può essere incompatibile con il normale funzionamento del tomografo
RM. I neurostimolatori o pace-maker possono alterare la loro
funzionalità in presenza di campo > 0.5mT. Si parla anche di effetto
missile come la capacità del campo magnetico statico periferico di
attrarre oggetti ferromagnetici in direzione delle linee di campo verso il
centro del magnete. La forza di attrazione e torsione dipende dalle
proprietà magnetiche del materiale, dall’intensità del campo (>3mT), dal
gradiente di campo, dalla massa e dalla forma dell’oggetto. Il rischio
esistente si traduce dunque in pericolo per il paziente o per chiunque si
trovi nella traiettoria.
La Normativa vigente prevede dei limiti di esposizione per i lavoratori
che prestano costante servizio in presenza di intenso campo magnetico
disperso, al fine di garantire la riduzione del rischio ed evitare
problematiche come quelle individuate precedentemente. Tali limiti di
esposizione sono previsti nel D.M. del 02/08/1991 [13] e sono riportati
nella tabella IV.
Laddove possibile, è buona norma che l’esposizione non sia
continuativa, ma frazionata, alternandosi, per esempio, con i colleghi
nelle mansioni che possono comportare l’esposizione.
Chiunque debba operare a qualsiasi titolo presso il presidio e che possa
essere soggetto all’esposizione deve essere preventivamente visitato e
valutato idoneo dal Medico Responsabile. Il suddetto decreto introduce
inoltre le due figure di riferimento per un presidio di risonanza
magnetica, il Medico Responsabile e l’Esperto Responsabile.
23
Tab. IV - Limiti per l'esposizione al campo magnetico statico per
i lavoratori
.
I limiti di esposizione riportati nella tabella IV non si applicano ai
pazienti, in quanto la loro esposizione e considerata una tantum e non
continuativa. Restano validi anche per i pazienti i criteri di esclusione
integrati dalle altre informazioni presenti nel questionario preliminare
all’indagine RM.
Per la popolazione, il limite di esposizione continua (tempo lungo) a
campo magnetico statico e pari a 40mT (400G). E’ stato posto il divieto
di accesso per i portatori di pace-maker o altre protesi a controllo
elettronico, ad aree con induzione magnetica superiore a 0.5mT (5G),
quindi è necessario intraprendere una serie di iniziative mirate ad
avvertire la popolazione della presenza di un campo magnetico con
valori uguali o superiori a quanto precedentemente indicato.
2.8 Norme generali inerenti le aree di rischio nel sito RMN
La normativa attualmente vigente in materia di sicurezza di impianti RM
ad uso medico stabilisce che [13]:
 Gli accessi a tutte le zone in cui il campo disperso di induzione
magnetica supera il valore 0.5 mT debbono essere rigorosamente
controllati mediante barriere fisiche fisse, quali porte apribili
24






liberamente solo dall’interno, recinzioni o altre strutture fisiche
idonee ad impedire di fatto l’ingresso accidentale di persone non
autorizzate (Allegato I, D.M. 02-08-1991).
Agli ingressi delle zone controllate e alla sala magnete verrà
affissa idonea segnaletica permanente, atta a segnalare con
chiarezza la presenza del campo magnetico e il divieto di
ingresso a portatori di pace-maker, nonché alle altre categorie di
persone per cui esista controindicazione all’esposizione al campo
magnetico. All’ingresso del locale del magnete dovrà essere
apposta una segnaletica, idonea a garantire il rispetto dei
protocolli di sicurezza adottati per impedire l’introduzione
accidentale di oggetti ferromagnetici mobili (Allegato I D.M. 0208-1991).
L’accesso al sito da parte dei pazienti e delle persone
occasionalmente esposte dovrà essere realizzato attraverso un
unico ingresso controllato. I controlli saranno eseguiti da
personale responsabile, addestrato. Altri eventuali ingressi al sito
dovranno essere riservati al personale autorizzato (Allegato I
D.M. 02-08-1991)
L’ingresso alle zone ad accesso controllato e riservato al
personale medico e non medico autorizzato, pazienti o volontari
sani da sottoporre all’esame RM (per il tempo necessario allo
stesso) e, a seguito di autorizzazione esplicita, eventuali
accompagnatori e/o visitatori (Allegato I D.M. 02-08-1991).
Non possono essere adibite ad operazioni nelle zone di accesso
controllato ne al rabbocco dei liquidi criogeni donne in
gravidanza, ne soggetti portatori di pace-maker o altre protesi
dotate di circuiti elettronici, clips vascolari o preparati metallici
intracranici (o comunque situati in prossimità di strutture
anatomiche vitali) o schegge in materiale ferromagnetico
(Allegato I D.M. 02-08-1991)
la destinazione d’uso dei locali compresi nelle aree ad accesso
controllato e nelle zone di rispetto dovranno garantire che il
corretto funzionamento degli apparati e dei dispositivi installati
sia compatibile con la presenza del campo magnetico (Allegato I
D.M. 02-08-1991)
E’compito dell’Esperto Responsabile per gli aspetti fisici e del
Medico Responsabile per gli aspetti medici di controllare il
primo il permanere delle condizioni di rischio, il secondo la
25
permanenza dell’idoneità allo svolgimento dell’attività
lavorativa, mediante controlli medici almeno annuali (Allegato I
D.M. 02-08-1991)
Al fine di ottemperare alle suddette norme la zona ad accesso controllato
viene segnalata mediante nastro adesivo di colore generalmente rosso
applicato sul pavimento. La presenza del campo statico di induzione
magnetica e delle onde elettromagnetiche a radiofrequenza (RF),
unitamente ai principali rischi connessi, sono indicati da apposita
segnaletica apposta all’ingresso dell’accesso controllato del sito RM e
della sala magnete.
Per quanto concerne le aree individuate come zona di rispetto non sono
previste precise e rigide prescrizioni come per le aree delimitate zona ad
accesso controllato. In relazione ai valori del campo disperso di
induzione magnetica, le zone di rispetto devono essere considerate
comunque aree sorvegliate per quanto riguarda la sorveglianza fisica.
Particolare attenzione deve essere posta all’eventuale impiego di
strumenti ed apparati elettronici all’interno della zona di rispetto, nonché
alla destinazione d’uso dei locali interessati ed all’eventuale presenza di
postazioni di lavoro fisse al loro interno riservate a personale non idoneo
ad accedere alla zona ad accesso controllato del sito RM. La presenza
del campo statico di induzione magnetica potrebbe, infatti, interferire
con il corretto funzionamento di strumenti, apparati elettromedicali o
altro.
Nelle aree non individuate come zona ad accesso controllato o zona di
rispetto i valori del campo disperso di induzione magnetica sono
confrontabili con il valore del campo magnetico terrestre. I rischi da
agenti fisici connessi alla presenza del campo statico di induzione
magnetica risultano non rilevanti.
Il Regolamento di Sicurezza si completa nel momento in cui vengono
definite una serie di norme da condividere con le categorie operanti nel
presidio RM, fornendo particolari indicazioni ai lavoratori e ai tecnici
addetti alle manutenzioni. Le disposizioni per i pazienti ed il pubblico
vengono fornite distribuendo adeguate indicazioni in termini di
cartellonistica, oppure mediante comunicazioni verbali e scritte da parte
dei lavoratori operanti.
26
2.9 Norme generali di sicurezza per i lavoratori
Fra i lavoratori direttamente o indirettamente coinvolti nell’attività di
diagnostica mediante RM, oltre alla figura del medico radiologo e del
tecnico sanitario di radiologia medica, rientrano l’Esperto Responsabile
per la sicurezza, il Medico Responsabile dell’impianto RM, gli
infermieri, il personale addetto alle pulizie, il personale addetto alla
manutenzione ed al rabbocco dei criogeni.
I lavoratori direttamente connessi all’attività svolta nel sito RM, e quindi
caratterizzati da una presenza, magari non prolungata, ma comunque
pressoché continuativa all’interno del sito RM, devono essere
formalizzati all’interno di un elenco nominativo. I lavoratori la cui
presenza risulta, invece, essere non continuativa all’interno del sito RM,
devono essere di volta in volta autorizzati, ciascuno per quanto di
propria specifica competenza, dall’Esperto Responsabile e dal Medico
Responsabile dell’impianto RM, ai quali e dato il compito di illustrare i
protocolli comportamentali da rispettare all’atto dell’accesso al sito RM.
Le norme generali di sicurezza per le categorie di lavoratori coinvolte
riguardano la sorveglianza medica, la sorveglianza fisica, e la gestione
operativa dell’impianto.
