CONTRIBUȚII PRIVIND EFICIENTIZAREA MONITORIZĂRII DOZELOR DE IRADIERE ÎN PROCEDURILE SPITALICEȘTI [302012]

Universitatea Tehnică a Moldovei

CONTRIBUȚII PRIVIND EFICIENTIZAREA MONITORIZĂRII DOZELOR DE IRADIERE ÎN PROCEDURILE SPITALICEȘTI

Masterand: [anonimizat]:

prof.univ.dr.hab. Buzdugan Artur

Chișinău – 2019

Ministerul Educației al Republicii Moldova

Universitatea Tehnică a Moldovei

Programul de masterat „Inginerie Biomedicală”

Cu suportul proiectului TEMPUS Inițiativa Tempus Educație în

Inginerie Biomedicală în Aria de Vecinătate Estică (BME-ENA)

Admis la susținere

Șef Departament MIB:

prof.univ.dr. Șontea Victor

„ ____ ” ____________ 2019

CONTRIBUȚII PRIVIND EFICIENTIZAREA MONITORIZĂRII DOZELOR DE IRADIERE ÎN PROCEDURILE SPITALICEȘTI

Teză de master

Masterand:_________________(Șevcenco Dan)

Conducător: ______________ (Buzdugan Artur)

Chișinău – 2019

ADNOTARE

la teza de master cu tema “Contribuții privind eficientizarea monitorizării dozelor de iradiere în procedurile spitalicești”

[anonimizat], concluzii, bibliografia din 41 titluri,
72 [anonimizat] 44 figuri, 4 tabele, 8 diagrame.

Cuvinte cheie: radioprotecție, iradiere, legislația, dozimetria, [anonimizat], imagistica, tomografia, angiografia, [anonimizat].

Domeniul de cercetare îl constituie aspectele teoretice și practice a verificării normelor și funcționarea a [anonimizat] a DM în radiologie.

Scopul lucrării constă in analiza și verificarea corectitudinii a datelor, [anonimizat] a [anonimizat] a pacienților atît a personalului medical.

[anonimizat] a [anonimizat], starea DM radiologice.

[anonimizat], radioprotecție și notarea dozelor cît în registre atît și în fișele medicale a pacienților. Diagnosticarea și monitorizarea corectă a datelor este importantă pentru a preveni riscurile radiologice asupra oamenilor. Pentru îmbunătățirea actului medical este nevoie de înregistrarea corectă a [anonimizat] a [anonimizat]. [anonimizat].

Semnificația teoretică a lucrării o constituie sintetizarea tehnicilor de diagnosticare, a [anonimizat] a eficienței a fiecărui DM radiologic.

Valoarea aplicativă a lucrării constă în cercetarea și analiza datelor asupra unităților radiologice în departamentul de imagistică în cadrul IMSP SCM ,,SFÂNTA TREIME”, [anonimizat], [anonimizat].

ANNOTATION

the master thesis on "Improving from the perspective of good practice the recording of the radiation doses in the hospital procedures of IMSP SCM "HOLY TRINITY"",

[anonimizat], conclusions, the bibliography of 41 titles, 6 annexes, 72 [anonimizat] 44 figures, 4 tables, 8 diagrams.

Keywords: radioprotection, irradiation, legislation, dosimetry, norms and standards, radiation, imaging, tomography, angiography, radioscopy and radiography, verification.

Research domain is the theoretical and practical aspects of norm checking and the operation of digital imaging systems, the national and international DM management in radiology.

Workorder is to analyze and verify the correctness of the data, including the doses received by the patients, observing the checks of the medical personnel, the radioprotection technique as well as the patients and the medical staff.

Scientific research methodology is based on the analysis of radiological data, the study of national and international laws and regulations, radioprotection within the hospital framework, the radiological MD status.

The novelty and originality, most medical institutions do not respect the rules of safety, radiation protection and the marking of doses both in the registers and in the medical records of the patients. Proper data diagnosis and monitoring is important in order to prevent the radiological risks to humans. For the improvement of the medical act it is necessary to correctly record the doses received, the annual checks of the radiological equipment, the preventive maintenance carried out in time and according to necessity. As far as healthcare professionals are concerned, they must comply with all the radiation protection rules to ensure radiation for themselves.

The theoretical significance of the thesis is the synthesis of diagnostic techniques, dosimetry data, determination of the advantages and disadvantages and efficiency of each radiological DM.

The achievement‘s practical value is the research and analysis of the data on the radiological units in the imaging department within IMSP SCM "HOLY TRINITY", regarding the patient records, the database, the radioprotection, the radiological MD authorizations, etc.

INTRODUCERE

În zilele de astăzi, există echipamente de radiologie moderne care permit diagnosticarea mai calitativă cît a pacienților atât și a obținerii a imaginilor cu precizie mai înaltă. La moment, radiologia este instrumentul esențial pentru diagnosticarea a majoritatea bolilor și joacă un rol important în precizarea rezultatelor și a monitorizării tratamentului. [38]

Oricare explorare imagistică trebuie solicitată de un clinician pe baza unui document semnat, scris ce conține informații preventive privind starea și istoria pacientului. La fel, oricare examen radio-imagistic efectuat este necesar să încheie cu un alt document care conține punctul de vedere a imagistului. [39]

Societățile radiologice mențin că pentru a îmbunătăți percepția publică asupra diagnosticării și îngrijirii pacientului, este esențial contactul cu pacienții. Serviciile radiologice sunt esențiale și cu toate acestea, pacienților le pot părea oricum incomode. În Republica Moldova, percepția de către pacienți este în continuare modificată din cauza unor doze mari primite în timpul diagnosticării.

Cu părere de rău deseori medicii radiologi indică în registre și în fișele medicale, personale a pacienților dozele mai mici decît cele cu care real au fost iradiați ei.

Pe de altă parte, în unele cazuri chiar și medicii radiologi nu respectă tehnicile de radioprotecție ce poate să influențeze grav asupra sănătății acestora și chiar rareori să ajungă pînă la cancer. La moment există legi, hotărîri de guvern, documente internaționale ca: AIEA, ICRP etc., ce indică cum trebuie corect să se protejeze cît personalul medical atît și pacientul și descriu efectele acestor încălcări.

În Republica Moldova sarcina elaborării unui astfel de studiu a fost ca scop de a analiza și verifica corectitudinea lucrărilor efectuate de către medicii radiologi din departamentul imagistic al spitalului. Astfel tema tezei de master impusă este cea mai actuală, ca fiind un început de elaborare a unei analize, studiu care ar depista aspectele pozitive și negative inclusive recomandările pentru soluționarea a problemelor apărute.

Reișind din cele expuse, sarcina tezei a fost analiza și elaborarea a unui raport ce ne permite să verificăm real ce se întîmplă în departamentul de imagistică din cadru IMSP SCM ,,SFÂNTA TREIME”.

I. SURSE DE RADIAȚII. TIPURILE DE DISPOZITIVE ROENTGEN. RADIOPROTECȚIA.

1.1. Sursele de radiații.

Radiația, (din fr. radiation), este un fenomen fizic de emitere și propagare de unde (radiație ondulatorie) sau de corpusculi (radiație corpusculară). Orice radiație implică un transport de energie. În numeroase cazuri, radiația este sub forma unui fascicul de raze, astfel că (pentru aceste situații) termenul de raze este folosit cu aceeași accepțiune ca și termenul radiație. Activitatea radioactivă reprezintă numărul de particule (alfa, beta sau gamma) emise de o sursă radioactivă în timp de o secundă:

{\displaystyle A=-{\frac {dN}{dt}},} , (1.1.)

unde semnul minus indică micșorarea în timp a numărului de nuclee inițiale. Se exprimă în curie (Ci) sau rutherford (Rd). [29]

Din punct de vedere al protecției împotriva radiației, radiațiile se împart în 2 categorii: ne-ionizante și ionizante, pentru a sublinia pericolul la adresa sănătății oamenilor. Radiațiile electromagnetice: lumina, radiațiile ultraviolete și infraroșii, undele radio, microundele, ultrasunetele aparțin primei categorii. Când radiațiile lovesc un atom, își transferă o parte din energie asupra acestuia.

Dacă energia transferată de radiație este suficient de mare, se produce ionizarea – procesul de îndepărtare a unui electron din atom, care lasă în urmă 2 particule încărcate electric – un electron și un ion pozitiv. Prezența în număr mare a unor astfel de particule încărcate electric pot crea distrugeri țesuturilor vii. [30]

Radiațiile care pot transfera suficientă energie pentru a face acest lucru se numesc radiații ionizante, iar cele cu un nivel de energie mai scăzut sunt cele neionizante. Deși anumite tipuri de radiații neionizante pot fi dăunătoare în doze mari, radiațiile ionizante sunt, de regulă, mult mai periculoase. Când vorbim despre radiații, de regulă se referă la radiații ionizante. [30]

Materia este formată din atomi, care se combină pentru a forma molecule. Un atom este format dintr-un nucleu cu dimensiuni foarte mici dar cu greutate relativ mare, înconjurat de electroni foarte ușori. Nucleul conține un anumit număr de protoni, fiecare dintre aceștia cu sarcină pozitivă, iar numărul electronilor cu sarcină negativă este egal cu numărul protonilor, astfel încât atomul este neutru. [30]

Fiecare atom este caracterizat de 2 numere: Z, numărul atomic care este dat de numărul protonilor (=numărul electronilor) și A, masa atomică, care reprezintă numărul total de protoni și neutroni din nucleu. Z identifică elementul chimic căruia îi aparține atomul – oxigen, carbon, fier și proprietățile acestuia (de exemplu, oxigenul este gaz, fierul este metal, etc). În natură există 92 de elemente – de la hidrogen (Z = 1) la uraniu (Z=92) și mai există un număr de 25 de elemente (cu Z de le 93 la peste 118) care au fost obținute artificial. Atomul este cea mai mica particula care pastreaza proprietatile fizice si chimice ale unui element chimic. [30]

Figura 1.1. Tabelul lui Mendeleev [34]

Originea radiatiei ionizante

Suntem permanent expuși la un fond de radiație ionizantă din surse naturale (81% din fondul radioactiv total) cu valori dependente de locație geografică, altitudine, care au proveniența din:

Radiația cosmică – particule de energie înaltă (protoni – 95%, alfa – 3,5%) și raze gama bombardează Pământul instantaneu. Atmosfera planetei acționează ca un scut, absorbind o mare parte din energia radiației cosmice.

Radiația terestră – se datorează elementelor radioactive, care există în roci și sol: izotopul radioactiv al potasiului și produșii dezintegrării uraniului și toriului;

Radon – contribual major (68%) al radiației terestre de fond, deoarece radonul gazos a existat totdeauna în mediul ambiant.

Radiația naturală din interiorul organismului – radioizotopii potasiu-40 și carbon-14, care pătrund în organism prin lanțul alimentar (3%) și prin respirație.

