Abstract
Fisica medica e radioprotezione. Discipline rilevanti per la cultura della prevenzione che impattano anche nell’organizzazione delle aziende sanitarie. Affondano le loro radici nei pilastri della fisica e della medicina e nelle scoperte scientifiche più importanti del XX secolo. Una storia fatta da uomini e donne che con impegno e tenacia hanno dedicato la loro vita e la loro salute al servizio di tutti. E’ auspicabile creare una solida rete tra professionisti e pazienti attraverso i principi della buona comunicazione e della fattiva cooperazione, ripercorrendo la storia per pianificare il futuro con un approccio lungimirante e moderno.
Tra fisica e medicina, una storia al servizio della salute
“Lo scienziato nel suo laboratorio non è solo un tecnico, è anche un bambino davanti a fenomeni della natura che lo affascinano come un racconto di fate.”
Queste le parole di Maria Skłodowska Curie, una scienziata di straordinaria intelligenza e tenacia, una fisica profondamente innamorata della scienza, una donna priva di pregiudizi, impegnata per una vita intera nella ricerca della conoscenza e della giustizia.
Mi piace concludere con questa sua frase gli incontri di formazione ai quali spesso partecipo anche come docente. Vuole essere un incoraggiamento a ricordarci sempre che se abbiamo scelto di vestire i panni di professionisti sanitari, lo abbiamo fatto con spirito di dedizione verso la scienza e di cura verso il prossimo. Le difficoltà da superare sono molte, l’impegno che ci viene richiesto è enorme, è importante dunque avere chiari gli obiettivi da raggiungere, a partire da una buona conoscenza del passato fino ad arrivare ad una lucida visione del futuro, già presente.
Gli albori della fisica medica
“All’epoca veniva chiamata iatrofisica, dal greco iatro, medico, una disciplina molto diversa dalla fisica medica come noi la intendiamo ora.”
Affonda radici profonde nel tempo il matrimonio tra la fisica e la medicina. Un papiro scritto in Egitto tra il 3000 e il 2500 a.C., il più antico documento medico conosciuto, conteneva un’interessante descrizione del trattamento degli ascessi mammari mediante cauterizzazione con un trapano a fuoco. Risale invece al 400 a.C. circa il primo esempio nella storia di imaging diagnostico per opera del medico greco Ippocrate, che descrisse un metodo per la misurazione della temperatura corporea. L’iracheno Ibn al-Haytham, agli albori dell’anno 1000, noto con il nome latinizzato di Alhazen, contribuì alla nascita dell’ottica, dimostrando che la vista è generata da raggi di luce che entrano nell’occhio, piuttosto che dalla luce emessa dall’occhio per sondare gli oggetti, come si ipotizzava all’epoca. Chiamò questi raggi “scorzettine”. Le “scorzettine” rappresenteranno una primitiva elaborazione della teoria corpuscolare della luce.
Dovranno trascorre diversi secoli ancora, prima di definire il metodo scientifico come noi oggi lo conosciamo. È il XVII secolo, scienza e ragione soppiantano la religione come strumento di conoscenza della natura. Andreas Vesalius scopre il ruolo di pompa del cuore, William Harvey la circolazione del sangue. Nasce la filosofia meccanicistica, la convinzione che tutti i fenomeni naturali possano essere descritti con le leggi della meccanica. All’epoca veniva chiamata iatrofisica, dal greco iatro, medico, una disciplina molto diversa dalla fisica medica come noi la intendiamo oggi. Per fortuna non tutte le funzioni del corpo potevano essere spiegate con la meccanica, la forza vitale che animava i corpi rimaneva ancora sconosciuta. Intanto Luigi Galvani, fisiologo, fisico e anatomista e Alessandro Volta, chimico e fisico, con i loro studi sull’elettricità, gettavano le basi per l’elettrofisiologia. Il tempo scorre e la fisica medica di pari passo avanza. Sono i primi anni dell’ottocento e grazie a Michael Faraday e alle sue conferenze al St George’s Hospital di Londra, i fisici assumono un ruolo anche nella formazione medica.