Vengono riportate di seguito alcune disposizioni rilevanti specifiche per
i lavoratori che operano continuamente nei presidi RM [12]:
 I lavoratori individuati nell’elenco del personale autorizzato,
anche sulla base degli atti effettuati, per quanto di competenza,
dal Medico Responsabile dell’impianto RM e dall’Esperto
Responsabile formalmente incaricati, devono sottoporsi alle
visite ed agli esami periodici prescritti dal Medico Competente,
al fine di valutare il mantenimento dell’idoneità a svolgere la
propria attività presso il sito RM, comunicando tempestivamente
eventuali variazioni del proprio stato di salute tali da rendere
impossibile l’attività nel presidio RM.
 Le lavoratrici devono comunicare al Medico Responsabile
dell’impianto RM e al medico competente l’eventuale stato di
gravidanza. Alle lavoratrici in stato di gravidanza e vietato
operare nella zona ad accesso controllato ed e sconsigliato
prestare servizio all’interno della zona di rispetto del sito RM
soprattutto nei primi tre mesi di gravidanza.
27
 Tutti i lavoratori devono astenersi dal compiere, all’interno del
sito RM, operazioni che non siano di propria competenza e
devono essere informati sui rischi.
 I lavoratori adibiti all’attività diagnostica che prestano servizio
presso il sito RM devono controllare sull’apposito display e
registrare giornalmente i valori di temperatura ed umidità
all’interno della sala magnete, i valori della percentuale di
riempimento del serbatoio dell’elio, i valori della concentrazione
dell’ossigeno e l’integrità dei contatti finger fra la porta della
sala magnete e la struttura della gabbia di Faraday. Eventuali
anomalie devono essere segnalate al Medico Responsabile
dell’impianto RM e all’Esperto Responsabile. Per il livello di
ossigeno, in caso di valori significativamente inferiori a 20.9%
ed assenza di segnalazioni di allarme e necessario avvertire
prontamente l’Esperto Responsabile e il Medico Responsabile
dell’impianto RM.
 I lavoratori non devono permanere per più di 1 ora al giorno oltre
la linea isomagnetica di 200 mT nell’area ad alto campo.
Tale linea risulta indicata dal nastro adesivo di colore applicato
sul pavimento della sala magnete.
Non ha senso quando si parla di sicurezza dare un ordine di importanza
alle norme. Queste devono essere valutate tutte allo stesso modo,
attribuendo a ciascuna un alto grado di attenzione. Nell’elenco
precedente sono riportate le disposizioni inerenti alla strumentazione in
esame, cosa replicata anche successivamente. Si consiglia comunque di
prendere visione dell’elenco completo.
Ad integrazione delle precedenti norme si sottolinea che il campo statico
di induzione magnetica e sempre attivo anche in assenza di
alimentazione elettrica e i valori di massima intensità interessano
essenzialmente la sala magnete. Le onde elettromagnetiche a
radiofrequenza ed i gradienti di campo magnetico, invece, sono presenti
solamente durante la fase di acquisizione dati dell’esame RM. Si
evidenzia che le onde elettromagnetiche emesse dall’apparecchiatura
RM sono quasi totalmente schermate dalla gabbia di Faraday che riveste
la sala magnete. Pertanto le norme precedentemente indicate consentono
di ridurre ad un livello quasi nullo l’esposizione alle onde
elettromagnetiche a radiofrequenza e ai gradienti di campo magnetico
variabili nel tempo.
28
2.10 Misure di CMS relative al tomografo a RM in uso presso il
presidio ospedaliero Garibaldi
Nella figura riportata di seguito è mostrata una immagine fotografica del
tomografo in uso presso il presidio ospedaliero Garibaldi (Catania,
Nesima).
Fig.2.3 – Sistema a RMN “Signa Infinity”1.5 T
Tra i controlli tecnici che vengono svolti nei siti di installazione di
apparecchiature NMR (Nuclear-Magnetic-Resonance), abbiamo
focalizzato la nostra attenzione sulle misure di campo magnetico
disperso (B). Come accennato nei precedenti paragrafi, questo trae
origine dal campo magnetico statico (B0) generato dal magnete che,
nonostante i vari mezzi che vengono adottati per confinarlo nella regione
di interesse, finisce per espandersi nelle regioni adiacenti.
Pertanto, la finalità delle misure sul campo magnetico disperso è quella
di controllare il rispetto delle norme che stabiliscono i valori massimi
ammissibili per B nelle varie zone in cui viene suddiviso il sito.
Accertato l’orientamento del magnete (orizzontale o verticale) è
possibile immaginare al suo posto un semplice dipolo magnetico. In
29
assenza di gabbie di schermaggio o di altre notevoli masse
ferromagnetiche, il campo di dipolo approssima, sia pure
grossolanamente, la situazione reale permettendo di ottimizzare il
numero di misure in funzione dei gradienti prevedibili.
Dalla figura riportata di seguito (fig.2.4), è possibile ricavare alcune
informazioni di interesse pratico:
Fig.2.4 - Campo di dipolo [14]
 Il modulo di B dipende solo dalla distanza e varia con l’inverso
del cubo;
 Sull’asse del magnete il campo è allineato con l’asse stesso;
 Ruotando sul piano dell’asse del magnete attorno al suo centro,
l’orientamento di B ruota nello stesso verso ma con angolo
doppio.
Per un magnete reale occorre tener conto delle sue dimensioni finite e le
linee isomagnetiche perdono la simmetria sferica, allungandosi nel senso
dell’asse del magnete.
Inoltre, differenziando l’espressione del campo di dipolo:
(2.1)
30
è possibile mostrare come le variazioni percentuali di campo siano triple
rispetto alle analoghe variazioni di distanza dal magnete.
Allontanandosi dal magnete dell’1% ci si può aspettare una diminuzione
del campo del 3% registrabile con strumenti di tipo portatile. Poiché il
campo è ovunque proporzionale al valore centrale (B0) è ovviamente
necessario controllare preliminarmente questo dato. La non concordanza
con il valore nominale renderebbe infatti priva di fondamento l’intera
sessione di misure.
Per verificare che le curve teoriche corrispondano alla situazione reale ci
si serve di un gaussmetro, uno strumento che permette di valutare punto
a punto il valore del campo magnetico lungo le tre direzioni dello spazio
e di confrontarlo con le attese. Tale verifica avviene attraverso una
cosiddetta mappatura dell’ambiente. Si comincia con il definire una serie
di punti campione, nei quali andranno fatte le misure, sia dentro la sala
RM sia nelle zone circostanti.
A seguito della definizione “geografica” dei punti, si procede alla
valutazione, cercando sempre di mediare nelle zone dove l’alto gradiente
di campo genera grandi variazioni per piccoli spostamenti dello
strumento di misura (nei pressi dell’apparecchiatura stessa). Maggiore
attenzione deve essere posta alla verifica della linea isomagnetica da 0.5
mT (5 Gauss) in quanto essa deve essere sempre contenuta all’interno
del locale RM [14].
2.10.1 Modalità pratiche di misura
Per la valutazione del CMS solitamente si fa uso delle sonde ad effetto
Hall; queste sonde misurano la componente di B perpendicolare al piano
su cui giace l’elemento sensibile, per cui si ha:
(2.2)
Dove α è l’angolo tra B e la direzione della misura della sonda.
Pur avendo, in base alle considerazioni precedenti, un’idea circa
l’orientamento di B, questo non è mai perfettamente prevedibile ed
occorre quindi cercare per tentativi l’orientazione che rende massima la
lettura. L’errore che si commette per un non perfetto allineamento della
31
sonda è trascurabile per piccoli angoli ma aumenta con legge
approssimativamente quadratica per valori maggiori.
Per quanto riguarda le misure da noi effettuate, ci si riferisce ad una
sonda METROLAB 3-axis Hall Teslameter “THM 7025” (fig.2.5) di
cui riportiamo di seguito una breve descrizione e relative specifiche.
Fig.2.5.- METROLAB 3-axis Hall Teslameter “THM 7025”
Fig 2.6 - Posizionamento dei tre sensori all’interno della sonda
32
La caratteristica principale di questo tipo di sonda è la misura simultanea
dei valori di campo sui tre assi X, Y, Z (sonda isotropa) in modo da
ottenere una valutazione dell’intensità magnetica in assenza di una
particolare orientazione del sensore.
