Radiologie am Graben (Winterthur)

Raggi X - FAQ

Che cosa sono i raggi X? Come vengono prodotti i raggi X? I raggi X sono dannosi? [Quanto è alta la dose di radiazioni durante un esame a raggi X o una TAC?(https://www.roentgen-institut.ch/rontgenstrahlen-faq/#wie_hoch)

Che cosa sono i raggi X?
Per radiazione si intende il trasporto di energia sotto forma di onde (radiazione fotonica) o di particelle (radiazione corpuscolare). Le radiazioni radiografiche sono radiazioni fotoniche, cioè sono costituite da onde elettromagnetiche. Oltre ai raggi X, lo spettro delle onde elettromagnetiche comprende anche, ad esempio, onde radio, microonde, infrarossi, luce visibile o raggi UV. La differenza sta nella lunghezza d'onda (che è molto piccola per i raggi X) e nell'energia (che è molto grande per i raggi X).

I raggi X non sono radiazioni corpuscolari, come quelle prodotte dal decadimento radioattivo dei nuclei atomici, quindi non sono radiazioni α o β. Le radiazioni γ (radiazioni fotoniche prodotte anch'esse durante il decadimento radioattivo) hanno un'onda più corta e sono più energetiche dei raggi X.
top

Come vengono prodotte le radiazioni X?
Un tubo a raggi X è costituito da un bulbo di vetro altamente evacuato contenente un catodo e un anodo. Il catodo, un filo di tungsteno, viene riscaldato da una corrente di riscaldamento a una temperatura così elevata da emettere elettroni. Questi elettroni vengono accelerati verso l'anodo applicando un'alta tensione e decelerati negli strati superficiali del materiale anodico (di solito tungsteno). La maggior parte dell'energia degli elettroni (circa il 99%) viene così convertita in calore. Solo una piccola parte degli elettroni passa attraverso il campo elettrico del nucleo atomico dell'anodo e viene deviata dalla direzione di movimento originale dall'attrazione elettrica del nucleo. Questa deviazione è associata a una perdita di energia dell'elettrone, che viene emessa sotto forma di radiazione fotonica, i raggi X. Questa radiazione fotonica penetra successivamente nel nucleo dell'anodo. Questa radiazione fotonica penetra successivamente nell'organo del paziente da esaminare e colpisce la pellicola radiografica o la lastra del rivelatore digitale, dove viene prodotta l'immagine radiografica.
top

I raggi X sono dannosi?
A causa della loro elevata energia, i raggi X, a differenza delle onde elettromagnetiche della luce o delle microonde, sono considerati ionizzanti. Ciò significa che sono in grado di rimuovere gli elettroni dai gusci atomici e quindi di produrre particelle cariche, gli ioni. Se questa ionizzazione avviene nell'organismo, le reazioni chimiche e biochimiche possono portare a cambiamenti molecolari negli acidi nucleici (DNA), nelle proteine o negli enzimi. A sua volta, ciò provoca cambiamenti cellulari che possono causare danni all'individuo irradiato (cellule del corpo) o alla prole (cellule germinali).

I danni al DNA si verificano anche spontaneamente nelle nostre cellule corporee: in un minuto si verifica spontaneamente in una cellula una quantità di danni pari a quella che si avrebbe con una dose di radiazioni di 10 mSv (mSv = millisievert, unità di dose di radiazioni). Le nostre cellule corporee dispongono di un eccellente sistema di riparazione dei danni al DNA.

Una cellula danneggiata da radiazioni ionizzanti può prendere tre strade, a seconda della dose di radiazioni ricevuta: 1. Riparazione del danno al DNA 2. Cambiamenti cellulari (basse dosi, danni stocastici). 3. Morte cellulare (dosi elevate, danno deterministico). Perché si verifichi un danno deterministico è necessaria una dose soglia di 100 mSv. La dose che supera questa soglia determina la gravità del danno. Esempi di danno deterministico sono l'arrossamento della pelle, la perdita dei capelli o la sterilità.

Non esiste una dose soglia per il verificarsi di un danno stocastico. Il livello della dose determina la probabilità del danno.

Il rischio di causare il cancro con i raggi X è molto difficile da stimare, poiché anche le alterazioni spontanee del DNA e altri agenti cancerogeni (naturali, chimici, virali, ecc.) possono causare il cancro. In grandi studi epidemiologici basati sui bombardamenti atomici di Hiroshima e Nagasaki, il rischio teorico di morire per cancro indotto da radiazioni è stato stimato al 5% per Sv. A titolo di esempio, ciò significa che per una radiografia dei polmoni (dose 80 µSv = 0,08 mSv), si dovrebbero prevedere statisticamente 4 decessi per cancro ogni milione di esami. Con una TAC della cavità addominale (dose di radiazioni di circa 10 mSv), ci si deve aspettare 1 caso di cancro mortale in più ogni 2000 persone. Questi tumori si sviluppano solo dopo un lungo periodo di latenza di 10-15 anni (leucemie) o 30-40 anni (tumori solidi).

