Radioprotezione in sala ibrida: cosa deve sapere ogni infermiere

Scritto il 11/02/2026

da Francesco Prutti

La riparazione endovascolare degli aneurismi aortici (EVAR) in sala ibrida rappresenta una delle procedure più complesse della radiologia interventistica. L’utilizzo di fluoroscopia pulsata e sistemi angiografici digitali comporta esposizione a radiazioni ionizzanti per pazienti e operatori. L’analisi dei parametri dosimetrici e delle strategie di radioprotezione è fondamentale per applicare il principio ALARA e garantire sicurezza senza compromettere l’efficacia clinica.

Radioprotezione e dosimetria nelle procedure

sala ibrida radioprotezione — Radioprotezione in sala ibrida

La radiologia interventistica rappresenta una disciplina in cui le immagini radiologiche guidano procedure terapeutiche minimamente invasive, combinando sicurezza, precisione e efficacia clinica.

Tra le procedure più comuni in ambito vascolare vi è la riparazione endovascolare degli aneurismi aortici (EVAR), eseguita in sale ibride dotate di sistemi angiografici digitali robotizzati, che consentono acquisizioni in fluoroscopia pulsata, con monitoraggio in tempo reale degli indici dosimetrici.

L’esposizione alle radiazioni ionizzanti, sia per i pazienti sia per gli operatori sanitari, è un elemento centrale nella gestione di queste procedure.

Nei pazienti, la dose viene stimata attraverso parametri come il Kerma in aria al punto di riferimento (Ka,r), il Prodotto Dose-Area (Pka/DAP) e il tempo di fluoroscopia, mentre negli operatori la valutazione si basa sulla dosimetria personale, con grandezze quali la dose efficace (Eest) e la dose alle mani (Hmani), integrate da dispositivi di protezione individuale e collettiva (DPI/DPC).

Lo studio qui presentato si propone di analizzare la dosimetria degli operatori coinvolti in procedure EVAR, valutando le dosi assorbite, identificando le aree più esposte e indagando la possibile correlazione tra dose al paziente e dose all’operatore.

L’obiettivo è fornire indicazioni pratiche per ottimizzare la radioprotezione in sala ibrida, applicando il principio ALARA e promuovendo strategie di formazione e pianificazione procedurale volte a ridurre l’esposizione senza compromettere l’efficacia clinica.

Interazione radiazione-materia

Le radiazioni ionizzanti, in particolare i raggi X di interesse medico, interagiscono con la materia attraverso processi fisici che comportano la cessione di energia e la produzione di ionizzazioni ed eccitazioni atomiche, con possibili effetti chimici e biologici nei tessuti. I raggi X utilizzati in diagnostica presentano energie comprese indicativamente tra 10 e 150 keV e sono classificati come radiazioni indirettamente ionizzanti.

L’interazione dei fotoni con la materia avviene principalmente tramite effetto fotoelettrico, diffusione Compton e produzione di coppie, con probabilità dipendenti dall’energia del fotone e dal numero atomico del materiale. Alle basse energie prevale l’effetto fotoelettrico, alle energie intermedie la diffusione Compton, responsabile della radiazione diffusa, mentre la produzione di coppie è rilevante solo ad energie elevate.

La radiazione X è prodotta nel tubo radiogeno, dove elettroni emessi dal catodo interagiscono con l’anodo, generando uno spettro continuo di radiazione di frenamento e una componente discreta di radiazione caratteristica.

Le caratteristiche del fascio radiologico sono descritte in termini di qualità, legata alla capacità di penetrazione, e quantità, legata all’intensità del fascio. Il controllo di questi parametri è fondamentale per l’ottimizzazione dell’immagine e per la riduzione della dose, in accordo con i principi della radioprotezione.

Dosimetria

La dosimetria delle radiazioni ionizzanti distingue tre categorie principali di grandezze:

Radiometriche o di campo, descrivono il campo di radiazione indipendentemente dal mezzo irradiato, includendo fluenza di particelle, radianza e fluenza di energia.
Dosimetriche, valutano l’energia effettivamente depositata nel mezzo: l’esposizione (carica ionica prodotta in aria), il Kerma (energia trasferita alle particelle cariche secondarie) e la dose assorbita (energia media depositata nel materiale, in Gray). Il rateo di dose indica la dose assorbita per unità di tempo.
Radioprotezionistiche, stimano il rischio biologico: la dose equivalente considera il tipo di radiazione, la dose efficace tiene conto della radiosensibilità dei tessuti e degli organi. Entrambe sono espresse in Sievert e non direttamente misurabili.

Per la sorveglianza pratica, si utilizzano le grandezze dosimetriche operative, come l’equivalente di dose ambientale e direzionale per l’area, e l’equivalente di dose personale per il monitoraggio degli operatori. Questi parametri permettono di stimare in modo affidabile la dose efficace e alla pelle, rappresentando uno strumento fondamentale per la radioprotezione in ambito sanitario.

