Cosa sono i raggi X? usi, immagini, procedure e applicazioni

Cosa sono i raggi X? Perché sono usati?

L'uso dei raggi X consente ai medici di guardare all'interno del corpo per diagnosticare un infortunio o una malattia. Se fatto per situazioni appropriate, i raggi X sono sicuri e utili. È importante che i raggi X non vengano utilizzati in modo improprio o abusato perché nel corso della vita, una persona può essere esposta a una quantità abbastanza elevata di radiazione cumulativa ed è importante considerare il beneficio di ciascun test radiografico prima di eseguirlo .

I tecnici radiologi sono addestrati a utilizzare la minima quantità possibile di radiazioni per produrre un'immagine che possa aiutare nella diagnosi. Il tecnico o il radiologo (il medico che supervisiona il test e quindi interpreta le immagini radiografiche) è spesso in grado di dire al paziente quanta radiazione viene utilizzata.

Se chiedi e ti viene detto una dose di radiazioni, potresti non capire cosa potrebbe significare una dose di 1 millisievert (mSv). Ma se questa dose efficace viene convertita nella quantità di tempo necessaria per accumulare la stessa dose efficace dalle radiazioni di fondo, è possibile effettuare un confronto. Ad esempio, il tasso medio di fondo di radiazioni a cui sei esposto dall'ambiente solo vivendo negli Stati Uniti è di circa 3 mSv all'anno. Quindi una mammografia con un dosaggio di 1 mSv si tradurrebbe nella quantità di radiazione che otterresti vivendo negli Stati Uniti per circa quattro mesi.

Questo metodo per spiegare le radiazioni è chiamato tempo di radiazione equivalente di fondo o BERT. L'idea è di convertire la dose efficace dall'esposizione al tempo in giorni, settimane, mesi o anni necessari per ottenere la stessa dose efficace dalle radiazioni di fondo. Questo metodo è stato anche raccomandato dal Consiglio nazionale degli Stati Uniti per la radioprotezione e la misurazione (NCRP).

Tuttavia, le dosi di radiazioni possono accumularsi rapidamente, a seconda della situazione. Una vittima di trauma che è gravemente ferita può essere esposta a 30 mSv durante il trattamento. Per metterlo in prospettiva, un sopravvissuto di Hiroshima potrebbe essere stato esposto a 50-150 mSv di radiazioni.

Raggi X radioattivi vs. radioattivi

È naturale che possiamo confondere i raggi X con le radiazioni della radioattività. Potresti pensare che le radiazioni artificiali siano più pericolose di una uguale quantità di radiazioni naturali, ma non è necessariamente così.

La maggior parte delle radiazioni di fondo proviene dalla radioattività nel corpo di una persona. Siamo tutti radioattivi. Un adulto tipico ha oltre 9000 disintegrazioni radioattive nel suo corpo ogni secondo. Sono oltre mezzo milione al minuto. Le radiazioni risultanti colpiscono miliardi di cellule ogni ora. Esistono due quantità scientifiche utilizzate nella discussione sulla radioprotezione: dose equivalente e dose efficace. Nessuna di queste quantità può essere misurata direttamente.

Dose efficace

La dose efficace, E, è definita dalla Commissione internazionale per la radioprotezione (ICRP) ed è stata adottata dal Consiglio nazionale degli Stati Uniti per la radioprotezione e la misurazione (NCRP). Il concetto di dose efficace è allettante ma irraggiungibile. E ha lo scopo di equiparare il rischio relativo di indurre un cancro fatale da una dose corporea parziale (come la progenie del radon nei polmoni) alla dose corporea intera che avrebbe lo stesso rischio di indurre un cancro fatale.

La dose efficace non può essere misurata ed è difficile da calcolare. I fisici utilizzano programmi di simulazione al computer per stimare le dosi di organo in un paziente standard dalle condizioni di esposizione tipiche per vari esami radiografici. I risultati di queste simulazioni possono essere utilizzati per stimare E per varie esposizioni dei pazienti. Una volta costruita una tabella di dosi efficaci per una particolare unità di raggi X, è semplice calcolare il BERT, il tempo necessario per ottenere la stessa dose efficace dalla radiazione di fondo. Dosi efficaci tipiche e valori BERT per alcune comuni proiezioni radiografiche sono elencate qui.