De asemenea suntem expuși și la radiație artificială, rezultat al:

– Expunerii medicale (din radiografii medicale și dentare cu raze X, din tratamente prin iradiere cu cobalt sau injectii cu alți radionuclizi). Expunerea medicală are ponderea majoră în radiația artificială, care în prezent depășește și radiația natural de fond;

– Alte surse (producere de energie electrică, transport și depozitarea materialelor nucleare, programe de testare a armamentului nuclear, cât și din alte activități umane, cum ar fi fumatul, arderea gazului pentru încalzire și gătit, utilizarea fosfaților ca fertilizatori, etc). [12]

Diferite surse emit diferite tipuri de radiații ionizante

Radiația alfa (α), de fapt atomul de heliu, interacționează cu mulți atomi pe o distanță foarte mică. Dau naștere la ioni și își consumă toată energia pe acea distanță scurtă. Cele mai multe particule alfa își vor consuma întreaga energie la traversarea unei simple foi de hârtie. Principalul efect asupra sănătatii corelat cu particulele alfa apare când materialele alfa-emițătoare sunt ingerate sau inhalate, iar energia particulelor alfa afectează țesuturile interne, cum ar fi plămânii. [12]

Radiația beta (β) sunt compuse din electroni – particule ușoare cu sarcină negativă. Acestea se deplasează pe o distanță puțin mai mare în aer și pot trece prin hârtie, dar nu pot penetra prin piele în organismul uman. Efectele asupra sănătății asociate particulelor beta se manifestă în principal atunci când materialele beta-emițătoare sunt ingerate sau inhalate. [12]

Radiația gama (γ) se prezintă sub formă de unde electromagnetice sau fotoni emiși din nucleul unui atom. Ei pot traversa complet corpul uman, putând fi oprite doar de un perete de beton sau de o placă de plumb groasă de 15 cm. Radiația gama este oprită de: apă, beton și, în special, de materiale dense, precum plumbul. (Figura 1.2.) Dar trebuie de menționat, că nu toate materialele dense pot fi utile ca bariere la radiații, de exemplu, uraniul sărăcit nu este bun pentru radiația de neutroni. Razele X sunt radiații gama cu energie scăzută. În cazul organismului uman, acestea pot penetra țesuturile musculare, dar nu pot penetra oasele, de unde vine și utilitatea lor în medicină (radiografii). Puterea de penetrare a radiațiilor ionizante în funcție de material. [12]

Figura 1.2. Puterea de penetrare și bariere pentru radiatii ionizante [30]

1.2. Efectele radiatiilor asupra sănătătii oamenilor.

Radiațiile ionizante pot fi periculoase pentru om. La fel cum soarele poate arde pielea, așa și radiațiile ionizante pot cauza daune corpului.

La interacțiunea radiației ionizante cu materia vie, cea mai mare parte a energiei cedate de radiația ionizantă este sub forma de căldură, și sub 1% din această energie produce ionizarea materiei vii. Indiferent de urmările provocate de impactul radiațiilor ionizante cu organismul viu, acțiunea biologică prezintă unele particularități și anume:

– organismul uman nu este dotat cu un organ de simț care să sesizeze prezenta radiațiilor ionizante, iar efectul biologic nu este vizibil în momentul iradierii;

– efectele biologice sunt cumulative și nu au un caracter particular care să ne permită deosebirea de efectele apărute altfel decât prin iradiere.

– modificările și simptomele evoluează lent după iradiere.

În realitate, efectele biologice produse de acțiunea radiaților ionizante asupra ființelor, sunt rezultatul unei lungi serii de fenomene care se declanșează la trecerea radiaților prin organismele vii.

Etapa I – fizică (10-18 secunde) se produce ionizarea și excitarea atomilor și moleculelor din mediul de interacțiune pe parcursul traiectorilor particulelor ionizante (Figura 1.3.).

Etapa a II-a fizico-chimică (10-15 – 10-12 secunde) atomii și moleculele ionizante se recombină, cele excitate se dezexcită, producând, în general, radicali liberi – specii chimice cu o reactivitate remarcabilă. Având în vedere că în materia vie predomină apa, și mai frecvenți radicali liberi care apar în această etapă sunt radicalii liberi obținuți în urma radiolizei apei. Primele două etape sunt comune materiei vii și moarte: decurg identic, cu o construcție chimică identică.

Etapa a III-ia chimică (10-6 – 10-3 secunde) inițiază specificitatea de acțiune asupra materiei vii, în care radicalii liberi interacționează cu macromoleculele de interes biologic, adiționează ireversibil formând molecule cu structuri și funcții abnormale. Cinetica reacțiilor biochimice este profund modificată. Totalitatea acestor efecte biochimice la organismul viu conduce la apariția unor modificări vizibile macroscopic pe organismul viu.

Etapa a IV-a biologică (secunde – ani) – specifică lumii vii poate afecta mai multe generații succesive prin distrugerea proceselor naturale biologice și reparatorii la nivel de celular sau molecular.

Gradul de severitate al efectelor radiației depinde de:

Durata expunerii;

Intensitatea radiațiilor;

Tipul radiațiilor.

Expunerea la o doză foarte mare de radiații poate conduce în scurt timp la arsuri ale pielii, stări de vomă și hemoragii interne; organismul nu poate genera celule noi într-un timp foarte scurt.

Expunerea îndelungată la doze mai mici de radiații poate cauza apariția cu întârziere a cancerului și posibil a unor boli ereditare, lucru constatat în special la supraviețuitorii bombardamentelor de la Hiroshima și Nagasaki. [31]

Figura 1.3. Riscurile și efectele asupra organismului uman [37]

Sivert-ul este unitatea de masura care exprima doza medie de radiatii absorbita de diferite tesuturi umane. 1 sivert este egal cu 1.000 de milisiverti. Se considera ca o doza de peste 100 de milisiverti pe an poate duce la cancer.

Expunerea la radiatii si simptomele

Razele Alpha nu pot penetra pielea umană sau hainele, însă sunt nocive care reușesc să pătrundă în organism. Razele Beta provoacă leziuni ale pielii și afectează organismul. Razele Gamma și X sunt cele mai nocive. Acestea au un nivel mare de energie și distrug țesuturile umane. Radiațiile sunt invizibile, nu pot fi simțite și nici mirosite. [32]

Expunerea de scurtă durată la radiații duce la arsuri. De asemenea, anumite afecțiuni cauzate de radiații sunt asociate cu iradierea. Expunerea pe termen lung duce la cancer și mutații genetice grave. [32]

Iradiera se produce în etape, pe o perioadă de timp nedeterminată, în funcție de doza de radiații absorbite și de perioada de expunere. Radiațiile distrug celulele corpului uman, cele mai vulnerabile fiind celulele tractului intestinal și cele din maduva osoasă. [32]

În prima fază de iradiere, o persoană are stări de greață, vărsături, febră și dureri puternice de cap. În faza a doua, organismul este foarte slăbit și apar și alte efecte secundare precum căderea părului, hipotensiune sau scăderea imunității. În cazurile de iradiere puternică, decesul survine chiar și în 2 – 3 săptămâni. [32]

În funcție de intensitatea și durata radiației, simptomele se pot instala mai rapid. Printre primele simptome ale iradiației se numără greața și amețeala. În urma unei expuneri mari, simptomele pot apare chiar și în 10 minute. [32]

Valorile radiatiilor si impactul lor asupra organismului:

2 milisiverti/an: nivel de radiație normal, la care suntem expuși zilnic;

100 milisiverti/an: nivelul de la care crește riscul de cancer;

1000 milisiverti cumulați: această doză cauzează forme fatale de cancer;

1000 milisiverti într-o singură doza: la această doză scade numarul de leucocite și apar și primele simptome ale iradiației, precum greața;

– 5000 milisiverti într-o singură doza: decesul intervine într-o lună de la expunerea la radiații;

– 10.000 milisiverti într-o singură doză: decesul intervine în 2 – 3 saptămâni de la expunerea la radiații.

Majoritatea radiațiilor la care suntem expuși pe durata unui an provin de la tomografii sau radiografii.

Figura 1.4. Sursele de radiație în diferite domenii [36]

De asemenea, radiațiile provin și de la medicina nucleară care folosește substanțe radioactive pentru diagnosticarea și tratamentul anumitor afecțiuni. O persoană este însa expusă și la radiațiile de la soare, stele și sol. Cantitatea medie de radiații la care este supusă o persoană anual este de 3000 de microsiverti. [32] Riscul asupra sănătății cauzat de radiația ionizantă în comparație cu alte riscuri (în zile de viață pierdute):

Figura 1.5. Comparațiile și nivelurile de risc [22]

1.3. Principiile de funcționare a dispozitivelor de roentgen.

Aparatul Röntgen (scris și Roentgen) folosește radiații electromagnetice de tip "X" (sau "Röntgen", "Roentgen") pentru a produce imaginea unui obiect pe o suprafață aflată de obicei sub obiectul respectiv.

Componentele aparatului Roentgen

Un aparat Roentgen este realizat dintr-un tub radiogen (tub generator de radiații, tub Roentgen), un transformator de înaltă tensiune pentru crearea unei diferențe de potențial între electrozii tubului, un transformator de joasă tensiune pentru încălzirea filamentului (respectiv catodului) tubului radiogen. De asemenea, aparatul Roentgen este prevăzut cu organe de reglaj și măsură a tensiunii de accelerare, a curentului anodic, a timpului de expunere la radiații etc. [1]

Tubul radiogen

Cea mai importantă componentă a unei instalații generatoare de radiații X este tubul radiogen constituit dintr-o incintă vidată, de obicei de sticlă, în care sunt plasate o țintă de tungsten (wolfram), cupru sau molibden, și o spirală de tungsten menită să emită electroni în momentul încălzirii. [1]

Diferența de potențial (tensiune) creată cu ajutorul unui transformator de înaltă tensiune accelerează electronii emiși de spirală, izbindu-i astfel cu putere de ținta de tungsten (sau alt metal greu fuzibil, cu număr atomic mare). În urma ciocnirii unui electron cu un atom de metal, electronul va intra într-unul din straturile superioare de electroni ale atomului, unde va expulza pe alt electron. În urma acestui fenomen, va fi produs un foton de radiație X. [1]

Figura 1.6. Tubul emițător de raze X [1]

Catodul este constituit dintr-o spirală metalică de tungsten, liniară sau sub formă de arc, de 200-220 microni grosime. Filamentul, liniar (unic sau filament dublu) sau circular, este înconjurat de o piesă metalică cilindrică în formă de degetar, care este numită piesă de concentrație și focalizare. Filamentul este încălzit pănă la incandescența tungstenului (2500°C) cu ajutorul unui curent de încălzire (6-12 V), produs de transformatorul de joasă tensiune (trasformator de încălzire). [1]

Prin efect termoionic, electronii atomilor filamentului de tungsten de pe orbitele periferice se rotesc din ce în ce mai repede în jurul axului lor și se desprind de pe orbite, formând un nor de electroni liberi. Numărul de electroni desprinși este cu atât mai mare, cu cât filamentul este mai puternic încălzit. [1]

Piesa de concentrare, atât prin forma și înclinarea pereților săi, cât și prin sarcina electrică negativă cu care este încărcată în circuitul de înaltă tensiune, organizează electronii într-un fascicol conic, orientat cu vârful spre anod.

În acest mod se produce focalizarea fasciculului de electroni. Utilizând transformatorul de înaltă tensiune, electronii se vor deplasa cu viteză foarte mare spre anod. [1]

Anodul poartă numele și de anticatod, având rol de frânare a electronilor catodici. Anodul este constituit dintr-un bloc cilindric masiv de cupru, în care este încorporată o pastilă de tungsten, care are formă ovoidă sau dreptunghiulară. Pastila, care se numește focus sau focarul tubului, trebuie să aibă duritate mai mare, pentru a nu se pulveriza și crateriza sub efectul bombardării cu electroni catodici și o temperatură de topire ridicată (peste 3500°C). În momentul când se stabilește circuitul electric de înaltă tensiune, polul pozitiv al transformatorului de înaltă tensiune este reunit la anodul tubului, iar polul negativ la catod. [1]

Între aceste două piese există o diferență de potențial mare (între 10 kV și 400 kV, variabilă după tipul aparatului și necesitatea de moment), care face ca electronii catodici să fie atrași și să izbească cu putere anodul. Din frânarea bruscă rezultă un proces complex: 97% din energia cinetică, 1% se transformă în căldură, 1% în raze X, 1% se pierde. Pe lângă rolul de focar termic, pastila anodului înmagazinează căldura degajată în timpul funcționării tubului. 10 Pentru a realiza o imagine radiologică de calitate, focarul optic trebuie să fie foarte mic. [1]

Pentru aceasta, planul anodului trebuie să prezinte o înclinare de 45ș, pentru că în acest mod suprafața lui de proiecție (focarul optic) este de 6 ori mai mică decât a focarului termic. În acest scop se pot utiliza două sau trei filamente catodice (corespunzând focarului mare, mijlociu, mic).

Figura 1.7. Schema electrică a aparatului de raze X [1]

Transformatorul de înaltă tensiune

Are rolul de a mări tensiunea rețelei de alimentare peste 10 kilovolți, pentru ca radiațiile produse de tub să poată pătrunde prin învelișul de sticlă al tubului.

Transformatorul de încălzire (de coborâre a tensiunii)

Are rolul de a încălzi filamentul de tungsten al tubului, pentru ca acesta să poată emite electroni (vezi emisia termoelectrică).