Danni da esposizione alle radiazioni

Gli effetti biologici delle radiazioni ionizzanti si distinguono in deterministici e stocastici.

Gli effetti deterministici hanno una dose soglia: oltre tale soglia la gravità aumenta con la dose. Esempi sono eritemi cutanei e cataratta. Possono manifestarsi acutamente (minuti-settimane) o tardivamente (mesi-anni).
Gli effetti stocastici non hanno soglia: la probabilità aumenta con la dose, ma la severità è indipendente. Rientrano cancro radioindotto e danni genetici ereditari.

Particolare attenzione riguarda i danni cutanei in radiologia interventistica:

L’epidermide è sottile e contiene cellule basali radiosensibili.
Dosi di 3–8 Gy possono causare eritema acuto, mentre >10 Gy può provocare desquamazione, ulcerazioni ed essudazione.
Dosi intorno a 50 Gy determinano la distruzione completa di epidermide, derma e sottocute.
La perdita di peli compare già a 3–4 Gy e diventa permanente a circa 7 Gy.
Gli effetti tardivi deterministici sono legati a danni ai microvasi, con assottigliamento dei tessuti e possibile necrosi.

Questi dati evidenziano l’importanza del controllo della dose e dell’ottimizzazione delle procedure radiologiche per prevenire danni biologici significativi.

Sistema angiografico digitale

I sistemi angiografici digitali generano immagini radiologiche dall’interazione dei raggi X con i tessuti, convertendo l’attenuazione dei fotoni in matrici di pixel. La qualità dell’immagine dipende da risoluzione, efficienza del rivelatore e rumore, quest’ultimo legato alla diffusione Compton e alla natura statistica della formazione dell’immagine.

I principali componenti includono collimazione primaria, griglia antidiffusione, sistemi di controllo automatico dell’esposizione e recettori digitali, che hanno sostituito progressivamente i sistemi analogici. I rivelatori possono essere CR (fosfori fotostimolabili) o DR (Flat Panel Detector), con conversione diretta o indiretta, che consentono immagini quasi immediate e riduzione della dose.

L’apparecchiatura angiografica robotica monoplanare con arco a C integra un detettore DR e permette acquisizioni in fluoroscopia pulsata e grafia ad alto frame rate. La presenza di una camera DAP consente la misura in tempo reale degli indici dosimetrici, fondamentali per radioprotezione e ottimizzazione delle procedure.

I principali indici di dose in radiologia interventistica sono il Kerma in aria cumulativo (Ka,r), il Prodotto Dose-Area (Pka/DAP), il tempo di fluoroscopia e la Peak Skin Dose (PSD), che misura la dose alla cute del paziente. Questi parametri rappresentano strumenti essenziali per il controllo della dose, la sicurezza del paziente e la gestione del rischio radiologico.

Dosimetri a termoluminescenza (TLD)

I dosimetri a termoluminescenza (TLD) sono strumenti affidabili e sensibili per la dosimetria personale e la radioprotezione. Si basano sul fenomeno della termoluminescenza, in cui cristalli irradiati emettono luce proporzionale alla dose assorbita quando riscaldati. Il materiale più comune è il LiF(Mg,Ti) (TLD-100), con risposta lineare in un certo intervallo di dose e limitata perdita di segnale nel tempo (fading).

La lettura avviene tramite riscaldamento controllato e fotomoltiplicatore, che converte la luce in segnale elettrico. I TLD sono sensibili all’energia e all’angolo di incidenza della radiazione, richiedendo filtri e calibrazioni specifiche. Presentano vantaggi quali dimensioni ridotte, numero atomico simile ai tessuti, ampia gamma di dosi misurabili, indipendenza dal rateo di dose e facilità d’uso.

Per la radioprotezione, i TLD vengono utilizzati in dosimetria personale: un dosimetro globale sotto il grembiule misura Hₚ(10) e Hₚ(0,07), mentre dosimetri parziali monitorano mani e cristallino. Il sistema comprende card TLD con cristalli e holder in materiale tessuto-equivalente con filtrazioni calibrate. I TLD sono particolarmente indicati per il monitoraggio delle estremità, con forme ad anello o bracciale per le mani degli operatori esposti.

Dispositivi di protezione

In radiologia interventistica, la riduzione della dose agli operatori si ottiene mediante dispositivi di protezione individuale (DPI) e collettiva (DPC).

