Utilizzo di pellicole radiocromiche per il monitoraggio 2D della dose assorbita dal paziente durante procedure con radiazione ionizzante

Elisa Frasnelli

Relatori: R Antolini, G Nollo, D Trevisan
Tesi di Laurea in Fisica Applicata (Corso di Laurea Triennale)
Università di Trento, novembre 2004. 


Abstract

Le radiazioni ionizzanti, ampliamente utilizzate da oltre un secolo in medicina, possono causare al paziente danni di tipo stocastico, a lungo termine, come l’induzione di un tumore, o di tipo deterministico, a breve termine, come eritemi ed eventuali complicanze. La dose di raggi X ricevuta dal paziente durante procedure di radiologia interventistica può essere rilevante. 
In questa tesi ci si propone di implementare una nuova metodologia per la valutazione della dose alla cute ricevuta dal paziente durante alcuni interventi di ablazione trans-catetere con radiofrequenze (RFCA) svolti presso la sala di elettrofisiologia dell’ospedale S.Chiara di Trento. Tale metodologia consiste nell’utilizzo di dosimetri radiocromici sotto forma di film sottilissimi, le pellicole Gafchromic XR tipo R (International Speciality Products, Wayne, NJ). Questi film sono caratterizzati da un processo di polimerizzazione che si innesca in seguito all’esposizione a radiazioni ionizzanti. Tale reazione porta il monomero incolore, costituente lo strato attivo delle Gafchromic, a colorarsi di un colore blu proporzionale alla dose assorbita. La colorazione corrisponde ad un cambiamento in densità ottica (D.O), che viene misurato tramite uno scanner. Il sistema è stato opportunamente tarato nella conversione livelli di grigio-D.O. e calibrato per la conversione finale in dose assorbita. Sono state inoltre testate alcune caratteristiche dei film radiocromici, come la dipendenza dall’energia e l’omogeneità del lotto fornito. I risultati ottenuti hanno rivelato cambiamenti della risposta inferiori al 6% tra 80 e 120 kV, range utilizzato nelle procedure di interventistica e variazioni in D.O. per pellicole appartenenti allo stesso lotto pari a 4.1%, in accordo con le specifiche fornite che riportano variazioni <5%. Tra i vantaggi delle Gafchromic giocano un ruolo di rilievo la loro tessuto-equivalenza, che fa sì che queste assorbano la stessa dose assorbita dal paziente, e la possibilità di ottenere distribuzioni di dose, che permettono di visualizzare le zone esposte, le loro dimensioni e come la dose è distribuita al loro interno.
Nel lavoro sono state analizzate cinque procedure di RFCA, per le quali è stata misurata la dose ricevuta alla cute e la sua distribuzione, permettendo una valutazione dei danni di tipo deterministico. La dose superficiale in ingresso per singola procedura è stata misurata nel range 0.3–1.9 Gy, valori che escludono danni deterministici, la cui soglia è a 2 Gy. I dati ottenuti circa la dose impartita alla cute del paziente sono stati, inoltre, utilizzati nella stima del Prodotto Dose per Area (DAP) che permette una prima valutazione della dose efficace, correlata ai danni stocastici. I valori di dose efficace stimati variano tra i 10 e i 33 mSv. 
In conclusione, le misure condotte dimostrano che le pellicole radiocromiche rappresentano un metodo semplice, non invasivo ed accurato per identificare le regioni cutanee a rischio di elevate dosi di raggi X stimandone la dose ricevuta. Il loro utilizzo durante le procedure elettrofisiologiche consente di prevedere eventuali danni di tipo deterministico ed impostare la necessaria profilassi.