Organele de reglaj și control

Reglaj: Un autotransformator este utilizat pentru reglarea curentului de înaltă tensiune de la tub; apoi un reostat este utilizat pentru reglarea curentului de încălzire a tubului. Un releu de timp este construit pentru a permite reglarea timpului în care aparatul va produce radiații.

Organe de măsură: Un miliampermetru petru măsurarea intensității curentului anodic (intensitatea este proporțională cu cantitatea de radiații produse de către tub) și un voltmetru pentru măsurarea tensiunii rețelei de alimentare.

Tuburile moderne au discul anodic constituit dintr-un bloc de grafit (capabil să înmagazineze cantități mari de căldură). Blocul de grafit este acoperit cu o placă de Molibden și cu un strat subțire de 1-2 mm de Wolfram și Rhenium. Alte tuburi, conform dezideratului focar termic mare, focar optic mic, utilizează anode rotative, care au forma unui disc înclinat, cuplat la rotorul unui motor al cărui stator este situat în afara tubului; acesta rotește anodul cu viteze variabile (3000/min-6000/min).

Figura 1.8. Desen schematic – anod rotativ [1]

Rotația talerului anodic permite o încărcare a tubului de 6-10 ori mai mare decât la tubul echivalent cu anod fix, ceea ce are drept consecință, micșorarea de tot atâtea ori a focarului tubului. Focarul optic al tubului, la instalațiile ce funcționează în serviciul nostru, sunt între 2 mm și 1,2 mm-focar mare și 0,3 mm – focarul mic (ambele în același tub – cu filamente catodice aparte).

De asemenea, tuburile cu izolator de ceramică și tuburile cu dispozitiv electronic de protecție permit examene laborioase ca: angiocardiografia, cinefluorografia, mărirea imaginii, tomografiile. Sisteme de răcire a anodului. [1]

Anodul se încălzește puternic și pentru a obține o funcționalitate îndelungată a tubului fără ca acesta să se deterioreze, trebuie luate măsuri de răcire a acestuia. Răcirea anodului se poate face în mai multe moduri: – cu lichide (apă, ulei special); 11 – cu aer; – la unele tuburi, anodul este prelungit până la exteriorul tubului de raze X printr-o piesă metalică, care se continuă cu un radiator cu aripioare ce oferă o suprafață mare de difuziune a căldurii (răcire prin convecție); – în alte cazuri, anodul este gol și se prelungește în afară cu un tub care comunică cu un recipient cu apă. [1]

Apa din recipient ajută la difuziunea căldurii și răcirea tubului. – la tuburile pentru radioterapie, care trebuie să funcționeze continuu, timp îndelungat, prin anod, care este scobit, circulă un curent de ulei sau apă, care captează căldura anodului și o difuzează la distanță. [1]

Aparatele moderne (după anii 1945, de putere mare)

Sunt prevăzute cu tuburi cu anod rotativ. Ținta de tungsten este de forma unui con și este fixată de o tijă, ce se continuă cu un rotor de cupru asemenea cu cel al unui motor electric asincron. Toate acestea sunt montate în interiorul balonului de sticlă vidată al tubului. În exteriorul tubului este montat statorul ce permite rotirea rotorului în tub, în momentul aplicării unui curent electric statorului. [33]

Anodul rotativ permite folosirea tubului la curenți ridicați (de ordinul 2000 mA) fără a se uza sau supraîncălzi. Aceasta se datorează suprafeței mari a anodului ce urmează a fi bombardată cu electroni care vor lovi anodul într-un punct foarte fin și mic (focar). [33]

Focarele tuburilor cu anod rotativ sunt cele mai fine și deci mai utile pentru obținerea unei imagini de calitate ireproșabilă. Componentele instalației ce urmează a fi supuse înaltei tensiuni sunt scufundate în băi de ulei pentru izolație și, în cazul tubului și transformatorului, și de răcire.

Cuva de ulei a tubului este de formă cilindrică și este acoperită cu plumb, cu excepția unei mici zone aflate în dreptul focarului, loc pe unde vor ieși radiațiile. Această cuvă a tubului poartă numele de cupolă. Cupolei îi este atașat un colimator de plumb pentru limitarea radiației, dar și un filtru (în general 2 mm aluminiu) pentru oprirea radiațiilor moi, dăunătoare imaginii radiologice. [33]

Radioscopia

Radioscopia este metoda radiologică cea mai simplă, rapidă și ieftină. Ea constă în examinarea la ecranul aparatului Röentgen a imaginilor pe care le formează fasciculul de raze X, după ce a traversat o anumită regiune anatomică și se bazează pe următoarele proprietăți ale razelor X: propagare în linie dreaptă, penetrabilitate, absorbție inegală și fluorescență.

Radioscopia ne furnizează date importante asupra aspectului morfologic (de ansamblu, raporturile, mobilitatea, punctele dureroase ale organelor) și funcțional; disociază imaginile. Radioscopia trebuie efectuată sistematic, după un anumit plan începând cu examenul de ansamblu, continuând cu examenul pe regiuni, succesiv și simetric în diferite incidențe. Ea trebuie să aibă o durată scurtă pentru a iradia cât mai puțin bolnavul și examinatorul.

Avantaje: – metodă ieftină; – permite examinarea aspectului morfologic și funcțional al organelor; – permite disocierea imaginilor, prin posibilitatea examinării bolnavului în mai multe incidențe.

Dezavantaje: – nu identifică leziunile mici (sub 5-6 mm); – metodă subiectivă; – nu se obține un document pentru controlul ulterior; – iradiază mult bolnavul.

Radiografia

Radiografia este metoda de explorare radiologică care se bazează pe proprietatea razelor X de a impresiona emulsia filmelor radiografice, pe care le face capabile, după developare, să redea imaginea obiectului străbătut de fasciculul de raze X.

Imaginea radiografică Emulsia fotografică expusă la fotoni X este impresionată și, prin developare, se înnegrește. În acest fel filmul radiografic poate evidenția imaginea latentă conținută de fasiculul de electroni emergent din corpul traversat, înnegrindu-se în zonele în care radiațiile ajung fără să fie absorbite și rămânând mai transparentă în acele părți în care se proiectează formații, care au absorbit în întregime sau în măsură mai mare fotonii incidenți.

Deci emulsia fotografică se impresionează și prin developare devine cu atât mai întunecată cu cât sunt mai radiotransparente elementele materiale traversate de fasciculul de radiații. Imaginea radiografică este negativul imaginii radioscopice, deoarece elementele opace pentru razele X apar luminoase (albe) pe radiografii în timp ce elementele transparente dau o imagine întunecată.

Astfel, 26 la nivelul toracelui, plămânii, datorită conținutului lor aeric, rețin într-o măsură mică radiațiile – deoarece aerul și gazele au un coeficient de atenuare redus. Datorită densității lor mici, vor apărea pe radiografie ca imagini mai întunecate separate între ele de imaginea albă, radioopacă, a opacității mediastinale.

Pentru organele abdominale, contrastul este mai puțin evident: sunt vizibile imaginile ficatului, a rinichilor și a splinei, datorită în special relativei radiotransparențe a unui strat subțire adipos care înconjoară aceste viscere (țesutul adipos prezintă un coeficient de atenuare inferior altor părți moi).

Ansele intestinale și stomacul nu sunt vizibile dacă sunt goale; dacă ele conțin o cantitate oarecare de gaz dobândesc o radiotransparență relativă, absorbind într-o măsură mai mică fotonii X și devenind vizibile segmente mai mult sau mai puțin întinse ale mulajului cavităților lor.

Pentru a face vizibile radiologic, indirect, cavitățile naturale ale organismului se poate recurge la umplerea acestora cu substanțe cu un număr atomic mai mare care astfel sunt radioopace, acestea constituind așa-zisele substanțe de contrast artificiale radioopace. De asemenea, se pot utiliza și substanțe de contrast radiotransparente, umplând aceleași cavități reale sau virtuale cu aer sau cu alte gaze.

Avantajele radiografiei: – este o metodă obiectivă; – reprezintă un document, care să se poată compara cu alte imagini; – poate pune în evidență leziunile mici chiar de câțiva milimetri; – iradierea bolnavului este mai mică.

Dezavantaje: – este mai costisitoare decât radioscopia; – necesită numeroase filme pentru a putea urmări funcția unor organe.

Filmul radiografic

Filmul radiografic este alcătuit dintr-un suport central de celuloză acetil acetată, de 0,15-0,25 mm sau dintr-un poliester. De o parte și de alta a acestui strat urmeză: un strat adeziv, emulsie fotosensibilă (formată din bromură de argint înglobată în gelatină), un strat protector. Filmele radiografice au diferite dimensiuni: 13/18, 18/24, 24/30, 30/40, 35/35 și 15/40 cm, iar pentru radiografiile dentare 3/4 cm. Ele sunt păstrate în cutii bine închise, ferite de acțiunea luminii. [1]

Casetele

Pentru efectuarea radiografiilor se utilizează casetele metalice, care conferă filmului protecția împotriva luminii și îl menține într-un singur plan. Caseta conține două folii sau ecrane întăritoare impregnate cu săruri fosforescente (Wolframat de Calciu, Sulfură de Yitrium sau Titan), cu pământuri rare (Gadolinium), care au proprietatea de a emite lumină și după ce acțiunea razelor X a încetat, impresionând filmul radiografic pe fața corespunzătoare. [1]

Tomografia

Tomografia liniară

Tomografia, stratigrafia sau planigrafia este o metodă prin care se realizează reprezentarea radiografică a unui singur strat din grosimea corpului examinat, pe cât posibil degajat de suprapunerea imaginilor straturilor suprapuse din alte planuri. Metoda se bazează pe utilizarea unui dispozitiv care permite imprimarea unei mișcări a tubului radiogen și a filmului radiografic în timpul expunerii, corpul de radiografiat rămânând nemișcat. [1]

Mișcarea tubului se efectuează pe un arc de cerc (baleaj de 20°, 40°, 60°) al cărui centru de rotație este situat la nivelul stratului care urmează să fie tomografiat. Prin această metodă, straturile care sunt situate în planul axei de mișcare se proiectează în timpul expunerii în același punct pe pelicula radiografică, pe când imaginile straturilor situate deasupra și dedesubtul planului interesat, se proiectează în permanență în puncte diferite, ceea ce face ca imaginile lor să se șteargă, producând o voalare difuză mai mult sau mai puțin estompată. [1]

Aplicațiile practice ale tomografiei sunt numeroase. Astfel, la torace, eventualele cavități din masa unei condensări, care nu sunt vizibile deoarece sunt acoperite de opacitatea situată anterior și posterior constituie cea mai largă utilizare. Alte utilizări ale tomografiei privesc studiul regiunii petro-mastoidiene pentru urechea mijlocie și internă, a laringelui, unele examinări ale aparatului urinar precum și în alte cazuri de patologie osoasă. [1]

Tomografia poate fi efectuată cu film unic în casetă simplă sau poate fi simultană cu mai multe filme situate paralel la anumite distanțe de 0,5-1 cm, corespunzătoare straturilor de țesuturi care sunt radiografiate cu o singură expunere. Tomografia poate fi efectuată în plan frontal, sagital. ZONOGRAFIA Este o tomografie efectuată cu un unghi de baleaj mic 3-6° obținându-se în acest fel imaginea unui strat de câțiva cm grosime. [1]

Tomografia axială computerizată

Tomografia axială computerizată (T.A.C.) denumită în terminologia anglo-saxonă Computed Tomography (C.T. scan) și în literatura franceză Tomodensitometrie, este o metodă de investigație care deși se bazează pe utilizarea razelor X nu produce o imagine directă prin fasciculul emergent, ci prin intermediul unor foarte numeroase măsurători dozimetrice cu prelucrarea matematică a datelor culese. Ea construiește, prin calcul, imaginea radiologică a unui strat transversal al corpului

examinat. [1]