I DPI principali sono: grembiuli in piombo o materiali equivalenti, protezione tiroidea e occhiali anti-X. L’efficacia è misurata in equivalenza in piombo; ad esempio, un camice da 0,25 mm Pb-eq attenua il fascio come una lastra di piombo dello stesso spessore. I DPI riducono significativamente l’esposizione, con contributo da radiazione retrodiffusa trascurabile.
I DPC comprendono: tendine anti-X sotto il tavolo operatorio, barriere mobili su rotelle, tendine in gomma anti-X e barriere sospese al soffitto.

L’uso combinato di DPI e DPC è fondamentale per ottimizzare la radioprotezione, soprattutto nelle procedure angiografiche a elevata esposizione.

Procedure radiologiche in sala ibrida

Le procedure vascolari in sala ibrida, in particolare la riparazione endovascolare degli aneurismi aortici (EVAR), utilizzano tecniche angiografiche per diagnosi e trattamento minimamente invasivo.

L’aorta è la principale arteria, suddivisa in ascendente, arco e discendente (toracica e addominale), conoscenza fondamentale per pianificare e interpretare le procedure. Un aneurisma è una dilatazione irreversibile >50% del diametro originale, spesso asintomatica, causata da indebolimento della parete vascolare e fattori di rischio come aterosclerosi, ipertensione e fumo.

L’angiografia consente di valutare la morfologia vascolare, identificare stenosi, occlusioni, ectasie e aneurismi, localizzare sanguinamenti e intervenire contestualmente. La somministrazione del mezzo di contrasto può essere globale o selettiva.

L’EVAR, rispetto alla chirurgia tradizionale, riduce dolore, complicanze, mortalità perioperatoria e degenza, favorendo un recupero più rapido. Gli aneurismi dell’aorta addominale (AAA) rappresentano circa l’80% degli aneurismi aortici, prevalentemente infrarenali, con maggiore incidenza nei maschi e nei fumatori. La rottura dell’AAA comporta alta mortalità, sottolineando l’importanza della diagnosi precoce e del trattamento endovascolare in sala ibrida.

Discussione e conclusioni

Le procedure endovascolari aortiche (EVAR) sono tra le più esposive in radiologia interventistica, con valori mediani di Pka tra 20.000–25.000 μGy·m² e Ka,r tra 900–1.200 mGy; i tempi di fluoroscopia variano da 9 a 18 minuti, evidenziando elevata variabilità.

Il principio ALARA guida la radioprotezione: per i pazienti si utilizzano livelli diagnostici di riferimento (LDR) come strumento di ottimizzazione, mentre per gli operatori si rispettano i limiti normativi (dose efficace, mani, cristallino).

L’ottimizzazione della dose al paziente riduce direttamente l’esposizione occupazionale, dato che la dose agli operatori è correlata a tempo di fluoroscopia, numero di acquisizioni e erogazione radiologica. Le acquisizioni di grafia possono contribuire fino al 70% della dose totale.

La dose efficace agli operatori è generalmente di pochi μSv per procedura (4–5 μSv), mentre le mani rappresentano l’area più esposta, pur rimanendo sotto i limiti annuali di 150 mSv. La dose al cristallino rimane inferiore al limite di 15 mSv/anno con corretto uso dei dispositivi di protezione. L’uso combinato di DPI e DPC, schermi sospesi e guanti schermanti è fondamentale.

La correlazione tra Pka e dose agli operatori non è sempre lineare; in letteratura, il rapporto medio Eest/Pka è circa 0,04–0,05 μSv/(Gy·cm²), utile per stime indirette in assenza di dosimetria completa.

Infine, formazione continua, pianificazione accurata e strategie di ottimizzazione sono elementi chiave per garantire la sicurezza radiologica del personale, inclusi infermieri, in sala ibrida.

Bibliografia

J. S. Santos – J. Uusi-Simola – T. Kaasalainen et al., Radiation Doses to Staff in a Hybrid Operating Room: An Anthropomorphic Phantom Study with Active Electronic Dosimeters, Eur J Vasc Endovasc Surg 59, pp 654-660 (2020).
R. Rial – E. Vano – M. L. Del Rio-Sola et al., National Diagnostic Reference Levels for endovascular aneurysm repair and optimisation strategies, Eur J Vasc Endovasc Surg, pp 837-842 (2020).
E. Tuthill – L. O’Hora – M. O’Donohoe et al., Investigation of reference levels and radiation dose associated with abdominal EVAR (endovascular aneurysm repair) procedures across several European Centres, Eur Radiol, European Society of Radiology (2017).
E. Tzanis – D. Tsetis – E. Kehagias et al., Occupational exposure during endovascular aneurysm repair (EVAR) and aortoiliac percutaneous transluminal angioplasty (PTA) procedures, La Radiologia Medica, Italian Society of Medical Radiology (2019).
P. Ferrari – F. Becker – Z. Jovanovic et al., Simulation of Hp(10) and effective dose received by the medical staff in interventional radiology procedures, Journal of Radiological Protection, pp. 809-824 (2019).