La THM calcola e mostra (in mT) il modulo del vettore induzione
magnetica secondo la relazione 2.3:
(2.3)
Di seguito vengono riportate le specifiche dello strumento:
33
Come accennato, le misure di campo magnetico statico sono state
effettuate posizionando lo strumento a distanza variabile dal tomografo,
in modo da verificare che i valori registrati fossero in accordo con quelli
previsti dalle curve isomagnetiche, tracciate a seguito dell’installazione
dell’apparato di risonanza. Tali linee isomagnetiche sono riportate nella
piantina posta all’ingresso della sala diagnostica (fig.2.7).
La finalità delle misurazioni effettuate è il monitoraggio della
dispersione del campo magnetico statico opportunamente confinato da
sistemi di schermaggio.
La prima misura è stata effettuata all’interno della sala in cui è
posizionato il tomografo RM, regione a cui è possibile accedere tramite
una porta rivestita in piombo.
34
Figura 2.7 - Pianta del presidio di Risonanza Magnetica [scala 1:50]
In corrispondenza della curva isomagnetica 0.5 mT (interna alla sala
magnete), è posta una striscia in gomma nera al di là della quale il
paziente può accedere solo dopo essersi liberato da qualunque oggetto
ferromagnetico. La scelta dei successivi punti da campionare, è stata
effettuata tenendo in opportuna considerazione le zone di stazionamento
degli operatori e quindi, in prossimità del lettino (fig.2.8) su cui viene
posizionato il paziente e nella sala controllo, al di la del vetro piombato,
posizionando la sonda sulla console di comando.
Per una maggiore accuratezza nel controllo, i valori di campo sono stati
acquisiti anche nella saletta di attesa e nella stanza in cui vengono
studiate le immagini e preparati i referti medici, entrambe poste
all’interno dell’area diagnostica. Per il prolungato tempo di permanenza,
le suddette zone sono di particolare importanza al fine della valutazione
dei rischi per gli operatori.
In ognuno dei casi sopramenzionati, la sonda è stata spostata lungo le tre
direzioni assiali in modo da ricercare la direzione che massimizza la
lettura. Infatti, per quanto la sonda indichi un valore di induzione
magnetica (B) che tiene conto delle tre componenti assiali, lo
spostamento lungo i tre assi ha permesso di registrare apprezzabili
35
variazioni nel valore indicato. In tal caso, a scopo cautelativo, si è tenuto
conto del valore più elevato registrato dallo strumento.
Figura 2.8 – Punti di misura attorno al lettino
.
Al fine del monitoraggio dell’esposizione a radiazioni non ionizzanti, è
stato possibile verificare che i valori acquisiti sono in perfetto accordo
con quelli segnati nella mappatura di campo disperso e ben al di sotto
dei valori previsti dalla normativa in termini di prevenzione protezione
dei lavoratori.
Di seguito vengono riportate due tabelle in cui sono indicati i punti di
misura e i relativi valori di CMS.
Punti di monitoraggio del CMS
Valore di CMS [mT]
Curva isomagnetica 0.3 mT
Curva isomagnetica 0.5 mT
Curva isomagnetica 1.0 mT
Curva isomagnetica 10.0 mT
Curva isomagnetica 100.0 mT
Curva isomagnetica 500.0 mT
0.26
0.52
0.80
9.2
95.0
520.0
36
Punti di monitoraggio del CMS
Valore di CMS [mT]
Console operatore
Distanza di 1.5 m dalla console
Sala d’aspetto
Ingresso della sala tomografo
0.11
0.06
0.07
0.14
Tab.V – Valori di CMS a distanza variabile dal tomografo RMN
I valori riportati in tabella sono evidenza dal fatto che i sistemi di
schermaggio e di direzionamento delle linee di campo determinano una
situazione generale che garantisce, nel limite del rispetto dei tempi di
permanenza, una condizione lavorativa che non comporta rischi per gli
operatori riconducibili all’esposizione al CMS.
37
CAPITOLO 3
Valutazione del rischio per gli operatori in Medicina Nucleare
3.1 I fondamenti di radioprotezione e della normativa
protezionistica
Gli effetti dannosi delle radiazioni ionizzanti sono noti fin dai primi anni
della loro scoperta e del loro utilizzo. Tanto e’ vero che già nel 1928 fu
istituita, dal Secondo Congresso Internazionale di Radiologia, la
Commissione Internazionale per le Protezioni Radiologiche.
Tale Commissione, la cui organizzazione e denominazione attuale
risalgono al 1950, in quasi settanta anni di lavoro ha sviluppato i principi
fondamentali della radioprotezione ed ha indicato i limiti di dose per la
protezione sanitaria degli addetti ad attività comportanti esposizione alle
radiazioni.
Più recentemente la Commissione ha allargato il proprio campo di
interesse a tutti i problemi di radioprotezione riguardanti la popolazione
umana e anche alla protezione del paziente esposto ad esami e
trattamenti radiologici.
Dall’inizio della numerazione delle pubblicazioni le raccomandazioni di
base sono state riformulate integralmente in quattro occasioni: nel 1959
(I.C.R.P. 1), nel 1966 (I.C.R.P. 9), nel 1977 (I.C.R.P. 26) e nel 1990
(I.C.R.P. 60).
La legislazione comunitaria ha preso come riferimento le suddette
raccomandazioni. In particolare, la Direttiva 96/29/Euratom del
13.5.1996 che stabilisce le norme fondamentali di sicurezza relative alla
protezione sanitaria della popolazione e dei lavoratori contro i pericoli
derivanti dalle radiazioni ionizzanti [15], e la Direttiva 97/43/Euratom
del 30.6.1997 [16], riguardante la protezione sanitaria delle persone
contro i pericoli delle radiazioni ionizzanti connesse ad esposizioni
mediche, si basano sulle raccomandazioni di base della pubblicazione 60
del 1990 della Commissione Internazionale.
La legislazione italiana (D.L.vo 230/95) fa riferimento, per quanto
riguarda l’impianto generale, alle Direttive 80/836/Euratom del 1980 e
84/466/Euratom e 84/467/Euratom del 1984, che derivano, a loro
volta, dalla pubblicazione 26 del 1977 della Commissione
39
Internazionale, mentre tiene conto dei limiti di dose raccomandati nella
pubblicazione 60. La dottrina più recente della radioprotezione e'
pertanto descritta nella pubblicazione 60 dell'I.C.R.P. del 1990. Essa si
basa su principi generali, che erano già stati definiti nella pubblicazione
26 del 1977 e che sono stati recentemente recepiti dalla legislazione
italiana nel D.L.vo 230/95 [17].
Essi sono i seguenti:
 nessuna attività umana comportante esposizione alle radiazioni
deve essere accolta a meno che la sua introduzione produca un
beneficio netto e dimostrabile agli individui esposti o alla società
(principio di giustificazione);
 ogni esposizione alle radiazioni deve essere tenuta tanto bassa
quanto e' ragionevolmente ottenibile, facendo luogo a
considerazioni
economiche e
sociali
(principio
di
ottimizzazione);
 la dose ai singoli individui (con esclusione delle esposizioni
mediche) non deve superare determinati limiti appropriatamente
sicuri (principio di limitazione delle dosi individuali).
Al fine di mettere a punto un sistema pratico di protezione la
Commissione divide le attività comportanti un rischio di esposizione alle
radiazioni ionizzanti in tre tipi di esposizione [18]:
 esposizioni occupazionali, ovvero le esposizioni dovute
all'attività lavorativa;
 esposizioni mediche, ovvero le esposizioni di individui a seguito
di indagini diagnostiche o di trattamenti terapeutici; in esse
vengono ricomprese anche le esposizioni per motivi di
"screening" o medico-legali e le esposizioni di individui che in
modo consapevole e volontario e al di fuori della loro
occupazione prestino assistenza a pazienti sottoposti a esami o
trattamenti medici;
 esposizioni del pubblico, ovvero tutte le altre esposizioni non
comprese nelle precedenti.
E' evidente che un sistema di protezione sarà diverso a seconda del tipo
di esposizione. Ad esempio, mentre nel caso delle esposizioni
occupazionali e pubbliche, non vi e' un beneficio diretto dell'individuo
40
esposto a seguito dell'attività svolta, nel caso delle esposizioni mediche è
lo stesso individuo sottoposto alla pratica medica comportante
l'esposizione alle radiazioni che ricava un beneficio da essa.
Dovendoci soffermare sugli aspetti radio-protezionistici relativi ai
lavoratori, si accennerà brevemente alle esposizioni occupazionali.