Metoda a fost realizată în anul 1973 de inginerul englez Gotfray Hounsfield, care a prezentat primele sale rezultate obținute prin această metodă a examenului craniului și a creierului. Ulterior, tehnologia aparaturii a progresat în mod rapid și a permis explorarea întregului corp, fiind prezentat într-o continuă evoluție. Grosimea unui strat examinat prin această metodă poate varia, în raport cu aparatura utilizată și cu tehnica aleasă. Principiul acestei metode este următorul:

Figura 1.9. Principiul tomografiei computerizate [1]

Din fasciculul de fotoni X emis de un tub radiogen este utilizat numai un mic mănunchi de radiații centrale care, traversând perpendicular axa longitudinală a corpului examinat, ajunge la un detector adică un dozimetru, care măsoară doza emergentă și o transformă într-o valoare numerică proporțională cu coeficientul de atenuare medie a țesuturilor explorate. [1]

Astfel computerul memorează un număr mare de valori, divizează stratul explorat în numeroase suprafețe cu secțiune pătrată. Pentru fiecare din microvolumele realizate de aceste măsurători, computerul este capabil să aprecieze coeficientul de atenuare și să determine o valoare numerică de radioopacitate sau radiotransparență. [1]

Imaginea, reconstruită geometric de calculator, este transmisă pe un monitor și pe o memorie cu disc dau bandă magnetică. Astfel examinatorul are posibilitatea să studieze pe un monitor imaginea construită de calculator, care este constituită din puncte mai întunecate la nivelul structurilor mai radiotransparente și din puncte mai luminoase la nivelul structurilor mai radioopace. [1]

Ultrasonografia

Ultrasonografia se bazează pe utilizarea ultrasunetelor, care sunt reflectate sub formă de ecouri în funcție de proprietățile țesuturilor solide și lichide, proporțional cu rezistența la pătrundere (impedanță a fiecărui organ). Tehnica imagistică ultrasonografică este numită ultrasonografie. [1]

Cel mai uzual tip de tehnică de măsurare a vitezei de curgere este numit Doppler ultrasonic, iar metoda – sonografie Doppler. Ultrasunetele sunt unde mecanice, care au la bază oscilațiile particulelor materiei. De aceea ele nu există în vid și au o lungime de undă peste 18000 Hz. Cele mai utilizate game de frecvențe se situează între 2-10 MHz (1MHz = 1milion Hz). [1]

Figura 1.10. Ultrasonografia abdominala [1]

Imagistica prin rezonanță magnetică IRM

IRM constituie o metodă de investigație, care se bazează pe fenomenul fizic al rotației protonilor de hidrogen în jurul axului propriu care se numește mișcare de spin. În stare de repaus, protonii de H din corpul omenesc sunt orientați anarhic. Dacă îi supunem unui câmp magnetic extern intens, ei se aliniază cu axul paralel sau antiparalel cu direcția câmpului magnetic. [1]

Sub acțiunea unui alt câmp exterior, protonii își pierd orientarea și alinierea, revenind la poziția lor inițială de echilibru, trec printr-o fază de tangaj, care constă într-o mișcare de rotație analogă mișcării unui titirez în timpul căreia emit un semnal de rezonanță recepționat de bobinele detectoare. [1]

Amplitudinea semnalului recepționat este proporțională cu numărul de nuclei din probă. Protonii de H care se văd mai bine sunt cei legați de apă și grăsimi. Aceste două medii dense în protoni apar albe; osul (15% apă) apare negru ca și plămânul. Fluidele în mișcare având protonii în mișcare au semnale foarte slabe. [1]

Figura 1.11 Imagini IRM abdomen și coloana cervicală [1]

Angiografia

Constă în injectarea substanței de contrast în arborele vascular realizându-se astfel angio-pneumografia (opacifierea arterelor pulmonare), flebografia (opacifierea venelor) și limfografia (opacifierea vaselor limfatice). [1]

Angiografia digitală se bazează pe fenomenul de substracție numerică. Ea permite injectarea unei cantități mici de substanță de contrast în venă, fără a fi necesare injectările prin sonde intraabdominale. [1]

În ultimul timp asistăm la o dezvoltare vertiginoasă a aparaturii medicale creatoare de imagini, o adevărată imagotehnologie pentru care termenul cel mai potrivit pare a fi acela de imagistică medicală.

Imagistica medicală cuprinde:

– imagistica radiologică care utilizează raze X, Gama, tomografia computerizată, tomografia cu emisie de pozitroni, medicina nucleară, radioscopia televizată, radiografia digitală, angiografia cu substracția digitală, IRM.

– imagistica fără radiații ionizante, endoscopia, camerele video atașate la microscopie, termografie etc.

Începând din 1976 a fost introdusă o subspecialitate a radiologiei – radiologia intervențională, care utilizează și perfecționează diferite tehnici de diagnostic și terapie: colangiografia transparieto-hepatică, ERCP – dilatările arteriale transluminale, extracții de calculi, introducere de stenturi etc.

Apariția unor asemenea tehnici în imagistica medicală pune problema stabilirii unui algoritm în utilizarea lor, pe care îl face radiologul în funcție de boală și bolnav.

1.4. Radioprotecția.

Radioprotecția este un domeniu interdisciplinar care are drept scop realizarea protecției individului și a mediului față de acțiunea unui tip de radiații, și anume acelea care pot produce efecte biologice. Disciplinele pe care se bazează radioprotecția sunt:

fizica, datorită interacției radiațiilor cu substanță cât și pentru metrologia mărimilor caracteristice interacției și transferului energiei de la radiații la obiectul iradiat, viu sau neviu;

biologia, pentru efectul biologic produs de câtre radiații asupra țesutului;

chimia, pentru comportarea chimică a substanțelor care apare la interacția radiațiilor cu corpul iradiat, viu sau neviu;

matematica, pentru că există un domeniu al teoriei matematice a dozimetriei și a radioprotecției, care cuprinde modelarea matematică a mii de procese din dozimetrie si radioprotecție;

ingineria, pentru metode inginerești de calcule a barierelor de protecție și designurile încăperilor pentru radiodiagnostic.

Pentru practica de zi cu zi în lucrul cu surse de radiații, radioprotecția își propune să stabilească principii pentru: – protecția individului față de expunerea la radiații; – siguranța surselor de radiații atât în lucrul obișnuit cât și în procesele conexe: producere, depozitare, transport, și eventual, distrugerea. Anul 1966 este anul constituirii radioprotecției ca disciplină stiințifică și aplicativă, existând trei etape importante realizate de comunitatea internațională a specialiștilor în radioprotecție care s-au concretizat în trei documente international, ulterior actualizate periodic:

1. Rapoartele UNSCEAR (Comitetul stiințific al Națiunilor Unite pentru studiul efectelor radiațiilor atomice).

2. Publicația nr. 103 a Comisiei Internaționale de Protecție Radiologică.

3. Standardele de securitate radiologică AIEA.

În ceea ce privește conceptul de bază al protecției individului față de radiații, în anii ’70 se admitea că principiul radioprotecției este “limitarea expunerii individuale”; Experiența în domeniu stabilise ca la anumite valori ale dozei primite apăreau efecte biologice constatabile nu numai medical, dar și neplăcute pentru cei afectați.

Cu timpul astfel de prejudicii nu mai erau admise de cei care lucrau cu surse de radiații, astfel încat, convențional, limita expunerii era din când în când coborâtă. Introducerea unei protecții într-o procedură cu surse de radiații înseamnă un anumit cost: costul protecției.

Cu cât se dorește o limitare mai mare a expunerii, cu atât costul protecției este mai mare. Procedura la care se referă protecția aduce un anumit beneficiu – știintific, tehnologic sau individual, pentru sănătatea unui individ. [32]

La început, în radioprotecție se apela la noțiunea de “risc de radiații” ca probabilitate de a se întampla ceva “neplăcut” pentru sănătate: de la un prejudiciu asupra sănătății până la un accident mortal. Riscul la expunere la radiații era privit și analizat comparativ cu alte riscuri impuse de activități umane (transportul auto, pe mare, pe aer, dar și de activitatea într-o anumită industrie).

A apărut astfel necesitatea de a evalua riscul la radiații în paralel cu riscul altor activități și de a găsi calea de control (“management”) a unui astfel de risc. Compararea valorii riscului la radiații cu aceea a celorlalte riscuri, a condus la valoarea acceptată de societate a riscului la expunerea de radiații; o asemenea valoare ar impune valoarea limită a expunerii la radiații care stă la baza normelor de radioprotecție. [32]

Trebuie ținut cont de faptul că expunerea reală și potențială se poate întâmpla în patru ramuri principale: industria nucleară, domeniul sănătății, sectorul industrial nenuclear și sectorul extractiv – minier care se confruntă cu o radioactivitate naturală exacerbată. [32]

Principiile normelor de radioprotecție

Normele de radioprotecție includ măsuri de securitate nucleară și radiologică, care se impun la fabricarea, utilizarea, eliminarea deșeurilor sau la dezafectarea unor instalații de radiații. Măsurile de securitate nucleare și radiologice constau în reglementări obligatorii privind partea administrativă. Expunerea la radiații trebuie limitată prin prescrierea în norme a dozelor limită.

Admiterea unei limite a expunerii se face comparând riscul biologic datorat expunerii la radiații cu riscul acceptat de societate la un moment dat, pentru diferite activități – profesiuni ale membrilor acelei societăți. Comisia Internatională de Protecție Radiologică, pe baza studiilor de radiobiologie efectuate în acest scop, recomandă pentru riscul de deces ca urmare a contractării unui cancer în urma expunerii la radiații, valoarea 0.05 1/Sv, adică 5% Sv-1, pentru un individ din populație (indiferent de vârstă). [24]

Cu alte cuvinte la 100 de indivizi expuși cu un sievert este probabil decesul prin cancer a 5 dintre aceștia. Când nu se precizează, se subanțelege că durata iradierii este un an.

Pe baza riscului biologic la iradiere normele prevăd dozele limită care asigură că individul iradiat profesional, sau din “public”, nu este supus unui risc de deces prin cancer mai mare decât cel acceptat de societate. Într-un accident, sau chiar într-un eveniment provocat de condiții tehnice anormale sau de condiții naturale, sau de erori umane, sursa de radiații scapă controlului și dozele limită pot fi depășite. [24]

În acest caz apare urgența nucleară sau radiologică și pentru a reduce expunerea persoanelor implicate trebuie să se acționeze printr-o operație numită intervenție. Pentru organizarea lucrului într-un obiectiv nuclear normele impun clasificarea zonelor de lucru în zone controlate și zone supravegheate. [24]

În zona controlată măsurile de radioprotecție au drept scop: – controlul expunerii normale și prevenirea răspândirii contaminării radioactive în timpul condițiilor de lucru normale. – prevenirea sau limitarea extinderii unei expuneri potențiale. [24]

În zona supravegheată condițiile expunerii profesionale trebuie să fie verificate din timp în timp, pentru că măsurile de radioprotecție specifice zonei controlate nu sunt necesare; în zona supravegheată situația localizării și a altor parametrii ai surselor de radiații se modifică încet sau deloc în timp. [24]

Din punct de vedere al confecționării și al radioprotecției, sursele radioactive se împart în: surse închise și surse deschise. O sursă închisă este, prin construcție, astfel realizată încat nu poate fi fragmentată, dispersată sau dizolvată în solvenți obișnuiți. O sursă deschisă este destinată unei operații chimice sau de dispersare a ei. [24]

Reglementarea radioprotecției

Comisia Internațională pentru Protecția Radiologică a enunțat trei principii generale:

Justificarea expunerea indivizilor la radiații: beneficiul economic și social trebuie să fie superior prejudiciilor suportate de individ.

Optimizarea protecției: nivelul de expunere trebuie să fie cât mai mic posibil; din punct de vedere al riscului se urmărește minimizarea acestuia până la nivel ALARA (As Low As Reasonably Achievable).

Limitarea dozelor individuale: nici un individ (operator sau pacient iradiat întâmplător) nu trebuie să fie expus la doze considerate „inacceptabile”.

Conform normelor de radioprotecție lucrătorilii din domeniul nuclear (operatori) se clasifică în două categorii, A și B. Directiva mai impune evaluarea riscurilor radiologice care pot surveni.

