Istituto di Radiologia “P. Cignolini” - Università di Palermo

RADIOBIOLOGIA

GLI EFFETTI DELLE RADIAZIONI IONIZZANTI NEL TEMPO

- EFFETTI FISICI

- EFFETTI CHIMICI

- diretti

- indiretti

- EFFETTI BIOLOGICI

Ionizzazione specifica relativa per una particella α da 7,7 MeV in funzione della distanza in aria

Distribuzione spaziale dei fotoni emessi da un target sottile

Distribuzione energetica dei fotoni emessi da un target di tungsteno

Coefficiente massico di attenuazione in acqua e piombo per effetto fotoelettrico

Importanza relativa dei meccanismi di interazionefotoelettrica, Compton e per formazione di coppie infunzione del numero atomico del materiale assorbente edella energia dei fotoni.

Diverse forme di distribuzione di isodosi per diversi tipi di radiazioni e di energia

Rx 200 kV

Rx 20 MEVRx 6 MEV

γ di Co 60

Isodosi in un piano assiale per elettroni da 20 MEV (diametro del campo di 6 cm- A - e 15 cm - B)

A B

Rappresentazioni grafiche di modelli matematici di risposta dose/effetto

IL DANNO DA RADIAZIONI (1)

EFFETTI SOMATICI PRECOCI

Caratteristiche della esposizione acuta a dosi letali

Dosi letali Sviluppo sintomi Effetti (Gy) (tempo)

100 Ore o giorni Morte per lesioni SNC

10-50 1-2 settimane Morte per lesioni gastro-intestinali

3-5 5-6 settimane Morte del 50% degli esposti per sindrome midollare

IL DANNO DA RADIAZIONI (2)

EFFETTI SOMATICI RITARDATI

- sono effetti non “a soglia” in quanto compaiono per un ampio intervallo di dosi

- si tratta di effetti probabilistici, rilevabili dalla limitatissima frequenza di comparsa su un insieme di persone esposte

- il rischio cresce con il crescere delle dosi ricevute

- sono effetti non graduati (tipo si-no) indipendenti dalla dose

- sono effetti tardivi, trattandosi di forme tumorali che si manifestano dopo anni o decenni dalla irradiazione

LEUCEMIA TUMORI OSSEI

TUMORI POLMONARI CANCRO DELLA MAMMELLA

TUMORI DELLA TIROIDE

EFFETTI DELLE RADIAZIONI NEL TEMPO

Fisici

Chimici

Biologici

vita umanasecondi

ore

giorni

10 10 10 1 10 10 10-18 -11 -6 3 6 9

1 10 10 3 6

1 10 3

REAZIONI REAZIONI EFFETTI PRECOCI RADICALI LIBERI ENZIMATICHE

ECCITAZIONE PROCESSI DI EFFETTI TARDIVI RIPARAZIONE

IONIZZAZIONE PROLIFERAZIONE CELLULE

CARCINOGENESI

Curve di sopravvivenza dopo irradiazione in seduta unica (A) e frazionata (B)

Curve di sopravvivenza di cellule irradiate in ambiente ossigenato e anossico con radiazioni a basso e alto LET