Per quanto riguarda le attività comportanti esposizioni occupazionali il
principio di giustificazione e' un atto sostanzialmente volto bilanciare
necessità e problematiche di natura eterogenea, ovvero di ordine
sanitario, economico, sociale, industriale, strategico, ecc.
Il principio di ottimizzazione, invece, richiede che siano mantenute tanto
basse quanto e' ragionevolmente ottenibile le dosi individuali, il numero
di individui esposti e la probabilità di esposizione. Nella pratica radioprotezionistica sul posto di lavoro l'ottimizzazione si basa sull' uso di
norme di buona tecnica. In questo caso particolare importanza assumono
gli studi e le raccomandazioni degli organismi nazionali ed
internazionali che operano in questo campo (I.C.R.P., N.C.R.P.,
A.I.R.P., O.M.S., ecc.).
Per i lavoratori esposti vengono stabiliti limiti di dose sia per imporre un
limite alla scelta dei vincoli di dose e sia per dare garanzia contro errori
di giudizio nell'applicazione dell'ottimizzazione.
Essi sono stati stabiliti dalla Commissione in modo da:
- prevenire l'insorgenza di effetti deterministici;
- mantenere ad un livello non inaccettabile l'insorgenza di effetti
stocastici;
- ridurre la mancanza di equità che potrebbe derivare da un conflitto di
interesse tra gli individui esposti e la società nel suo insieme.
I limiti di dose raccomandati dall' I.C.R.P. e ripresi dalla legislazione
italiana sono:
- equivalente di dose efficace o dose efficace:
20 mSv per anno, mediati su 5 anni, con l'ulteriore condizione che essa
non sia superiore a 50 mSv su un singolo anno;
- equivalente di dose o dose equivalente:
150 mSv per anno al cristallino,
500 mSv per anno per le mani ed i piedi,
500 mSv per anno per la pelle, inteso come valore medio su 1 cm2,
indipendentemente dalla superficie esposta.
41
La dose assorbita dai lavoratori esposti dovrà, pertanto, essere
considerata:
 dose inaccettabile > limite di dose
 dose tollerabile
limite di dose
 dose accettabile
procedura ottimizzata (eventuale vincolo
di dose)
3.2 Grandezze dosimetriche
Come ben noto, per radiazioni ionizzanti si intendono quelle radiazioni
che sono in grado di produrre, direttamente o indirettamente, la
ionizzazione degli atomi e delle molecole del mezzo attraversato.
Quando un mezzo biologico viene esposto in un campo di radiazioni
ionizzanti, a seguito del trasferimento di energia dalle radiazioni al
mezzo e la susseguente produzione di ionizzazioni, esso diviene sede di
una serie di processi che possono dar luogo alla manifestazione di un
certo effetto.
Tale effetto dipende innanzitutto dalla quantità di energia ceduta dalla
radiazione per unità di massa. Esso dipenderà anche dalle modalità di
interazione della radiazione con la materia e, quindi, dal tipo e
dall’energia delle radiazioni, nonché dalle caratteristiche biologiche del
tessuto o organo interessato. Pertanto, le grandezze dosimetriche usate in
interessati.
Dato che l'effetto biologico delle radiazioni ionizzanti dipende
innanzitutto dalla quantità di energia ceduta dalla radiazione al tessuto
radioprotezione devono tener conto, oltre che di grandezze fisiche
(energia, massa), anche delle caratteristiche delle radiazioni in gioco e
della probabilità di induzione di danno biologico nei vari tessuti o organi
biologico, la grandezza fisica fondamentale in radioprotezione è la dose
assorbita, DT, in un organo o tessuto, definita come: l’energia depositata
in un organo divisa per la massa dell’organo stesso. L’unità di misura
della dose assorbita e’ il gray (Gy), che corrisponde all’energia di un
joule depositata in un kg di massa.
L’effetto biologico delle radiazioni, oltre che dalla quantità di energia
ceduta ad un organo o tessuto, dipende però anche dalle modalità di
cessione di questa energia, ovvero alcuni tipi di radiazione presentano, a
parità di energia ceduta, effetti maggiori di altri. Per tener conto di
questo fatto è stata pertanto definita la grandezza radio-protezionistica
42
dose equivalente, HT, che rappresenta la dose media ad un organo o
tessuto moltiplicata per un fattore peso adimensionale, wR:
HT = wR x DT
(3.1)
L’unita’ di misura della dose equivalente e’ il sievert (Sv) [19].
Il fattore, wR, dipende dall’efficacia biologica della radiazione in gioco
ed in particolare dal suo LET (Linear Energy Trasfer). Esso e’pari ad
1 per la quasi totalità delle radiazioni impiegate in medicina (fotoni ed
elettroni), per cui la dose equivalente e’ uguale alla dose assorbita.
Esso assume invece valori diversi da 1 per i protoni e le particelle alfa
(per cui assume rispettivamente il valore di 5 e 20) e per i neutroni
(nel caso in cui assume valori variabili da 5 a 20 in funzione dell’energia
dei neutroni stessi).
L’esposizione alle radiazioni dei diversi tessuti o organi comporta inoltre
diverse probabilità di danno con diversi livelli di gravità del danno a
seconda del tessuto o organo interessato. La combinazione di probabilità
di danno e del relativo grado di severità è definito detrimento.Per tener
conto del detrimento sanitario associato agli effetti stocastici a seguito
della irradiazione dei tessuti o organi corporei irradiati la Commissione
Internazionale per le Protezioni Radiologiche (I.C.R.P.) nella
pubblicazione n.60 ha definito la dose efficace, E, ovvero la
sommatoria della dose equivalente ai vari tessuti e organi irradiati
moltiplicata per un fattore peso adimensionale, wT:
E = ƩT wT x HT
(3.2)
L’unita’ di misura della dose efficace e’ il sievert (Sv) [19].
WT è un fattore di ponderazione che rappresenta la frazione di detrimento
da irradiazione dell’organo o tessuto T, rispetto al detrimento totale da
irradiazione uniforme del corpo intero. Esso tiene conto per i diversi
tessuti, a seguito della loro irradiazione, della probabilità di induzione di
tumore letale, nonché della riduzione della durata della vita ad essa
conseguente. I valori di wT sono mostrati in Tab.VI.
43
Tab.VI - Valori del fattore di ponderazione, wT, per i vari organi
o tessuti
La sommatoria dei fattori wT sopra riportati e' uguale ad 1. In tal modo,
nel caso di irradiazione uniforme del corpo la dose efficace e la dose
equivalente sono numericamente uguali.
3.3 Classificazione delle zone di lavoro e normativa vigente
La classificazione delle aree di lavoro secondo quanto prescritto dal
D.Lgs. 230/95, art.80, viene effettuata dall’Esperto Qualificato il quale,
in base alle valutazioni relative all’entità del rischio, individua e
classifica le zone ove sussiste un rischio da radiazioni. È naturale quindi
che, la classificazione delle aree consegue direttamente dalle valutazioni
delle dosi di esposizione che l’Esperto Qualificato deve effettuare per
ogni ambiente di lavoro in funzione del tipo di apparecchiatura o
sorgente radiogena impiegata, nonché delle modalità di esecuzione del
lavoro specifico e quindi dei carichi di lavoro. È importante osservare
come la classificazione delle aree e del personale siano indipendenti tra
loro [17].
44
3.3.1 Individuazione e classificazione delle zone dove sussiste rischio
da radiazioni ionizzanti (ART. 80 - comma 1 - lett. a) - D.Lgs.
230/95).
Gli ambienti di lavoro con rischio di radiazioni ionizzanti sono da
ritenersi tutti quei luoghi ove vengono impiegati apparecchi generatori di
radiazioni ionizzanti (macchine radiogene, M.O.C., a raggi X,
acceleratori lineari, etc.) e sostanze radioattive sia sotto forma libera che
sigillata (Centri di Medicina Nucleare, Laboratori R.I.A., Centri di
Mineralometria Ossea, etc.) in cui vengono impiegati lavoratori che
possono perciò essere esposti a rischio da radiazioni ionizzanti.
La individuazione e classificazione delle aree di lavoro sono effettuate
esclusivamente dall’Esperto Qualificato anche sulla base delle
informazioni (sulla attività che si intendono svolgere) fornite da Datore
di Lavoro, Dirigenti e Preposti.
Uno dei criteri di protezione nell’uso dei materiali radioattivi e/o delle
sorgenti radiogene prevede il loro confinamento in aree soggette a
particolare sorveglianza e ad accesso regolamentato.