DIRECTIVA 2013/59/EURATOM A CONSILIULUI din 5 decembrie 2013 de stabilire a normelor de securitate de bază privind protecția împotriva pericolelor prezentate de expunerea la radiațiile ionizante și de abrogare a Directivelor 89/618/EURATOM, 90/641/ EURATOM, 96/29/ EURATOM,
97/43/ EURATOM și 2003/122/EURATOM.

Expunerea persoanelor în cadrul programelor de depistare medicală.

Expunerea persoanelor în cadrul programelor de cercetare medicală sau biologică.

Expunerea persoanelor în cadrul procedurilor medico-legale.

Expunerea pacientilor pentru radiodiagnostic.

În Republica Moldova în prezent ne ghidăm de Legea nr. 132 /2012 privind desfășurarea în siguranță a activităților nucleare. In baza acestei legi ANRANR a elaborat un set de Regulamente aprobate de Guvern referitoare la securitate radiologică.

Din punctul de vedere al riscului iradierii, populația se împarte în:

Personalul de categoria A – iradiat profesional, care își desfășoară activitatea într-un mediu în care este susceptibil de a primi o doză efectivă mai mare decât 6 mSv.

Personalul de categoria B -iradiat neprofesional, care suportă o expunere la radiații cu totul întâmplător.

Restul populației.

Potrivit aceluiași criteriu, zonele de lucru sunt clasificate după „periculozitate” și trebuie să fie ușor identificabile după „treflele” de balizaj, colorate corespunzător:

Zone controlate (acces reglementat), unde există riscul de iradiere profesională, iar expunerea poate depăși 3/10 din limita medie anuală reglementată; în plus, operatorii sunt controlați prin dozimetrie operațională.

Zone supravegheate (acces reglementat) sunt semnalizate prin „trefla” albastră, iar expunerea poate depăși 1/10 din limita medie anuală reglementată; operatorii sunt controlați prin dozimetrie pasivă.

Zone nesupravegheate.

Tabelul 1.1: Balizajul zonelor

Ecrane de protecție

În exploatarea unui aparat Röentgen, pot exista următoarele tipuri de radiații:

Radiațiile primare utilizate reprezintă fasciculul util de radiații.

Radiațiile primare neutilizate reprezintă radiațiile primare din afara fasciculului util. Aceste radiații împreună cu cele emise de suportul anodului și de pereții tubului, se mai numesc și radiații de scurgere. [24]

Radiațiile secundare sunt produse de materiale iradiate cu radiații primare (de exemplu, corpul pacientului, în timpul examenului radioscopic, de o sursă de radiații secundare). În vedera obținerii unei atenuări corespunzătoare a nivelului de iradiere se folosesc ecrane de protecție, care pot fi ecrane primare și ecrane secundare în corespondență cu radiațiile respective. [24]

Ecranele de protecție se confecționează din materiale care absorb bine radiațiile Röentgen (plumb, beton, beton cu barită etc.) sub formă de panouri, paravane, pereți, cabine etc. Rețeta tencuielilor din baritină pentru scăderea la minimum a iradierii spre exteriorul camerelor în care sunt amplasate surse de radiații, este 1/3 sulfat de bariu, 1/3 nisip, 1/3 ciment. Pentru stabilirea grosimii pereților și a altor ecrane (plafon, pardoseală, geamuri observare etc.) trebuie avuți în vedere următorii factori:

Energia radiațiilor;

Intensitatea radiației;

Durata totală conectare tub Röentgen;

Timp expunere personal;

Distanța de la sursă la ecran;

Direcția fascicolului de radiații;

Dozele de radiații considerate pe diferite amplasamente din zonă.

Calculul ecranelor de protecție primare sau secundare presupune inițial stabilirea protecției structurale și abia apoi a grosimii de material necesar pentru o protecție suplimentară. Protecția structurală reprezintă echivalența în mm Pb a construcției unei instalații nucleare (cărămidă, tencuielile, planșeele, șapele, betonul). [24]

II. DOZIMETRIA. CADRUL LEGISLATIV NAȚIONAL. REGLEMENTĂRILE INTERNAȚIONALE.

2.1. Principiile de detecție. Dozimetria.

Cele mai precise metode de detectare și măsurare a radiației se bazează pe principiul colectării ionilor (metode de ionizare). Există și multe alte metode cum ar fi:

Chimice – reacții în emulsii fotografice (prima metodă istorică de domeniu, modificarea culorii soluțiilor sau cristalelor (culoarea e.g. platinicianurii de bariu din verde în galben se folosea ca dozarea razelor X), degajarea de gaze, depunerea unor coloizi etc.

Calorimetrică – (măsurarea energiei radiației și activității după efectul caloric, urmare a absorbției radiației (și transformarea în căldură) de substanță calorimetrică. Din dezavantaje la aceste 2 metode este că se folosește numai pentru activități înalte);

Fizice – camera de ionizare, de scintilație, PN joncțiune, MOS tranzistor etc.

Detectorii de radiații nucleare reprezintă sisteme care pun în evidență existența radiațiilor nucleare și permit determinarea calitativă sau cantitativă a unor dintre caracteristicile lor (numărul de particule nucleare, energia, masa particulelor, etc.). [23]

Detectorul de radiații nucleare convertește particulele incidente pe suprafața sa activă în semnal electric (sarcină sau tensiune) sub formă de impulsuri. Detectorul de radiații este format, de regulă, din două părți componente:

– Corpul de detecție propiu-zis constă dintr-un mediu în care radiația nucleară produce un efect specific;

– Sistemul de înregistrare a efectului produs de particulă asigură amplificarea și prelucrarea semnalului obținut. [23]

Procesul fundamental al interacțiunii radiațiilor nucleare cu materialul detectorului, este dat de faptul că energia implicată în procesul de interacțiune este mai mare decât energia implicată în procesul de interacțiune este mare mare decât energia de legătură a electronilor din atom și poate genera schimbări sau transformări în structura atomilor componenți ai substanței.

Mecanismele care stau la baza interacțiunii radiațiilor nucleare cu materia sunt ionizarea și emisia/conversia luminii. [23]

Particulele încărcate produc ionizare și scintilații iar particulele care nu au sarcină electrică sunt detectate indirect prin intermediul particulelor încărcate pe care le produc în materialul detectorului. Spre exemplu:

– Fotonii produc electroni (prin efect fotoelectric extern sau efect Compton) care la rândul lor produc ionizare;

– Neutronii produc reacții nucleare în c are apar particule încărcate ce produc ionizare. [23]

Figura 2.1. Clasificarea detectorilor de radiații nucleare [23]

Figura 2.2. Tipurile de detectori prin ionizare și prin scintilație [23]

Detectorul cu gaze – detectează incidentă prin măsurarea a 2 procese de ionizare: primare (ionii produși direct prin efecte ale radiației) și secundare (ioni adiționali produși din/sau din cauză a efectelor ionilor primari). [23]

Ionii primari sau secundari produși în mediu gazos sunt separați de efectul Coulombic și colectați în detector de electrode aflate sub tensiunea continuă: anodul (electrod pozitiv) colectează ionii negativi și catodul (electrod negativ) colectează ionii pozitivi. [23]

Figura 2.3. Principiul și schema de funcționare a detectoarelor [23]

Dozimetria – este știința care studiază principiile și mijloacele de înregistrare și apreciere cantitativă a radiațiilor ionizate, de asemenea se ocupă și cu măsurarea dozelor. Dozimetria este un factor fundamental în studiul fenomenelor biologice produse de radiații.

Figura 2.4. Tipurile de dozimetre pentru personalul medical [26]

Pentru o evaluare cantitativă de actionare a radiației ionizante pe obiectul ionizat în dozimetrie este introdusă noțiunea de “doză”. Se diferențiază expoziția, doza absorbită și cea echivalentă. Pentru evaluarea cîmpului radiației fotonice în practică se utilizează noțiunea de ”doza de expunere”. [20]

Doza de expunere caracterizează energia radiației fotonice, transformată din energia cinetică a particulelor încărcate în unități de masă a aerului atmosferic, care, datorită proximității numărului efectiv de atomi de aer și de țesut biologic, este un mediu echivalent cu țesuturile pentru radiația fotonică. [20]

Doza de expunere (Dexp) este raportul dintre sarcina totală a tuturor ionilor aceluiași semn, creați în aer, cînd toți ionii pozitivi și negativi, eliberați de fotoni în elementele volumului aerului cu o masă dm, sunt complet lăsați în aer la masa aerului în volum [20]:

Dexp = dQ / dm (2.1.)

O măsurare a expunerii poate deci să conducă la deducerea atît a dozei absorbite în aer (sau în alte materiale, după cum vom arăta ulterior), cît și a fluenței energie ; dar expunerea însăși nu măsoară nemijlocit nici una din cele două mărimi. [14]

Coulomb pe kilogram (C/kg) este doza de expunere a radiației fotonice la parcurgerea căruia se trece prin 1kg de aer, ca urmare a finalizării tuturor proceselor de ionizare în aer, formează ioni încărcați care poartă o energie electrică de 1C pentru fiecărui semn. [14]

Din definiție rezultă că atunci când se măsoară doza de expunere este necesar să se măsoare sarcina acelor ioni care se formează în aer cu utilizarea completă a gamei de electroni secundari care rezultă din interacțiunea radiației fotonice cu 1 kg de aer. [20]

La fel, înafara sistemului, unitatea dozei de expunere se consideră roentgen (R). Unitatea roentgen a fost determinată de sarcina electrică 1cm3 (0,001293 g) atribuită aerului atmosferic în condiții normale. [20]

În concordanță cu aceasta, roentgenul este o unitate a dozei de expunere a radiației fotonice, cu trecerea lui prin 0,001293 g de aer ca urmare a finalizării tuturor proceselor de ionizare în aer, sunt create ioni care poartă o unitate electrostatică de electricitate a fiecărui semn. În acest caz se înțelege că particulele încărcate formate în 1 cm3 de aer vor cheltui. [20]

Unitățile dozei de expunere este Coulomb pe kilogram și raza X. Acestea pot fi utilizate pentru măsurarea radiației fotonice cu energia fotonică de la 1 keV la 3 MeV în condițiile echilibrului electronic, adică a unei astfel de stări de radiații ionizante într-un mediu în care energia de radiație absorbită într-un anumit volum al mediului este egală cu suma energiei cinetice a ionizării. [20]

Figura 2.5. Variația raportului între fluența energiei și expunerii, cu energia fotonilor [14]

Se poate de găsit raportul dintre unitățile de raze X și Coulomb pe kilogram, dat fiind că densitatea aerului în condiții normale este de 0,001293 g/cm3, iar un Coulomb este egal cu 3 * 109 unitate de încărcare electrică. [14]

Conceptul de "doză absorbită de radiație" este introdus pentru a determina energia absorbită de orice tip de radiație de către obiectul iradiat. Doza absorbită de radiație (doza de radiație) D – este energia medie dE, transmisă prin radiație la îmbrăcăminte într-un anumit volum elementar împărțit la masa substanței dm în acest volum:

D = dE/dm (2.2.)

În Sistemul Internațional (SI), unitatea absorbită de doză este numită ca Gray:

1 Gy = 1 J/kg (2.3.)

Gray este egal cu doza de radiație la care energia radiației ionizante de 1 J este transferată substanței iradiate cu o masă de 1 kg.

Valoarea dozei de radiații absorbite depinde de proprietățile de radiație ale mediului absorbit și nu determină complet răspunsul obiectului iradiat la efectul de radiație, deoarece cu aceeași energie absorbită a radiației ionizante efectul biologic al diferitelor tipuri de radiații este diferit. [14]

Experimentele arată că, din punct de vedere biologic, acțiunea diferitelor tipuri de radiații ionizante nu este aceeași. Nu numai numărul de ioni formați într-o masă unică de țesut biologic este important, dar și modul în care acești ioni sunt distribuiți pe lungimea căii, adică densitate de ionizare liniară substanțială. [14]

De exemplu, densitatea de ionizare liniară a particulelor a în țesutul biologic (și într-adevăr, în oricare dintre acestea) este mai mare decât radiația fotonică, prin urmare, pentru a crea același efect biologic în orice loc special al țesutului biologic, este necesar să se cheltuiască o doză mai mică pentru a o iradia. [20]

KERMA este raporturl dintre suma energiilor cinetice inițiale ale tuturor particulelor ionizante încărcate pe care le produc particulele neîncărcate într-un element de volum al unei substanțe și masa acelui element de volum. KERMA se referă la enegia cedată de fascicolul în elementul de masă considerat:

K = dEtr / dm (2.4.)