Dalla fine del XIX secolo in poi, la fisica di base inizia ad essere un elemento obbligatorio nella formazione medica universitaria nel Regno Unito, un riconoscimento importante della crescente presenza della fisica in medicina.
La corsa quantistica, più veloci della luce
“Chi non resta sbalordito dalla meccanica quantistica, probabilmente non ne capisce il significato.”
E’ sempre nel XVII secolo che le “scorzettine” di Alhazen, si affacciano di nuovo e iniziano a turbare i sonni di molti scienziati, i quali si interrogano sulla vera natura della materia e della luce.
La luce è un’onda, sostiene Christiaan Huygens, un corpuscolo, afferma Isaac Newton. Ma Thomas Young, con l’esperimento della doppia fenditura eseguito nel 1801, dimostra la natura ondulatoria della luce. Lo confermeranno le equazioni di Maxwell, nel 1864, secondo le quali la luce altro non è che un’onda. Il mondo però non aveva ancora fatto i conti con lui, il più grande genio di tutti i tempi, Albert Einstein.
Nessuno poteva immaginare che la fisica non sarebbe mai stata più come prima. Einstein mescola di nuovo le carte, con la teoria dell’effetto fotoelettrico, che gli valse il premio Nobel nel 1921, postula l’esistenza di quanti di energia, si riapre l’ipotesi della natura corpuscolare della luce. Solo pochi anni dopo, Louise De Broglie, ipotizza che tutte le particelle hanno contemporaneamente una natura di onda e di particella. Conferme sperimentali arrivarono poco tempo dopo. “Chi non resta sbalordito dalla meccanica quantistica, probabilmente non ne capisce il significato”, dice Niels Bohr. “Ci manca la terra sotto i piedi, non si vede un punto fermo” il pensiero di Einstein. Siamo a cavallo tra la fine dell’ottocento e i primi del novecento, tra ipotesi e sperimentazioni, i fisici si addentrano in un mondo a loro sconosciuto. Con la nascita della fisica quantistica, l’oscurità dell’ignoto sarà illuminata da una nuova luce, in cui onde e particelle si mostreranno nella danza del loro eterno dualismo.
Curarsi con le radiazioni, nasce la radioprotezione
“Ai roentgenologi e ai radiologi di tutte le nazioni, ai medici, ai fisici, ai chimici, ai tecnici, agli assistenti di laboratorio e agli infermieri che hanno sacrificato la loro vita nella lotta alla malattia. Furono valorosi pionieri nell’uso efficace e sicuro dei raggi X e del radio in medicina.”
Mentre molti scienziati gettavano le basi della fisica quantistica, altri stavano già capendo come farne uso, aiutati da una capacità di fare scoperte inattese, serendipità si chiama, e da una tenacia e un ardore senza uguali. William Konrad Roentgen nel 1895 scopre i raggi X, un anno dopo Enrique Becquerel la radioattività, nel 1898 Pierre e Marie Curie identificano il polonio e il radio come elementi naturalmente radioattivi. Dall’elemento radio deriverà il termine radioattivo.
È riportato che le prime cure provate per i malati di cancro furono opera di Sjögren e Stenbeck, in Svezia, nel 1899 e che già nel 1897 i raggi X furono utilizzati negli ospedali militari da campo, sebbene il numero di lesioni dai raggi X aumentò durante la Grande Guerra, quando sul campo furono utilizzate apparecchiature mobili di fattura primitiva. Nei successivi dieci anni furono pubblicati numerosi studi sui danni tissutali causati dalle radiazioni. Tuttavia, nei primi due decenni successivi alla scoperta dei raggi X e del radio, l’ignoranza dei rischi per la salute prevalse e numerose furono le persone che manifestarono severi problemi di salute. Come accadde a molti radiologi, che svilupparono tumori della pelle o ai quali furono amputate le mani che usavano per focalizzare il fascio. Famoso è il monumento ai “Martiri dei raggi X e del radio” ad Amburgo, eretto nel 1936 dalla Società tedesca Röntgen, sul quale sono incisi i nomi di diverse centinaia di operatori sanitari che morirono in diversi paesi a causa dei danni da radiazioni. Sulla lapide è incisa la seguente iscrizione “Ai roentgenologi e ai radiologi di tutte le nazioni, ai medici, ai fisici, ai chimici, ai tecnici, agli assistenti di laboratorio e agli infermieri che hanno sacrificato la loro vita nella lotta alla malattia. Furono valorosi pionieri nell’uso efficace e sicuro dei raggi X e del radio in medicina. Immortale è la gloria dell’opera dei morti”.