Per questo l’art. 4 - comma 4 - lett. c) del D.Lgs. 230/95, così come
modificato dal D.Lgs. 241/00, definisce zona classificata ogni ambiente
di lavoro sottoposto a regolamentazione per motivi di protezione contro
le radiazioni ionizzanti. Le zone classificate possono essere
zona controllata o zona sorvegliata [20].
 Zona controllata: (Art. 4 - comma 4 - lett. c) D.Lgs. 230/95, così
come modificato dal D.Lgs. 241/00 ed All. III D.Lgs. 241/00).
È definita zona controllata ogni area di lavoro dove vengono
impiegate sorgenti di radiazioni ionizzanti ed in cui sussiste, per i
lavoratori in essa operanti, il rischio di superamento dei 3/10 dei
limiti di dose per esposizione globale (6 mSv/anno Solare) o dei
limiti di dose per esposizione parziale (45 mSv/anno per cristallino e
150 mSv/anno per cute, estremità, etc.).L’accesso a detta Zona
Controllata è segnalato e regolamentato.
 Zona sorvegliata: (Art. 4 – comma 4 - lett.c) D.Lgs. 230/95, così
come modificato dal D.Lgs. 241/00 ed All. III D.Lgs. 241/00).
È definita zona sorvegliata ogni area di lavoro non classificata
«zona controllata» in cui sussiste per i lavoratori in essa operanti il
45
rischio di superamento di uno dei valori di dose efficace e dose
equivalente fissati per le persone del Pubblico (Vedi Tab.VII).
Zona controllata
Zona sorvegliata
Dose Efficace (globale)
6
1
Dose Equivalente al
cristallino
45
15
Dose Equivalente
pelle/estremità
150
50
Tab.VII - Valori di dose per la classificazione delle aree (mSv/anno)
I valori riportati in tab.VII corrispondono all’incirca ai 3/10 dei limiti di
dose efficace per i lavoratori esposti e ai 3/10 dei limiti di dose
equivalente per particolari organi e tessuti per i lavoratori esposti di cui
all’allagato IV-D.Lgs 241/00.
3.3.2 Criteri per la classificazione delle aree
I criteri fondamentali seguiti per una corretta valutazione
della esposizione ai fini della classificazione delle aree, sono:
 La definizione ed individuazione delle aree a rischio;
 L’ottimizzazione della protezione;
 L’introduzione di vincoli per alcune grandezze radio
protezionistiche;
 La determinazione di Livelli di riferimento.
I rilievi di esposizione vengono effettuati con idonea strumentazione per
individuare e successivamente classificare le zone a rischio.
L’adozione di sistemi di protezione serve pertanto a limitare (oltre che
delimitare) le suddette zone, nonché a ridurre l’esposizione ai lavoratori
ed in generale alla popolazione.
In questa operazione, si tengono in debito conto le raccomandazioni
dell’I.C.R.P. 60, aggiornata dall'I.C.R.P. 103: «Un sistema di
radioprotezione deve avere come obiettivi quelli di produrre più benefici
46
che danni, suggerire azioni di protezione atte a massimizzare il beneficio
netto e di limitare gli squilibri che possono derivare da un conflitto di
interessi tra gli individui e la società nel suo insieme» [21].
Pertanto ogni procedura messa in atto ha lo scopo di mirare direttamente
all’ottimizzazione della protezione, guidata da definite limitazioni:
A. Vincolo di dose: ossia restrizione delle dosi individuali;
B. Vincoli di rischio: ossia limitazione degli squilibri che potrebbero
derivare da valutazioni economiche e sociali.
Come accennato nel precedente paragrafo, la classificazione delle aree è
attribuita all’Esperto Qualificato (art.79-comma1-lett.(a)D.Lgs.
230/95); la loro delimitazione, la segnalazione e la regolamentazione
all’accesso ad esse è attribuita al datore di lavoro (art. 61- comma3-lett.
a) D.Lgs. 230/95).
Lo scopo fondamentale della classificazione e della delimitazione delle
aree di lavoro è quello di evidenziare un rischio per i lavoratori e per la
popolazione così come previsto anche dal D.Lgs. 81/08 modificato e
integrato dal D.Lgs. 106/09 riguardante la sicurezza negli ambienti di
lavoro.
Poiché secondo il D.Lgs. 230/95 la classificazione del personale è
svincolata dalla classificazione delle aree, potrà aversi zona controllata
senza personale esposto e viceversa avere personale esposto senza zona
controllata (vedi Esposti di Categoria B).
Poiché la zona sorvegliata è quell’ambiente di lavoro in cui può essere
superato in un anno solare uno dei pertinenti limiti di dose fissati per le
persone del pubblico e che non sia zona controllata, vi può essere zona
sorvegliata senza che ci sia anche una zona controllata.
Nella valutazione della dose, si tiene conto sia del rischio di esposizione
esterna, che l’eventuale rischio di dose dovuto ad esposizione interna
prodotta da sorgenti introdotte nell’organismo (contaminazione interna
per ingestione o inalazione).
Nel valutare la possibilità di superamento dei limiti di dose per la
classificazione delle aree si tiene in conto anche «il contributo delle
esposizioni potenziali (art.4 - comma 2 - lett. c) - D.Lgs. 230/95, così
come modificato dal D.Lgs. 241/00), conseguenti ad eventi anomali e
malfunzionamenti» (Allegato III - punto 5.2 - D.Lgs. 241/00).
47
In quest’ottica, nella delimitazione delle zone classificate, si è segue il
principio di individuare «reali confini fisici» (come ad esempio le pareti,
i cabinati chiusi etc.) anche al fine di garantire quella «regolamentazione
all’accesso» prevista dalla normativa (art.61- comma3- lett. a) D.Lgs.
230/95).
3.4 Criteri per la classificazione dei lavoratori
Per procedere correttamente alla classificazione dei lavoratori esposti,
apprendisti e studenti e lavoratori autonomi e dipendenti da terzi, si
compiono accertamenti che tengano in debita considerazione:
1) Del rischio di Esposizione interna ed esterna, (All. III - punto 5.2 D.Lgs. 241/00) con le modalità stabilite nell’All.IV derivanti dalla
normale attività lavorativa programmata D.Lgs. 241/00;
2) Del contributo delle Esposizioni potenziali (art. 4 - comma 2 lett.c) D.Lgs. 230/95, così come modificato dal D.Lgs. 241/00)
conseguenti ad eventi anomali e malfunzionamenti che siano
suscettibili di aumentare le dosi dei singoli derivanti dalla normale
attività lavorativa programmata (Allegato III - punto 5.2 - D.Lgs.
241/00).
Pertanto, prescidendo dalle condizioni operative normali che espongono
a rischio ed escludendo i casi di esposizione in seguito ad incidente,
esposizione accidentale, esposizione di emergenza, il Decreto
Legislativo 230/95 così come modificato dal Decreto Legislativo
241/00 distingue due principali gruppi di lavoratori:
 lavoratori esposti;
 lavoratori non esposti.
Facendo riferimento alle indicazioni riportate nell’All. III del D.Lgs.
241/00 così come modificato dal D.Lgs. 257/01, i lavoratori sono
pertanto classificati in:
a) Lavoratori non esposti: (Allegato III Par. 1 - punto 1.2 - D.Lgs.
241/00).
Sono considerati lavoratori non esposti quei soggetti che, in ragione
della destinazione lavorativa dell’attività di lavoro svolta per conto del
datore di lavoro, sono suscettibili di una esposizione alle radiazioni
48
ionizzanti non superiore ad uno qualsiasi dei limiti di esposizione fissati
per le persone del pubblico dall’Allegato IV- D.Lgs. 241/00 (vedi tabb.
VII e IX).
b) Lavoratori esposti: (Allegato III Par.1-punto1.1-D.Lgs.241/00 così
come modificato dal D.Lgs.257/01).
Sono classificati lavoratori esposti quei soggetti che, in ragione della
loro destinazione lavorativa ed attività di lavoro svolta per conto del
datore di lavoro, sono suscettibili di una esposizione alle radiazioni
ionizzanti superiore ad uno qualsiasi dei seguenti limiti di dose:
 1 mSv di dose efficace;
 15 mSv di dose equivalente per il cristallino;
 50 mSv di dose equivalente per la pelle, calcolato in media su un
cm2 di superficie;
 50 mSv di dose equivalente per mani avambracci piedi e
caviglie.
I lavoratori esposti sono poi classificati in due categorie:
 Categoria A: (Allegato III - Par. 3 - punto 3.1 - D.Lgs. 241/00).