În care dEtr este energia cinetică transferată prin interacții de către fotonii particulelor încărcate secundare (electroni). Interacțiile fotonilor și eliberarea electronilor secundari au loc în elementul dm considerat, dar energia purtată de electronii secundari nu este cedată acolo decît parțial. [14]

Deoarece efectele biologice ale radiațiilor ionizante în general și ale radiațiilor X și gamma în particular sînt puternic dependente de doza absorbită într-un mediu biologic iradiat (țesut, organ, organism, populație), conceptul de doză absorbită își găsește o utilizare dintre cele mai importante în radiobiologie și radioprotecției. [14]

S-a constatat însă că doza absorbită nu este singura mărime de care depinde efectul biologic; dimpotrivă, acesta variază și în funcție de țesutul sau organul țintă, de calitatea radiației, precum și de care anume sindrom este considerat ca indicator. [14]

Din această cauză, s-a introdus un factor denumit eficacitatea biologică relativă (EBR) care multiplică doza absorbită pentru a rezulta o mărime care se corelează mai strîns cu efectul biologic. Doza absorbită modificată prin multiplicarea cu acest factor de calitate și, eventual, cu alții factori de pondere potrivit aleși, numai pentru scopuri curente de radioprotecție, a fost denumită echivalentul dozei:
H = DQ (2.5.)

2.2. Legislația națională.

Legea nr. 132 din 6/8/2012 privind desfășurarea în siguranță a activităților nucleare și radiologice (Legea cu privire la activități nucleare) abilitează Guvernul Republicii Moldova (prin delegarea atribuțiilor către Agenția Națională de Reglementare a Activităților Nucleare și Radiologie – ANRANR) să reglementeze desfășurarea activităților nucleare întru prevenirea proliferării de arme nucleare și tehnologii conexe, inclusiv combaterea traficului ilegal de materiale nucleare și radiologice. [27]

ANRANR realizează politica statului în domeniul activităților nucleare și radiologice, precum și reglementarea în domeniile sale de competență.

Funcțiile de bază ale ANRANR:

1) participă la elaborarea și promovarea, în modul stabilit de legislație, a actelor legislative și normative în domeniu; 
    2) înregistrează în baza notificării a activităților nucleare și radiologice, autorizează aceste activități în baza evaluării solicitării de autorizație radiologică și corespunderii la condițiile de radioprotecție, de securitate nucleară și radiologică, de securitate fizică a obiectivelor nucleare și radiologice și de garanții nucleare;
     3) întocmește acte de control și emite prescripții de rigoare, întocmește și examinează procesele-verbale cu privire la contravențiile din domeniul activităților nucleare și radiologice, aplică unele măsuri de constrîngere obligatorii spre executare persoanelor fizice și juridice;
    4) asigură transparența procesului decizional în reglementarea activităților nucleare și radiologice;
    5) eliberează și/sau recunoaște certificate de securitate pentru instalații cu surse de radiații ionizante (utilaje, ambalaje, containere sau mijloace de transport pentru surse radioactive, inclusiv deșeuri radioactive);

6) gestionează Registrul național al surselor de radiații ionizante și al persoanelor fizice și persoanelor juridice autorizate;

7) acordă asistență gratuită la depistarea surselor radioactive orfane;

ANRANR se conduce de următoarele atribuții:

1) evaluează condițiile de desfășurare a activităților nucleare și radiologice, autorizează activitățile nucleare și radiologice;

2) efectuează controlul și supravegherea de stat pentru verificarea condițiilor de securitate nucleară și radiologică, de securitate fizică a obiectivelor nucleare și radiologice;
     3) atestează sau recunoaște experți în domeniul nuclear și radiologic, cu eliberarea permisului de exercitare de nivelul III;

4) evaluează cunoștințele, eliberează sau recunoaște permisele de exercitare de nivelul I și II, eliberate de entități recunoscute de ANRANR, personalului care activează în domeniul nuclear sau radiologic și responsabililor de radioprotecție;

5) asigură gestionarea sistemului de stat de evidență a surselor de radiații ionizante și a materialelor nucleare și echipamentelor pertinente pentru proliferarea armelor nucleare;
     6) recunoaște organizații de suport tehnic, experți naționali și internaționali, instituții de certificare și de pregătire a cadrelor prin includerea lor în registrul respectiv și prin publicarea pe pagina web a ANRANR;

7) coordonează și monitorizează implementarea proiectelor de asistență tehnică internațională pentru domeniile securității nucleare și radiologice, radioprotecției și securității fizice;
    8) participă ca parte intrinsecă a sistemului național de reacționare la urgențe nucleare sau radiologice;
Întru obținerea unei autorizații generale de activitate, comercianții trebuie să posede certificatul de securitate și permisul de exercitare eliberat de către ANRANR, care ar demonstra că comercianții respectivi sunt capabili să asigure siguranța materialelor radioactive. Pe lângă aceasta, legea prevede obținerea de către operatori a autorizației atât de la ANRANR, cât și de la Comisia interdepartamentală, înainte de exportul, importul sau tranzitul de materiale radioactive care pot fi utilizate pentru elaborarea armelor nucleare. [27]

Cadrul legislativ al Moldovei în prezent mai cuprinde următoarele acte legislative:

– Legea nr.68 din 13.04.2017 pentru aprobarea Strategiei naționale privind managementul deșeurilor radioactivepentru anii 2017–2026 și a Planului de acțiuni pentru implementarea acesteia;

– Legea Nr. 235 din 20.07.2006 cu privire la principiile de bază de reglementare a activității de întreprinzător.

Cadrul normativ, care explică implementarea cadrului legislativ este reglementat prin următoarele acte normative și departamentale actuale instituțiilor medicale din Republica Moldova:

HG nr. 1210 din 03.11.2016 cu privire la aprobarea Regulamentului sanitar privind asigurarea radioprotecției și securității radiologice în practicile de medicină nucleară.

HG nr. 451 din 24.07.2015 pentru aprobarea Regulamentului cu privire la radioprotecție, securitate radiologică în practicile de radiologie de diagnostic și radiologie intervențională.

HG nr. 727 din 08.09.2014 pentru aprobarea Regulamentului cu privire la autorizarea activităților nucleare și radiologice.

HG nr. 632 din 24.08.2011 cu privire la aprobarea Regulamentului sanitar privind radioprotecția și securitatea radiologică în practicile de radioterapie.

HG nr. 1017 din 01.09.2008 cu privire la Registrul național al surselor de radiații ionizante și al persoanelor fizice și persoanelor juridice autorizate.

2.3. Cerințe de autorizare.

Regimul de autorizare este reglementat prin două legi cadru nr. 235/2006 și 132/2006 care stipulează următoarele:

– Pentru obținerea autorizațiilor corespunzătoare în domeniu radiologic sau nuclear, persoanele fizice și juridice care au intenția să practice activitățile radiologice sau nucleare sînd oblicate să le solicite în conformitate cu prevederile prezentei legim ale actelor normative din domeniu reglementării activităților radiologice sau nucleare.

Conform prevederilor legislației se supun următoarele activități nucleare sau radiologice neexceptate de la regimul de autorizare:

a) exploatarea instalațiilor roentgen în diagnosticul medical, medicina nucleară;

b) deținerea surselor de radiații ionizante;

c) importul/export, furnizarea surselor de radiații ionizante;

d) transportarea, tranzitarea materialelor radioactive;

e) exploatarea surselor de radiații ionizante și a acceleratoarelor de particule în radioterapie;

f) exploatarea surselor de radiații ionizante în cercetare, industrie, inclusiv în radiografia industrială și în controlul nedistructiv;

g) exploatarea surselor de radiații ionizante în verificarea metrologică;

h) producerea, amplasarea, montarea, punerea în funcțiune, repararea, modificarea instalațiilor roentgen;

i) depozitarea temporară și/sau definitivă, utilizarea, manipularea, prelucrarea și tratarea (condiționarea) deșeurilor radioactive;

Autorizarea se efectuează doar în cazul în care solicitantul autorizației va întruni cumulative condițiile:

– demonstrează calificarea profesională a personalului său pe funcții;

– desemnează, printr-un act administrativ, o persoană responsabilă de radioprotecție;

– asigură măsuri pentru prevenirea și limitarea consecințelor pe care le au incidentele și accidentele nucleare sau radiologice;

– asigură deținerea de către personalul responsabil de funcționarea în siguranță a instalației a permisului de exercitare corespunzător activității, conform prevederilor prezentei legi;

– dispune de asigurare sau de orice altă garanție financiară care ar putea să-i compenseze posibilele daune, cuantumul, natura și condițiile asigurării sau ale altei garanții fiind conforme tratatelor internaționale la care Republica Moldova este parte;

– propune și/sau dispune de un amplasament al instalației ori utilajului nuclear sau radiologic care corespunde cerințelor tehnice, actelor normative în vigoare din domeniul radioprotecției, al securității nucleare și radiologice;

– utilizează instalații ori utilaje nucleare sau radiologice sau surse radioactive singulare care dispun de certificat de securitate, eliberat de Agenția Națională, și mijloace de măsurare (inclusiv a mărimilor ionizante) adecvate, legalizate și verificate metrologic în modul stabilit de lege;

– instituie și menține un sistem adecvat de protecție împotriva radiațiilor ionizante etc.;

Se solicită certificat de securitate pentru fiecare tip distinct de material radioactiv, de instalație nucleară sau radiologică, inclusiv dispozitiv generator de radiații ionizante, de material sau echipament utilizat pentru protecție împotriva radiațiilor ionizante, de ambalaj, mijloc de containerizare sau mijloc de transport special amenajat.

Titularul autorizației radiologice va utiliza în activitățile sale numai personal titular de permis de exercitare valabil pentru aceste activități.

Astfel, în Republica Moldova s-a pus temelia reglementării în aspectul implementării procesului de autorizare, supravegherii și controlului de stat al activităților radiologice și nucleare. Acest proces a devenit mai simplu și grație introducerii sistemului de clasificare a surselor radioactive în funcție de gradul lor de pericol, acesta creează premise favorabile pentru ralierea cadrului legislativ la standardele Uniunii Europene și onorării obligațiilor ce rezultă din convențiile internaționale la care Republica Moldova este parte.

2.4. Normele, standardele și reglementările pe plan international.

Principalele acte legislative și normative internaționale de care se conduce autoritatea națională de reglementare dar și operatorii cu surse de radiații ionizante sunt:

Standardele de protectie impotriva radiatiei sunt recomandate de o serie de autorități internationale:

Comisia Internationala asupra Protectiei Radiologice (ICRP),

Agentia Internationala pentru Energia Atomica (AIEA),

Comisia Internațională de Unități și Măsurători Radiologice (ICRU),

EURATOM.

Comisia Internațională de Unități și Măsurători Radiologice recomandă unitățile utilizate în desemnarea nivelurilor de protejare contra radiației ionizante. ICRU stabileste că responsabilitatea introducerii procedurilor naționale tehnice  de dezvoltare și menținere a standardelor aparține entității naționale desemnate de guvern/Parlament. Se recomandă ca țările sa adere cât mai strâns la conceptele internaționale recomandate privind cantitățile și unitățile de radiație ionizantă. [6]

Misiunea ICRP este de a considera principiile de bază ale protecției contra radiației și a lăsa diverselor entități autorizate naționale de protecție, responsabilitatea introducerii reglementărilor tehnice detaliate, a recomandărilor sau codurilor de practici potrivite țărilor. ICRP este principala  sursă de recomandări privind nivelurile de siguranță a radiației. [6]

Publicația ICRP 103 transpune Recomandările anului 2007 ale Comisiei Internaționale de Protecție Radiologică. Recomandările înlocuiesc Recomandările Comisiei din a. 1990, le actualizează, consolidează și dezvoltă îndrumările suplimentare asupra controlului expunerii la surse de radiații. Astfel, ele actualizează factorii de ponderare pentru radiație și pentru țesut. Recomandările mențin cele trei principii fundamentale ale Comisiei privind protecția radiologică și anume justificarea, optimizarea și aplicarea limitelor de doză, clarificând cum se aplică ele surselor de radiație. [6]

AIEA este agenția specializată a Natțunilor Unite, organizată în 1956 pentru promovarea utilizării pașnice a energiei nucleare. AIEA elaborează și aplică standardele de protecție a radiației propriilor operațiuni și a operațiunilor pe care le asistă sau cu care este asociată. Țările membre care primesc asistența tehnică trebuie să se alinieze la respectivele standarde de securitate și garanții.