Queste cifre devono essere confrontate con il fatto che il rischio naturale di morte per cancro è del 20%. La radiografia polmonare di cui sopra aumenta quindi questo rischio da 200.000 per milione a 200.004 per milione - un aumento dello 0,002%.

Va inoltre ricordato che queste cifre sono puramente statistiche e sono state convertite da dosi di radiazioni più elevate a dosi più basse. Il limite di rilevazione confermato per l'induzione del cancro da radiazioni è di 200 mSv (al di sotto del quale non è più possibile distinguere un aumento del cancro dall'incidenza spontanea). La dose di una radiografia polmonare è quindi di circa 2500 volte inferiore al limite di rilevamento del cancro indotto da radiazioni.

Se si vuole confrontare l'aumento del rischio di morte per cancro (4 per milione) causato da una radiografia polmonare con altre situazioni, questo corrisponde a

• fumare 2 sigarette,
• un viaggio in auto di 100 km,
• 3 ore di lavoro in una miniera di carbone,
• 8 giorni di lavoro in fabbrica o
• avere 60 anni per 20 minuti.
  Naturalmente, prima di qualsiasi esame radiografico, è necessario verificare attentamente l'indicazione, cioè la necessità. Di norma, il beneficio che si può trarre dai risultati dell'esame supera di gran lunga il rischio di esposizione alle radiazioni.
  top

A quanto ammonta la dose di radiazioni durante un esame radiografico o TC?
Per poter stimare l'entità dei valori di dose, è importante conoscere alcuni valori di confronto, ad esempio la dose di esposizione alle radiazioni a cui siamo naturalmente esposti ogni giorno. Le fonti naturali di radiazioni comprendono soprattutto il radon e i suoi derivati, presenti ad esempio nella roccia granitica delle Alpi, ma anche l'incorporazione di radionuclidi negli alimenti (ad esempio latte, funghi), l'inalazione di radon con l'aria che respiriamo o la radiazione cosmica (sole, sistema delle vie lattee). Complessivamente, queste fonti di radiazioni naturali sono responsabili di un'esposizione media alle radiazioni di circa 3 mSv all'anno (mSv = millisievert, unità di dose di radiazioni). A queste si aggiungono le fonti artificiali di radiazioni provenienti dalla medicina, dall'industria e dagli effetti dell'incidente del reattore di Chernobyl, che contribuiscono all'esposizione alle radiazioni per 1 mSv all'anno.

Oltre all'esposizione naturale alle radiazioni, anche altre dosi di radiazioni a cui siamo esposti possono essere utilizzate come valori comparativi: Ad esempio, un volo a lungo raggio (volo transatlantico a 10.000 m di altitudine) comporta un'esposizione aggiuntiva di 0,05 mSv a causa dell'aumento della radiazione cosmica, oppure fumare 20 sigarette al giorno comporta un'esposizione aggiuntiva di 0,1 mSv in tre giorni (o circa 10 mSv in un anno) a causa dell'inalazione dei radionuclidi presenti nel tabacco.

Ma veniamo ora alle dosi di radiazioni che sono state determinate per gli esami diagnostici. Si tratta di valori medi statistici di alcuni esami frequenti:

La dose di radiazioni per un esame radiografico dei polmoni è di 0,07 mSv, quella dell'addome di 0,5 mSv. Il valore è lo stesso per una mammografia (4 immagini). La radiografia della colonna vertebrale lombare provoca una dose di 0,7 mSv. La dose per gli esami delle estremità è di solito molto inferiore, al massimo 0,1 mSv.

La dose di radiazioni per gli esami TC è molto più elevata e ammonta a 2 mSv per l'esame del cranio, 5-7 mSv per il torace, 8-11 mSv per l'addome e fino a 40 mSv se devono essere acquisite diverse fasi del mezzo di contrasto. La tomografia computerizzata rappresenta solo il 6% circa degli esami radiologici, ma a causa degli elevati valori di dose è responsabile del 60% dell'esposizione totale alle radiazioni emesse dagli esami radiologici.
In occasione di uno studio dell'Inselspital di Berna (2010), che mirava a ridurre la dose di radiazioni durante gli esami TC, noi, come istituto partecipante, siamo stati in grado di ottenere ottimi risultati e di ridurre significativamente la dose di radiazioni somministrata. Potete trovare maggiori informazioni al riguardo [qui] (https://www.roentgen-institut.ch/dosiseinsparung-in-der-ct/).

La tomografia a risonanza magnetica (RM) e la sonografia (ultrasuoni) sono procedure di imaging che non richiedono l'uso di raggi X.
top