Sono classificati LAVORATORI ESPOSTI di categoria “A” quei
lavoratori esposti che, sulla base degli accertamenti compiuti
dall’Esperto Qualificato ai sensi del paragrafo 5 dell’All. III del
D.Lgs. 241/00 (l’Esperto Qualificato deve tener conto del rischio di
esposizione interna o esterna derivante dalla normale attività
lavorativa programmata; del contributo delle esposizioni potenziali
conseguenti ad eventi anomali o malfunzionamenti che siano
suscettibili di aumentare le dosi dei singoli derivanti dalla normale
attività lavorativa programmata) sono suscettibili di una esposizione
superiore, in un anno solare, ad uno dei seguenti valori:
a) 6 mSv di dose efficace.
b) i 3/10 di uno qualsiasi dei limiti di Dose Equivalente fissati per
particolari organi o tessuti per lavoratori esposti (45 mSv per il
cristallino e 150 mSv per la pelle, mani etc.)..
49
 Categoria B: (Allegato III - Par. 3 - punto 3.2 - D.Lgs. 241/00).
Sono classificati lavoratori esposti di categoria “B” tutti i lavoratori
esposti non classificati in categoria A. Il Decreto Legislativo
230/95, così come modificato dal D.Lgs. 241/00 e dal D.Lgs. 257
del 9/5/01, introduce altresì alcuni principi generali di
radioprotezione, secondo i quali le attività professionali che
comportano esposizioni alle radiazioni ionizzanti devono essere
preventivamente giustificate dal punto di vista radioprotezionistico,
periodicamente riesaminate e mantenute entro limiti prescritti,
adottando a tal fine stime preventive di rischio, adeguate procedure
operative ed obiettivi di progetto ottimizzati allo scopo di prevenire
il danno stocastico da radiazioni ionizzanti.
 Apprendisti e studenti: Per gli apprendisti e studenti di età non
inferiore a 18 anni si applicano le stesse modalità di classificazione
stabilite per i lavoratori esposti (di categoria "A" o "B") e non
esposti.
50
TabVIII - Limiti di dose (E,H) di riferimento per la classificazione
dei lavoratori e della popolazione (mSv/anno) D.Lgs. 230/95 così come
modificato e integrato [20].
51
.
Gruppi particolari
Limitazioni
Lavoratrici gestanti
Non possono svolgere attività in zone
classificate, o comunque, attività che
potrebbero esporre il nascituro ad una
dose che ecceda 1 mSv durante il
periodo della gravidanza.
Lavoratrici che allattano
Non possono svolgere attività con
rischio di contaminazione
I minori di 18 anni
Non possono svolgere attività proprie
dei lavoratori esposti
Tab.IX - Limitazioni per gruppi particolari di lavoratori, D.Lgs 81/08
così modificato e integrato al D.Lgs. 106/09 (D.Lgs. 230/95 così come
modificato e integrato dal D.Lgs. 241/00) [20].
3.5 Classificazione delle aree
In questa sezione verranno riportate le misure di radioprotezione
effettuate presso l’U.O di Medicina Nucleare del Presidio Ospedaliero
Garibaldi- Nesima di via Palermo-Catania.
Le aree interessate alle attività che prevedono la manipolazione o la
presenza di sostanze radioattive comprendono i seguenti ambienti [22]:









Locale di deposito rifiuti contaminati;
Locale filtro;
Locale decontaminazione
Locali somministrazione PET-CT e SPECT
N.1 locale scansione PET-CT
N.2 locali scansione SPECT
Sale attesa calda pre-esame
Sale attesa barellati
Sale comandi
52






Servizi caldi
Camera calda PET
Camera calda SPECT
Disimpegni e spogliatoi
Locali refertazione/analisi dati
Corridoi e studi medici
Di seguito viene riportata la piantina (fig.3.1) relativa al reparto di
Medicina Nucleare, occupante una superficie di 800 mq, situato al piano
-1 della palazzina H del succitato presidio ospedaliero.
Con le frecce in rosso viene tracciato il percorso seguito; in successione
numerica, invece, vengono indicate le sale in cui sono state effettuate le
misurazioni.
Fig. 3.1 - Piantina relativa all’U.O. di Medicina Nucleare. In successione
numerica vengono indicate le sale sottoposte a misurazioni: 1) zona filtro,
2) ingresso pazienti, 3) attesa fredda, 4) camera calda PET (18F), 5) sala
comandi PET, 6) corridoio, 7) camera calda M/N, 8) attesa calda M/N, 9)
sala gamma 1, 10) sala gamma 2.
53
Per effettuare le misurazioni, che saranno riportate nel paragrafo
successivo, è stata adoperata una camera a ionizzazione di cui riportiamo
una breve descrizione.
3.6 Strumentazione di misura:rivelatori a gas
I rivelatori a gas sfruttano la ionizzazione prodotta dal passaggio di un
fotone o di una particella carica in un gas; in tale processo un elettrone
viene rimosso da un atomo o da una molecola in modo da creare una
coppia elettrone-ione positivo.
Il principio di funzionamento può essere così riassunto: un gas è un
mezzo naturale per la raccolta della ionizzazione provocata dalla
radiazione, grazie alla grande mobilità che in esso hanno ioni ed
elettroni. Esistono diverse configurazioni per i rivelatori a gas, ma in
ogni caso essi sono costituiti da un contenitore riempito con un gas
facilmente ionizzabile; il rivelatore deve essere costituito da almeno due
componenti uno che funge da catodo e uno che mantenuto ad un
potenziale +V0 rispetto al catodo, funge da anodo.
Se una radiazione penetra nel rivelatore sarà creato un certo numero di
coppie ione-elettrone, sia direttamente, se la radiazione è una particella
carica, che indirettamente attraverso radiazioni secondarie, se la
radiazione è neutra.
Il numero medio di coppie create è proporzionale all'energia depositata
nel dispositivo. Sotto l'azione del campo elettrico, gli elettroni vengono
accelerati verso l'anodo e gli ioni verso il catodo [23]. Il segnale in uscita
dipende dal potenziale applicato, come si nota dalla figura sottostante:
Fig.3.2 - Regioni di lavoro di un rivelatore a gas [23]
54
Nella regione A, non tutte le cariche prodotte vengono raccolte in
quanto, a causa del piccolo valore del campo elettrico, il processo di
ricombinazione delle varie coppie ione-elettrone è notevole.
Aumentando la differenza di potenziale applicata il tempo a disposizione
per la ricombinazione diminuisce, perché aumenta la componente della
velocità delle coppie lungo la direzione del campo; questo crea un
aumento della carica raccolta.
Nella regione B, chiamata di saturazione o di camera a ionizzazione, gli
effetti della ricombinazione diventano trascurabili e la carica raccolta è
tutta quella prodotta. Nelle regioni C e D il campo elettrico è
sufficientemente intenso da far acquistare agli elettroni primari prodotti
energia cinetica sufficiente a ionizzare gli atomi del gas producendo,
così, una moltiplicazione a valanga di ioni. La ionizzazione secondaria è
ancora strettamente dipendente da quella primaria ed è in questa regione
che lavorano i contatori proporzionali.
Nella regione E, detta di Geiger-Muller, la carica raccolta non è più
proporzionale alla ionizzazione primaria; oltre alla ionizzazione si hanno
altri fenomeni quali l'eccitazione seguita da emissione di luce visibile e
ultravioletta; questo produce un impulso costante in un certo intervallo
del potenziale applicato, indipendentemente dal tipo di particella
incidente.
Nella regione F non è più possibile nessun tipo di rivelazione: l'impulso
in uscita non dipende più dalla radiazione incidente, poiché avviene una
scarica in presenza o meno di radiazione.
3.6.1 La camera a ionizzazione
Le camere a ionizzazione lavorano nella regione B della curva segnale
d'uscita-potenziale in un rivelatore a gas [23]. In tale regione il
potenziale è tale da permettere che gli effetti di ricombinazione bilancino
quelli di moltiplicazione degli ioni, in modo tale che il risultato finale sia
la collezione di tutti gli ioni prodotti dal passaggio della radiazione. Tale
regione prende il nome di regione di saturazione; in essa piccole
variazioni del potenziale applicato non hanno influenza, in quanto è
caratterizzata da un plateau. Le condizioni di saturazione possono essere
raggiunte su dimensioni di pochi centimetri, applicando differenze di
potenziale non più grandi di decine o al massimo centinaia di Volt.
55
Le camere a ionizzazione non hanno in genere una velocità di risposta
elevata; per tale motivo non possono essere adoperate come rivelatori di
impulsi singoli se il flusso di particelle incidenti è molto elevato.