În Uniunea Europeană standardele de securitate pentru protectia contra radiatiei ionizante sunt reglementate de DIRECTIVA 2013/59/EURATOM A CONSILIULUI din 5 decembrie 2013 de stabilire a normelor de securitate de bază privind protecția împotriva pericolelor prezentate de expunerea la radiațiile ionizante, care a abrogat Directiva 89/618/EUROATOM, 90/641/ EUROATOM, 96/29/ EUROATOM, 97/43/ EUROATOM și 2003/122/ EUROATOM.

Directiva stabilește cadrul de protecție a sănătății publicului și lucrătorilor, împotriva pericolului produs de radiația ionizantă. Ea stabilește limitele expunerii la radiație și prezintă necesitățile procedurale incluzând autorizarea și raportarea, monitorizarea și evaluarea riscului și măsurile necesare în urgențe radiologice. [6]

Conform acestei directive, principalele obligații ale statelor membre constau în :

Identificarea activităților prezentând pericol datorită surselor de radiații naturale cauzând expunerea populatiei;

Crearea condițiilor de protecție a populației;

Asigurarea pregătirii practicienilor în medicină și servicii de sănătate;

Pregătirea unui sistem de inspecție.

Reglementările impun:

Eliminarea practicilor cu risc de radiație;

Evaluarea riscului radiologic;

Clasificarea locurilor de muncă și a lucrătorilor;

Implementarea măsurilor de control, monitorizare și supravegherea medicală;

Asigurarea protecției la radiații;

Asigurarea supravegherii, restricției accesului, expunerea de semne și diseminarea instrucțiunilor;

Informarea corespunzătoare a lucrătorilor privitor la riscul la care se expun.

Standardele de securitatea radiologică, de Securitate a surselor radioactive și de siguranță a exploatării surselor de radiații ionizante sunt elaborate și periodic actualizate de comsii specializate de experți AIEA. Pe lângă standarde AIEA mai elaborează și pune în practice ghiduri, recomandări, glossare etc. [5], [4], [25]

Ca exemplu de standarde și recomandări expunem unele din ele:

La consola de comandă trebuie amplasată o barieră pentru a proteja personalul în măsura în care nu trebuie să poarte îmbrăcăminte de protecție în timp ce se află la consola. Acest lucru este deosebit de important în mamografie, în cazul în care ecranare structurale în pereți, tavan și podea ar putea să nu fie considerate necesare.

În radiografie, toate direcțiile intenționate ale fasciculului de raze X ar trebui să fie luate în considerare în proiectarea camerei, astfel încât fasciculul de raze X să nu poată fi îndreptat către orice zonă care nu este ecranată și care ar putea duce la recepționarea unor doze potențial inacceptabile in aceasta zona.

Ușile trebuie să asigure o protecție protectoare pentru radiația secundară și trebuie închise atunci când fasciculul de raze X este pornit. În radiografie, camera de raze X trebuie proiectată astfel încât să se evite incidența directă a fasciculului de raze X pe ușile de acces.

Toate camerele cu raze X ar trebui să fie desemnate ca zone controlate; în plus, zonele în care se utilizează unitățile cu raze X mobile pot fi de asemenea clasificate ca zone controlate în timpul desfășurării procedurilor radiologice. Se pot clasifica, de asemenea, departamentele de urgență planificate (adică zonele fără pereți fixați, unde perdelele sunt folosite pentru a crea spații), fie cu unități de raze X fixe, fie mobile, pot fi clasificate ca zone controlate în timpul desfășurării procedurilor radiologice. Pentru a evita incertitudinile cu privire la întinderea zonelor controlate, limitele ar trebui, atunci când este posibil, să fie pereți și uși.

Tehnologul medical al radiațiilor ar trebui să poată să observe în mod clar și să comunice cu pacientul în orice moment în timpul unei proceduri de diagnosticare cu raze X.

Toate procedurile de întreținere ar trebui să fie incluse în programul cuprinzător de asigurare a calității și ar trebui să se desfășoare la frecvența recomandată de producătorul echipamentului și de organismele profesionale relevante.

Întreținerea trebuie să includă un raport care descrie defecțiunea echipamentului, lucrarea efectuată și piesele înlocuite și ajustările efectuate, care ar trebui depuse ca parte a programului de asigurare a calității.

O înregistrare de întreținere efectuată trebuie păstrată pentru fiecare echipament. Acestea ar trebui să includă informații privind defectele constatate de utilizatori (un jurnal de erori), acțiunile de remediere întreprinse (atât reparațiile provizorii, cât și reparațiile ulterioare) și rezultatele testelor înainte ca echipamentul să fie reintrodus în scopuri clinice. [5], [4], [25].

III. REZULTATELE STATISTICE PRIVIND IRADIEREA

PACIENȚILOR ÎN IMSP SCM NR.3

3.1. Tehnologii de investigații cu surse de radiații ionizante din IMSP SCM ,,SFÂNTA TREIME”.

În spitalul clinic municipal nr. 3 sunt puse în funcțiune 3 tipuri de instalații radiologice:

Instalția fluoroscopică …. permite investigații

Fig. 3.1

Fig. 3.4

Fig. 3.5

Fig. 3.6

3.2 Procedurile interne de investigații și de monitorizare a dozelor pacienților

Cum:? Există două metodologie de monitorizare a dozelor pacienților în timpul investigațiilor: prin măsură directe a parametrilor instalațiilor și calcule ulterioare a dozelor pacienților cu înregistrarea ulterioară în registrul cabinetului. Această procedură este utilizate la instalația de ////// Shimazu

A doua metodă constă în utilizarea instalațiilor moderne care includ in componența sa dispozitive de prelucrare și afișare automată a produselor DAP sau KAP, înregistrate de operator în registrul cabinetului și păstrate concomitent în forma electroinică în baza de date.

Dozele de investigații ale pacienților sunt verificate periodic de organele de control subordonate Ministerului Sănătății …… Agenția Națională de Sănătate Publică, și Ministerul Agriculturii, Mediului și Dezvoltării Regionale prin Agenția Națională de Reglementare a Activităților Nucleare și Radiologice (ANRANR).

Respectarea procedurilor interne de investigații radiologice presupune ad-hoc incdrarea în cadrul normativ național , care presupune următoarele:

Activitățile sunt permise exclusiv în baza:

Autorizațiilor radiologice valabile pentru domeniul dat de investigații;

Autorizației Sanitare de funcționare valabilă;

Certificatului de Securitate pentru fiecare tip de instalație.

Autorizațiile radiologice și Certificatele de Securitate se obțin în temeiul testelor anuale a incadrării instalațiilor în parametrii funcționali dictatți de uzina producătoare.

Descrieti ca institutia detine Autriaza (foto)

Monitorizarea dozelor pacientilor este inseparabila de monitorizarea dozelor individuale receptionate de personalul medical. Aceasta se respecta prin

Si personașe trimestrial de Agentia Sanatae Publica….

În spitalul IMSP SCM ,,Sfânta Treime” fiecare an se verifică anual dozele la toate 3 tipuri de dispositive. Această procedură are loc în ultima perioadă de iarnă. Efectuînd toate testările privind verificările de norme de doză cît în încăpere atît și înafara sursei de radiație, comisia de control transmite mai multe fișe cu rezultatele testărilor și investigațiilor. Aceste fișe trebuie să fie tottimpul la îndemîna personalului medical ce activează acolo. Mai jos demonstrate mai multe exemple cu rezultatele de doză din dispozitive:

Fluoroscopia și radiografia

Figura 3.1. Rezultatele de dozimetrie în urma testărilor de comisie pe dispozitivul Shimadzu FlexaVision F3 pentru radioscopie și radiografie

Monitoringul dozimetric a ariilor de lucru …………..nu sunt inreg

Cunoaștem că doza echivalentă H – este doza absorbită multiplicată printr-un factor de pondere pentru radiație, nedimensional care exprimă eficacitatea biologică a tipului dat de radiație. Pentru a evita confuzii cu doza absorbită, unitatea de măsură a dozei echivalente este sievert.

Doza efectiv echivalentă având valori mult mai mici se măsoară în milisievert sau microsievert și se calculează în felul următor:
E = T * wT * HT, (3.1.)

unde E – este doza efectivă, Wt – factorul de pondere pentru țesut sau organ T, Ht – doza echivalentă în țesut sau organ T.

În cazul cînd avem doar timpul de expunere (mAs) și tensiunea cu care s-a efectuat investigația (kV) este un alt calcul matematic foarte complex, dar ca ajutor pentru medici și fizicieni medicali au fost elaborate mai multe softuri softului RadPro. Astfel având înregsitrate kilovoltajul aplicat și timpul expunerii determinăm doza expunerii pacientului.

Figura. 3.2. Calculator online pentru calculul dozelor [28]

Toate investigațiile radiologice sunt înregistrate în registrul obligatoriu în secție:

Figura 3.3. Registru în care introduc pacienții, anul, semnătura acestora etc.

Figura 3.4. Registru în care introduc doza, diagnoza, părțile iradiate etc.

Tomografia Computerizată

La Tomografia Computerizată, sunt cîteva formule speciale de calcul și a testărilor dozelor primite cît pe pacient atît și în cameră în dependență de aria de lucru [21] :

Deff = KDLP * DLP, (3.2.)

unde Deff – doza efectivă, KDLP – kerma a produsului doză-lungime, DLP – produsul doză-lungime;

DLP = CTDIw * Lscan (3.3.)

unde CTDIw – Indexul dozei pentru CT de cap sau corp pentru o singură secțieune, Lscan – lungimea de scanare

nCTDIw = 1/C ( 1/3 * CTDI100,c + 2/3 CTDI100,p) (3.4.)

unde nCTDIw – este CTDI normalizat și ponderat pentru parametrii grosime a secțiunii nominale și potențial aplicate folosite pentru o examinare, C – este curentul în tub * timpul de expunere (mAs) pentru o singură secțiune, CTDI100,c – reprezintă media tuturor măsurărilor în patru locații diferite în jurul periferiei fantomului.

CTDIw = nCTDIw * C (3.5.)

Figura 3.4. Rezultatele de testare a dozelor cu formula de calcul pentru CT

Figura 3.5. Rezultatele de iradiere a pacienților și baza de date a pacienților care au trecut CT

Înainte de a trece investigația la Tomograf, pacientul trebuie să aducă din laborator rezultatul la creatinină și uree. Pe lîngă aceata, trebuie să aibă îndreptare confirmată cu 3 ștampile aplicate. Înainte de investigație, medicul imagist conversează cu pacientul privind procedura, investigațiile anterioare etc. Doza de radiație pentru CT se măsoară în mGy. Mai jos este atașat un exemplu:

Figura 3.6. Fișa cu informație privind starea pacientului înainte de investigație la CT

Figura 3.7. Formularul medical privind îndreptarea pacientului la investigația CT

Figura 3.8. Partea verso a formularului medical privind îndreptarea pacientului la investigația CT, cu prezența a tuturor 3 ștampile

La momentul de astăzi, nu demult s-a digitalizat toată sistema de primire și îndreptare, astfel medicii intră pe un site special și înregistrează pacientul: https://sirms.cnam.gov.md/. Medicul imagist, verifică îndreptările primite de către medic de familie și alți medici și după îl anunță pe pacient cînd el să vie pentru ai face investigația dată.