Dosi efficaci tipiche e valori BERT per alcuni studi radiografici comuni in un adulto (adattati dal rapporto IPSM 53)

Tipo di raggi X.	Dose efficace (mSv)	BERT (stessa dose dalla natura)
Dentale, intraorale	0.06	1 settimana
Radiografia del torace	0, 08	10 giorni
Colonna vertebrale toracica	1.5	6 mesi
Zona lombare	3	1 anno
Serie GI superiore	4.5	1, 5 anni
Serie GI inferiore	6	2 anni

La dose efficace non deve essere confusa con la dose cutanea in entrata (ESD), che era comunemente usata per descrivere le radiazioni dei pazienti fino a circa 20 anni fa. L'ESD è facile da misurare, ma non è una buona misura per la quantità di radiazioni che un paziente riceve. Ad esempio, l'ESD per una radiografia intraorale orale (ad esempio un morso) è circa 50 volte maggiore dell'ESD per una radiografia del torace, tuttavia la dose efficace dall'esposizione dentale è di solito inferiore alla dose da una radiografia del torace.

I raggi X diagnostici non aumentano il rischio di cancro

Nessuno studio delle radiazioni nell'uomo ha dimostrato un aumento del cancro alle dosi utilizzate nei raggi X diagnostici.

I sopravvissuti alla bomba atomica (di Hiroshima e Nagasaki) che avevano dosi elevate, superiori all'equivalente di 150 anni di radiazioni di fondo, hanno avuto un leggero aumento del cancro. Negli ultimi 50 anni ci sono stati in media meno di 10 decessi per cancro per radiazione all'anno in circa 100.000 sopravvissuti alla bomba atomica. I sopravvissuti alla bomba atomica che hanno ricevuto una dose inferiore all'equivalente di 60 anni di radiazioni di fondo non hanno mostrato alcun aumento dell'incidenza del cancro. I sopravvissuti in quel range di dose tendevano a essere più sani dei giapponesi non esposti. Cioè, la loro morte per tutte le cause è stata inferiore rispetto a quella per i giapponesi non esposti. Il miglioramento della salute di quelli con basse dosi ha più che compensato le morti per cancro indotte da radiazioni, in modo che i sopravvissuti alla bomba atomica in gruppo vivano più a lungo in media rispetto ai controlli giapponesi non esposti.

I lavoratori dei cantieri navali nucleari erano molto più sani dei lavoratori dei cantieri navali non nucleari. Le prove di benefici per la salute derivanti dalle radiazioni a basso dosaggio provengono dallo studio sui lavoratori dei cantieri navali nucleari (NSWS) oltre un decennio fa. Questo studio sponsorizzato dal DOE ha rilevato che 28.000 addetti ai cantieri navali nucleari con le dosi cumulative più elevate presentavano un numero di tumori significativamente inferiore rispetto a 32.500 controlli corrispondenti al lavoro e all'età. Il basso tasso di mortalità per tutte le cause dei lavoratori nucleari era statisticamente molto significativo. I lavoratori nucleari avevano un tasso di mortalità del 24% (16 deviazioni standard) inferiore al gruppo di controllo non esposto.

Le persone che vivono in aree con radiazioni di fondo naturale hanno generalmente meno tumori. Gli umani ricevono radiazioni ionizzanti da diverse fonti naturali: radioattività all'interno del loro corpo, radioattività all'esterno del loro corpo e raggi cosmici. La quantità di radiazione proveniente da queste ultime due fonti varia in base alla posizione geografica e al materiale utilizzato negli edifici in cui lavori e vivi. Inoltre, il contributo del radon varia a seconda della costruzione della casa di una persona e della quantità di uranio nel terreno sottostante. Se le radiazioni ionizzanti sono una causa significativa di cancro, ci aspetteremmo che milioni di persone che vivono in aree con alti livelli di radiazioni naturali abbiano più tumori. Tuttavia, non è così. I sette stati degli Stati Uniti occidentali con la più alta radiazione di fondo, circa il doppio della media del Paese (esclusi i contributi di radon), hanno un tasso di mortalità per cancro inferiore del 15% rispetto alla media del Paese.

Il radon nelle miniere aumenta il cancro ai polmoni . (Il radon è un gas radioattivo che si trova naturalmente nel suolo). I minatori di uranio hanno avuto una maggiore incidenza di cancro ai polmoni dalle alte concentrazioni di radon nelle miniere sotterranee. Questa è stata la base per la Environmental Protection Agency (EPA) per stimare che alti livelli di radon nelle case causano migliaia di decessi per cancro ai polmoni ogni anno negli Stati Uniti

Raccomandazioni per i raggi X.

Le radiografie contribuiscono in media alla maggior parte delle radiazioni provocate dall'uomo, circa il 15% della quantità che una persona riceve dalla natura. I benefici di questa radiazione sono enormi nella diagnosi della malattia. Non ci sono dati per suggerire un rischio da dosi così basse.