Possono essere d'altra parte utilizzate per la misura del flusso di
radiazione misurando la corrente anziché gli impulsi dovuti alle singole
particelle.
I valori riportati nel seguente elaborato sono stati acquisiti utilizzando la
camera di ionizzazione modello LUDLUM 10/008742 (vedi fig.3.3)
Fig.3.3 - Camera di ionizzazione LUDLUM 10/008742
3.7 Misure di prevenzione e protezione in Medicina Nucleare
Dopo avere accennato alla strumentazione adoperata per effettuare le
misure di radioprotezione, riportiamo, per ognuna delle zone sottoposte
a monitoraggio, una breve descrizione della tecnica diagnostica
impiegata e delle misurazioni effettuate.
 PET-TC: la PET (Positron Emission Tomography) è una
metodica di diagnostica per immagini che permette di
identificare la presenza di un tumore ad elevata attività
metabolica dopo somministrazione endovenosa di una sostanza
radioattiva come il 18F-fluorodesossiglucosio. Questo tracciante
radioattivo si concentra nelle aree del corpo metabolicamente
attive ed emette radiazioni che permettono di ottenere immagini
della distribuzione dell'attività metabolica, dette immagini
56
funzionali. Un tomografo per tomografia computerizzata a raggi
X (TC) permette di ottenere, nello stesso esame, immagini
anatomiche per la localizzazione delle aree ipermetaboliche. Le
informazioni così ottenute vengono combinate e rappresentate in
una singola immagine PET/TC.
L’esposizione dei lavoratori, operanti nel reparto diagnostico, è stata
valutata acquisendo i valori di dose nelle normali condizioni di lavoro.
Partendo dalla valutazione quantitativa del fondo ambientale, le misure
hanno interessato non solo le postazioni fisse di lavoro (console
comandi, cappa di manipolazione ecc…) ma anche le zone di
percorrenza e di stazionamento del paziente a cui è stata somministrata
la dose del tracciante (18F). Per sincerarsi dell’efficacia di schermature e
paratie, impiegate per la tutela degli addetti ai lavori, la misure dei valori
è stata effettuata altresì in prossimità delle zone di schermaggio.
Di seguito vengono elencate zone poste in esame e relativi valori di dose
acquisiti [µS/h]:
Zone sottoposte a misurazioni
Valori misurati [µS/h]
Ingresso reparto
Cappa di manipolazione
Paratie (*)
Tavolo operatore
Porta schermata
Porta di ingresso sala comandi
Porta di accesso sala PET
Interno della sala PET
0.20
71.0
1.70
0.75
0.64
4.60
0.60
3.60
13.0
23.0
45.0
In prossimità del lettino (**)
In prossimità della macchina in
fase operativa (20 minuti)
0.25
TAB.X - Misure effettuate nella zona diagnostica PET. (*) Il valore è stato
acquisito posizionando la camera di ionizzazione al di là delle paratie in presenza del
paziente in attesa di effettuare l’esame (attesa 1h). (**) I tre valori sono stati acquisiti
a tre differenti distanze dal lettino su cui viene sistemato il paziente prima
dell’ingresso nella macchina diagnostica. Il valore più alto è stato registrato a pochi
cm dal lettino.
57
Fig.3.4 - Proiezione di massima intensità (MIP) di una tipica
acquisizione integrale PET con F-18 DG
 Gamma-camera: è l'apparecchiatura utilizzata in medicina
nucleare, per l'acquisizione delle immagini scintigrafiche. Queste
ultime rappresentano visivamente la distribuzione, nel corpo
umano, della radioattività emessa dai radio-farmaci iniettati nel
paziente a scopo diagnostico o terapeutico. Il paziente a cui è
stato somministrato il tracciante (99mTecnezio) viene posto sul
lettino al di sotto della gamma camera. I gamma in uscita, dopo
aver attraversato il collimatore, sono convertiti in scintille di luce
rilevate dal fotomoltiplicatore. Un insieme di circuiti permette di
rigettare i segnali che non sono all'interno della finestra prescelta,
eliminando così i Compton che non interessano ai fini
diagnostici. Tale strumento è utilizzato in alcuni metodi di
"imaging" per applicazioni diagnostiche, ovvero nella SPECT in
cui un sistema di gamma camera è accoppiato a una Tac per
garantire una migliore localizzazione anatomica dei reperti e
permettere la correzione per l'attenuazione delle immagini.
Nella tabella XI vengono riportati i valori delle misure effettuate:
58
Zone sottoposte a misurazioni
Valori misurati [µS/h]
1.3 (*)
Camera calda
7.8 (**)
Corridoio
(al passaggio del paziente)
Attesa calda
All’interno della sala
diagnostica
Corridoio tra le 2-gamma
camere
Sala comandi
12.0
3.45
2.40
0.73
0.25
TAB.XI - Misure effettuate nella zona gamma-camera. Il valore
contrassegnato con (*) è riferito alla colonna della sorgente all’interno
della cappa, effettuando la misura a sportello aperto. Con (**) è
contrassegnato, invece, il valore registrato durante l’eluizione del radiofarmaco.
 Scintigrafia tiroidea (Iodio 131): nelle scintigrafie con iodio
131, l'esame inizia con la somministrazione del radio-farmaco
per via orale . Il successivo periodo di attesa, essenziale per dare
il tempo al tracciante di distribuirsi nella tiroide è due/tre giorni.
Dopo il periodo di attesa si procede all'acquisizione delle
immagini e all’interpretazione del risultato. A seconda che la
scintigrafia sia limitata alla tiroide od estesa a tutto il corpo, tale
procedura può variare da qualche minuto a mezzora. Nelle
prime ore dopo la scintigrafia, sempre a scopo cautelativo
(le radiazioni assorbite non sono così pericolose, ma è
comunque giusto risparmiare irradiazioni superflue), il paziente
deve evitare uno stretto contatto con bimbi piccoli e donne in
gravidanza. Nel caso specifico in cui viene somministrato lo
iodio 131 queste precauzioni vanno adottate durante il periodo
di attesa, dopo la somministrazione del radio-farmaco e nella
settimana successiva alla scintigrafia.
59
A seguito della somministrazione, al paziente viene consigliato
di effettuare frequenti lavaggi e di ingerire molti liquidi al fine di
agevolare lo smaltimento del radio- farmaco. Più in generale è
importante seguire con scrupolo le istruzioni ricevute dal
personale sanitario all'atto della somministrazione del tracciante.
In questo caso, le misure sono state effettuate all’interno della zona
controllata, dove si trovano le stanze dei pazienti a cui è stato
somministrato il tracciante. L’accesso alle camere di degenza avviene
attraverso porte piombate (1 cm di Pb) la cui apertura è controllata
elettronicamente; le pareti di separazione tra zone adiacenti presentano
uno spessore di cemento di circa 30 cm.
I valori di dose misurati sono riportati in tabella XII.
Zone sottoposte a misurazioni
Valori misurati [µS/h]
*Camera (A)
*Camera (B)
*Camera (C)
**Cortile esterno
0.14
0.17
0.07
0.20
TAB.XII - Misure effettuate nella zona controllata. I valori
contrassegnati da (*) sono riferiti alla dose misurata all’esterno delle
camere di degenza occupate dai pazienti. Con (**) è contrassegnato,
invece, il valore acquisito nel cortile esterno su cui si affacciano le
camere. Tale zona è opportunamente delimitata al fine di limitare il
contatto del paziente con familiari e conoscenti.
3.8 Procedure di smaltimento dei rifiuti organici radioattivi
Il servizio di Medicina Nucleare è dotato di un impianto di raccolta degli
escreti dei pazienti provenienti dal servizio igienico adiacente alla sala
di attesa calda (servizio igienico utilizzato dai pazienti portatori di
marcati radioattivi) e di tutte le acque di scarico provenienti dal
60
laboratorio radiochimico, dalla doccia di decontaminazione, dai lavabi e
lavandini.
I rifiuti liquidi prodotti sono costituiti da sospensioni e soluzioni di
sostanze radioattive e dai rifiuti biologici escreti dai pazienti.
Le modalità di smaltimento dei rifiuti liquidi prodotti dalle attività del
Servizio sono legate alle ricettività dell’ambiente stabilite da uno studio
di impatto ambientale, in seguito al quale, tenuto conto delle disposizioni
legislative vigenti, si può prevedere [23]:
 l’immissione diretta dei rifiuti liquidi nel sistema fognario
dinamico;
 lo stoccaggio in opportuni sistemi a vasche di diluizione e/o
decadimento fino a quando i valori di attività non ne permettano
lo smaltimento diretto;
 lo stoccaggio in appositi contenitori con successivo smaltimento
attraverso ditta autorizzata.