Figura 3.9. Site-ul electronic de transmitere și de primire a datelor pentru investigația pacienților de către medicul de familie

Angiografia

Figura 3.10. Baza de date a pacienților investigați și la care s-au efectuat invervenții

Figura 3.11. Imaginea în care se efectuează intervenția asupra pacientului cu doza de iradiere la moment

În angiografie nimeresc pacienții care au probleme cu inima și cărora li este nevoie să le facă operația. În timpul dat, angiograful scanează pacientul și ajută medicul să aducă tubul direct spre canalul inimii. Spre sfîrșitul operației, medicul indică doza de iradiere care la fel se măsoară în mGy. Datele de iradiere se iau direct spre dispozitiv. [21]

Ka,r(d) = KAP / Askin, (3.6.)

unde Ka,r(d) – este kerma cumulativă în aer, KAP – produsul kermei în aer, Askin – dimensiunea cîmpului cu raze X pe piele. [21]

DAP = KAP x 1 (1-g), (3.7.)

unde DAP – produsul doza-aer, adică doza absorbită în aer într-un plan, integrată pe aria de interes, g – este fracțiunea de energie a particulelor încărcate eliberate care este pierdută în procesele radiative din material.

KAP

Figura 3.12. Rezultatul cu concluzia finală după invervenția asupra pacientului efectuată la angiograful Shimadzu Trinias C12

3.2. Rezultatul general în urma lucrărilor efectuate în spital.

În Republica Moldova, după sursele natural, a doua sursă de iradiere a populației după valoare este expunerea medicală. Doza colectivă de iradiere a populației este formată din contul radiologiei intervenționale și a investicațiilor de radiodiagnostic general și constituie circa 25-30% care cuprinde toate categoriile de vîrstă ale populației. La fel, fără scăderea calității informației de diagnostic, pentru diminuarea dozelor de iradiere a pacienților există posibilități potențiale considerabile în radiodiagnosticul medical.

Conform NRFP-2000, doza efectivă anuală pentru populație la efectuarea examenelor de radiodiagnostic medical nu trebuie să depășească 1 mSv. Pentru pacient nu se stabilesc limitele de doze admisibile de iradiere la aceste examene, care trebuie controlate conform NRFP-2000 și BSS însă se stabilesc nivele de referință.

Diagrama 3.1: Procentajul lucrărilor efectuate la 3 tipuri de investigații de raze X cu volumul de pacienți aproximativ investigați pe an

În urma inspectărilor și analizei în cadrul spitalului IMSP SCM ,,Sfânta Treime” s-a observat respectarea standartelor de radioprotecție și a normelor în ceea ce privește autorizația radiologică, starea încăperilor cît de investigație atît și a amplasării personalului. Sunt prezente pe perete autorizațiile radiologice valabile pînă la 2021, lista de investigații cu costul acestora, înainte de intrare un panou cu legile și hotăririle de guvern cee ce ține de radiații etc. Toate dispozitivele pe care s-a efectuat analiza dată au fost aduse prin proiectul japonez JICA în anul 2015.

Cabinetul de radioscopie și radiografie și radioscopie:

Figura 3.13. Cabinetul în care se investighează rezultatele pacienților

Figura 3.14. Cabinetul de monitorizare și de efectuare diagnosticului asupra pacienților

Figura 3.15. Sala în care se efectuează radioscopia și radiografia la Shimadzu FlexaVision F3

Figura 3.17. Autorizația radiologică care permite lucrul cu echipamentul radiologic

Figura 3.18. Autorizația radiologică oferită pe echipament pentru posibilitatea de a efectua diagnosticarea pacienților cu ajutorul acestuia

Cabinetul de Tomografie Computerizată:

Figura 3.19. Cabinetul de monitorizare și de investigare a pacienților la CT

Figura 3.20. Sala în care se află și însuși Computerul Tomograf Toshiba Aquilion

Figura 3.21. Camera în care se păstrează baza de date a tuturor 3 dispozitive de roentgen din cadrul IMSP SCM ,,SFÂNTA TREIME”

Figura 3.22. Certificatul de securitate pentru dispozitivul CT și pentru posibilitatea de a lucra cu acest echipament

Cabinetul de Angiografie:

Figura 3.23. Intrarea în sala de angiografie și camera de monitorizare a acestuia

Figura 3.24. Echipamentele de protecție din angiografie

Figura 3.25. Sala de monitorizare și control a angiografului și a stării pacienților

Figura 3.26. Sala de investigare și invervenție asupra pacienților

Figura 3.27. Certificatul de securitate privind echipamentul de angiografie

Figura 3.28. Autorizarea radiologică care indică permisiunea de lucru cu angiograful

3.3. Tabele cu rezultatele dozelor și investigațiilor făcute pe pacienți.

Tabelul 3.1: Analiza situației la FLEXAVISION F3 Fluoroscop

Diagrame cu doze primite de către pacienți efectuate la radiografie și radioscopie cu ajutorul dispozitivului de roentgen Shimadzu FlexaVision F3:

Diagrama 3.2: Cutia toracică și organele

Diagrama 3.3: Organele sexuale și proctologia

Diagrama 3.4: Sistemul locomotor

TABEL 3.2: Analiza situației la Tomografia computerizată

Diagrame cu doze primite de către pacienți efectuate la CT Toshiba Aquilion Prime:

Diagrama 3.5: Investigații efectuate la bărbați la CT

Diagrama 3.6: Investigații efectuate la femei la CT

TABEL 3.3: Analiza situației la Angiografie

Schema de doze primate de catre pacienti la Angiograful Shimadzu Trinias C12:

Diagrama 3.7: Angiografia efectuată la bărbați

Diagrama 3.7: Angiografia efectuată la femei

CONCLUZII GENERALE ȘI RECOMANDĂRI

Lumea radiologică se schimbă rapid și radiologii trebuie să fie corecți și activi în acest proces. Radiologii trebuie de asemea să înțeleagă trăsăturile clinice, tratamentele bolilor pe care le sunt cerute să investigheze, să indice istoricul natural cu dozele primite real a pacienților.

Radiologii, de asemenea, trebuie să interacționeze mai direct cu pacienții și medicii de îngrijire primară pentru a oferi un serviciu cuprinzător de diagnosticare și consiliere înainte ca pacientul să intre în serviciu de asistență secundară, gestionînd investigațiile pacienților însuși. Lucrul dat va spori eficacitatea și eficiența clinică a serviciul și va grăbi procesul de sesizare.

În urma analizei și realizării tezei de master, s-au depistat unele problem ca: nerespectarea purtării a dozimetrelor pentru evitarea acumulării a dozelor primite de către personal; nu se poartă inelele dozimetrice la toate trei tipuri de dispositive radiologice.

În radioscopie și radiografie au fost depistate cele mai multe nerespectări privind radioprotecția, nu se poartă mînuși plumbate, ochelari special ce protejează ochii. Nu se indică rezultatele reale a pacienților cît în registre atît și în fișele medicale personale. La fel fiecare al 25-lea pacient este iradiat de două-trei ori și lucrul dat nu se indică în registre.

Ca recomandare, pentru evitarea în viitor problemelor care pot apărea pe parcurs la departamentul de imagistică în cadrul IMSP SCM ,,SFÂNTA TREIME”, este nevoie de procurat mînușile plumbate, inelele dozimetrice. Deseori să se verifice dacă poartă și poziția de amplasare a dozimetrelor la radiologi. Să se indice corect doza reală pe care o primesc pacienții.

BIBLIOGRAFIE

[1] “Curs de Radiologie și Imagistică Medicală”, Magda Păscuț LITO U.M.F. Timișoara 2005;

[2] “Spiral and Multislice Computed Tomography of the Body”, Mathias Prokop, Michael Galanski, New York; Thieme Stuttgart; 2003;

[3] “Arhiva de radiografii și computer tomografii a disciplinei de Radiologie și Imagistică Medicală”, U.M.F. Victor Babeș Timișoara;

[4] “International Basic Safety Standards for Protection against Ionizing Radiation and for the Safety of Radiation Sources”, Safety Series No. 115, AIEA, (Agentia Internationala pentru Energia Atomica de la Viena), Vienna,1996;

[5] “Sources and Effects of Ionizing Radiation”, UNSCEAR 1993 Report to the General Assembly, with scientific Annexes, United Nations, New York,1993;

[6] “1990 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection”,
ICRP Publication No. 60.;

[7] “Radioactivitatea naturala in Romania”, SRRP, Bucuresti1994 – I. Chiosila, Gh. Dinca, C. Milu, S. Sonoc.;

[8] “Radioactivitatea artificiala in Romania”, SRRP, Bucuresti 1995 – M. Oncescu.;

[9] “Dozimetria si ecranarea radiatiilor Roentgen si gamma”, Editura Academiei Romane, Bucuresti 1992 – M. Oncescu, I. Panaitescu.;

[10] “Fizica protecției contra radiațiilor”, Editura Academiei, Bucuresti 1958 – Mircea Oncescu.;

[11] “Aportul fizicianului în instituția sanitară medicală”, Andrei Roșca, Lilia Agachi, Chișinău 2004;

[12] “Estimarea riscului asociat iradierii populației Republicii Moldova și posibilității de reducere a impactului pe sănătate”, Ion Bahnarel, Chișinău 2010;

[13] “Conceptele radioprotecției”, Mircea Oncescu, București-Măgurele 1996;

[14] “Dozimetria și ecranarea radiațiilor roentgen și gamma”, Mircea Oncescu, Iulian Panaitescu, București;

[15] “ Imagistica medicală și radioterapia pentru bioingineri”, Andrei Roșca, Chișinău 2009;

[16] “ Problemele actuale în igiena radiațiilor, radioprotecției și radiobiologiei”,
Ministerul Sănătății al Republicii Moldova, Chișinău 2009;

[17] “Radiațiile roentgen și aplicațiile lor”, I.Ivanov, V.Ivanov.;

[18] “Metode radiometrice de analiză și control”, Dan Chicea, Sibiu 2012;

[19] “Razele X și întrebuințările lor pe înțelesul tuturor”, Dr.S.Bainglass, București;

[20] “Dozimetria i radiaționaia bezopasnosti”, I.N.Șarov, N.V.Șubin;

[21] “Cursuri de radiologie și imagistică”, USFM, Chișinău 2014, 2015;

[22] “Tema 2. Clasificarea Radiatiilor” la obiectul SNR, FCIM, UTM;

[23] “Tema 4. Principiile de detecție și Instrumentariu” la obiectul SNR, FCIM, UTM;

[24] “Fundamentele radioprotecției”, pdf, sursă internet;

[25] “General Safety Requirements No. GSR Part 1 (Rev. 1), GSR Part 3, Radiation Protection of the Public and the Environment, General Safety Guide General Safety Guides No. GSG-8, 46, 7,” etc., https://www.iaea.org/publications/8930/radiation-protection-and-safety-of-radiation-sources-international-basic-safety-standards;

[26] https://www.eu-alara.net/index.php/activities/ean-documents-and-publications/docman-menu/workshop-13th/41-3-5-l-donadille/file.html; https://www.mirion.com/products/specialty-dosimters-radiation-monitoring; https://www.itnonline.com/content/raysafe-showcase-benefits-real-time-dosimetry-rsna-2015;
[27] http://www.anranr.gov.md/ro;

[28] http://www.radprocalculator.com/;

[29] https://ro.wikipedia.org/wiki/Radia%C8%9Bie;

[30] http://apmcl.anpm.ro/ce-sunt-radiatiile;

[31] http://apmbc.anpm.ro/efectele-radiatiilor-asupra-sanatatii-oamenilor;

[32] https://sanatate.acasa.ro/boli-7/efectele-radiatiilor-asupra-organismului-uman-151200.html;

[33] https://ro.wikipedia.org/wiki/Aparat_R%C3%B6ntgen;

[34] https://cellcode.us/quotes/al-periodic-table-of-elements.html;

[35] https://www.portaleducativo.net/cuarto-medio/16/radiactividad;

[36] https://www.epa.gov/radiation/radiation-sources-and-doses;

[37] https://cnmrmc.insp.gov.ro/images/ghiduri/Ghid-Educatie-pentru-sanatate.pdf.

[38] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3259353/;

[39] http://www.usmf.md/Infomedica/documente/Alre%20resurse/Ghiduri%20medicale/teh_radio_imagistice.pdf.

ANEXE