Accenniamo brevemente al principio di funzionamento. Le attività
escrete da pazienti ricoverati e sottoposti ad indagini diagnostiche
medico-nucleari sono generalmente smaltite all’interno di apposite
vasche di decadimento poste all’interno di un locale opportunamente
segnalato come zona controllata. Nel caso specifico del presidio
ospedalieri Garibaldi (Nesima), i rifiuti organici, provenienti da pazienti
trattati con I-131, vengono convogliati all’interno di un sistema di
decantazione costituito da 5-vasche (2-vasche per la separazione solidoliquido+centrifuga); nel caso, invece, dei reflui provenienti dal reparto di
Medicina Nucleare (99mTc e 18F) il sistema di raccolta e decantazione è
costituito da 3-vasche. Una rappresentazione schematica del sistema di
trattamento dei rifiuti è riportata in fig.3.5.
La procedura di smaltimento avviene secondo la seguente dinamica: un
sistema di pompe e valvole permette il riempimento di una delle vasche
con le acque provenienti dal servizio igienico e da tutti gli scarichi.
Quando la vasca è piena, un dispositivo di allarme ottico e sonoro
segnala il suo stato sul quadro di comando (fig.3.6a), posto nel locale
denominato “lavaggio”. L'operatore, mediante un sistema di pompaggio,
riversa il contenuto della vasca piena nella successiva, di pari volume,
dalla quale è possibile effettuare prelievi di campioni da analizzare. Le
vasche, infatti, sono dotate di un sistema che permette la raccolta di un
campione di circa 2,5 litri, per la misura della concentrazione, prima
61
dello scarico nella rete fognaria. La misura del campione, inviato al
recipiente di Marinelli (fig.3.6b) posto in un pozzetto schermato, è
effettuata mediante un rivelatore a NaI(Tl) collegato all'analizzatore
multicanale
Fig.3.5 - Rappresentazione schematica del sistema di
diluizione/decadimenti delle acque reflue provenienti dal reparto di
Medicina Nucleare.
Nel caso in cui, al momento dello svuotamento della vasca, il valore di
concentrazione sia superiore ai limiti per lo scarico in esenzione,
“1Bq/g” (1 Bq/g, cioè 1000 Bq/l), il volume di acqua viene inviato ad
una vasca di emergenza e lasciato decadere fino a che la sua
concentrazione sia scesa al di sotto di tale limite. Nella tabella XIII
vengono riportati i valori, acquisiti con la camera di ionizzazione, al fine
di valutare l’esposizione degli addetti al controllo e alla manutenzione
delle vasche di raccolta dei reflui radioattivi.
62
a
b
c
d
Fig.3.6 – Immagini fotografiche del sistema di raccolta e decadimento
dei reflui provenienti dal reparto di Medicina Nucleare Garibaldi Nesima. a) Quadro di controllo. b) Recipiente Marinelli. c), d) Vasche di
raccolta.
Vasca di decadimento (18F)
Valori misurati [µS/h]
Vasca 1
Vasca 2
Vasca 3
Vasca 4
Vasca 5
100
100
85
56
56
TAB.XIII: Misure effettuate nei locali di ubicazione delle vasche di raccolta
dei rifiuti liquidi costituiti da sospensioni, soluzioni di sostanze radioattive e
dai rifiuti biologici escreti dai pazienti (131-I).
63
Conclusioni
1.
Per quanto concerne il monitoraggio di radiazioni non ionizzanti
in ambiente ospedaliero, la recente introduzione di tecnologie ad alta
complessità nonché criticità (RMN, TAC, PET, etc.), prevede un
miglioramento dei controlli al fine di garantire la qualità delle
prestazioni erogate all’utente/paziente nonché condizioni di lavoro sicure
al personale sanitario.
Le apparecchiature devono essere utilizzate in condizioni tali da
garantire i livelli previsti per ciascuna delle tre categorie interessate
(pazienti, pubblico, lavoratori).
La normativa di riferimento risulta complessa, ed è compito
dell’ingegnere progettista verificare il rispetto dei limiti e delle
disposizioni previste dalla normativa vigente per la tipologia di impianto
e per il suo principio di funzionamento, collaborando a stretto contatto
con l’Esperto Responsabile (fisico sanitario) e il Medico Responsabile.
Nel caso del tomografo RMN, un parametro fondamentale da verificare
è l’efficacia di schermatura della gabbia di Faraday, strumento
progettato allo scopo di garantire la protezione dell’apparecchiatura da
interferenze esterne, assicurando di fatto immagini prodotte con adeguati
standard di qualità, nonché di salvaguardare la sicurezza dei lavoratori
che operano nella struttura. Generalmente, gli schermi vengono
realizzati adottando materiali dotati di elevata conducibilità elettrica.
La Normativa vigente fornisce quelle che sono le modalità di esecuzione
della prova e lascia al proprietario o all’ente regolante la determinazione
dei valori di soglia sulla base dei quali valutare il superamento della
stessa (vedi cap.2).
Dallo studio effettuato (monitoraggio dei valori di campo magnetico
statico), si evince come la gabbia di Faraday garantisca elevate
prestazioni e il livello di attenuazione risulti superiore al limite disposto
dalla norma e dall’ente regolante.
2.
Nel caso di esposizione lavorative a radiazioni ionizzanti, lo
scopo della valutazione è stato quello di verificare l’efficacia di paratie,
schermature, cappe, sistemi di smaltimento di rifiuti radioattivi etc…, al
fine di garantire il rispetto dei limiti di dose previsti dalla Normativa
vigente (vedi cap.3).
La garanzia della protezione negli ambienti di medicina nucleare esige
una particolare cura nel rispetto degli spessori calcolati per i sistemi di
schermaggio e dei ricambi d’aria per le eventuali contaminazioni aeree.
64
Per le barriere protettive, occorrenti al contenimento delle dosi da
esposizioni esterne è stata considerata l’equivalenza al piombo dei
materiali da costruzione impiegati per le pareti, il cui spessore risulta
aggiuntivo rispetto alla protezione offerta dai materiali da costruzione.
Gli spessori attenuanti richiesti per la diagnostica PET sono ampiamente
sufficienti a schermare anche la radiazione diffusa durante le indagini
trasmissive TC.
I locali di preparazione dei radio-farmaci PET e SPECT sono provvisti,
per l’attuazione di corrette procedure di lavoro, di apposite celle di
manipolazione istallate nei locali e dotate di appropriate schermature e
cappe aspiratrici. Le dosi “unitarie”di radio-farmaco vengono
movimentate al di fuori di esse utilizzando opportune schermature.
Pertanto, tenendo conto dei valori di dose acquisiti [μSv/h] nelle normali
condizioni lavorative e, calcolando il valore complessivo annuo in
condizioni di esposizione multipla, si è verificato che in nessuno dei casi
posti in esame esiste, per il personale operante nella struttura
ospedaliera, un rischio da esposizione a radiazioni ionizzanti.
65
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.pdf
[18]
Procedure di radioprotezione – available on line:
67
http://www.aslbenevento1.it/modules/IndyNews/upload/PCD_Ge
stione_Radioprotezi one.pdf
[19]
C.Ghetti – Grandezze dosimetriche – available on line:
http://nuke.aifm-erm.it/Portals/0/ICRP103.../Ghetti.pdf
[20]
Decreto Legislativo 26 maggio 2000, n. 241 – available on line:
http://www.parlamento.it/parlam/leggi/deleghe/00241dl.htm
[21] Pubblicazione ICRP 103 - Raccomandazioni 2007 della
commissione internazionale per la protezione radiologica available on line:
http://www.icrp.org/docs/P103_Italian.pdf
[22]
Relazione tecnica sulle valutazione del rischio da radiazioni
ionizzanti e sulle misure
di radioprotezione da adottare per la
tutela sanitaria delle persone in conseguenza
dell’impiego
di sostanze radioattive presso la U.O. di Medicina Nucleare del
P.O. Garibaldi – Nesima di Catania - (documentazione di cui al
punto 4.4 dell’all. IX del
D.Lgs. 241/00)
[23]
D. Aquaro, M. di Prinzio, N. Zaccari – Metodologie di
trattamento dei rifiuti radioattivi – available on line:
http://www.ispesl.it/ricercheOSH/risOSH/A2004/B1-439-DIPIA04/B1-439-DIPIA- 04-EL.pdf
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