Ben presto però, all’inizio degli anni ’20, in diversi paesi furono elaborate norme sulla radioprotezione, ma fu solo nel 1925 durante il primo Congresso Internazionale di Radiologia (ICR) che la comunità scientifica prese in considerazione la definizione di standard di protezione internazionale. Fu durante il secondo ICR, nel 1928, che fu fondata la ICRP, la Commissione Internazionale per la Radioprotezione, con lo scopo di rispondere alle crescenti preoccupazioni sugli effetti delle radiazioni ionizzanti osservate nella comunità medica.
Purtroppo, nonostante la ICRP lavorasse da diversi anni, ci sarebbe voluto il tragico evento dello sgancio delle bombe atomiche su Hiroshima e Nagasaki, per dare agli scienziati tutti gli elementi necessari per comprendere fino in fondo i meccanismi alla base dell’interazione delle radiazioni con i nostri organi e tessuti. Negli anni a venire numerosi studi epidemiologici evidenziarono come le radiazioni potessero creare un danno latente, in grado di manifestarsi anni dopo l’esposizione. La radioprotezione come noi oggi la conosciamo e la mettiamo in pratica è saldamente radicata nei sopravvissuti alle bombe atomiche. Oltre agli effetti devastanti sulla popolazione e sulle due città, lo sgancio delle bombe determinò una serie di conseguenze politiche, economiche, sociali. La corsa agli armamenti nucleari non si arrestò, anzi, nuove bombe vennero costruite, come la bomba a fusione, e nuove bombe a fissione, più potenti e devastanti, vennero messe a punto. Ad oggi si contano più di 2000 test nucleari effettuati tra America, Russia, paesi francesi e anglosassoni, Cina, India, Pakistan, Corea del Nord.
Per questo motivo, nel luglio del 1957, fu fondata l’Agenzia Internazionale per l’Energia Atomica (IAEA), un’agenzia intergovernativa con lo scopo di promuovere l’utilizzo pacifico dell’energia nucleare e di impedirne l’utilizzo per scopi militari. Nel giugno del 1962, IAEA approva gli standard fondamentali di sicurezza per la radioprotezione.
La scienza al servizio della salute, il concetto di prevenzione e lo strumento della comunicazione
“La prevenzione è l’unico strumento concreto che possa dare sostenibilità al Servizio Sanitario Nazionale.”
Un passato imponente, dunque, quello della fisica medica e della radioprotezione in ambito medico, discipline entrambe molto vaste e complesse, che nella loro moderna collocazione a servizio della salute pubblica vivono nel contesto più ampio della cultura della prevenzione.
Se è vero che tutti noi abbiamo il diritto di essere curati, è altrettanto vero che abbiamo il dovere di alimentare un sistema in grado di prevenire le malattie. Nel libro “Il futuro della nostra salute. Il Servizio Sanitario che dobbiamo sognare” Silvio Garattini sostiene che il 50% delle malattie croniche è evitabile e il 70% dei tumori per cui muoiono circa 180 mila persone ogni anno in Italia, sono prevenibili. La prevenzione è l’unico strumento concreto che possa dare sostenibilità al Servizio Sanitario Nazionale. Questo il faro che deve guidarci sempre nelle scelte e nell’operato quotidiano, anche in tema di radioprotezione.
La normativa italiana vigente, così come richiesto dall’Europa, non lascia vuoti in questo. E’ il titolo XIII del Decreto Legislativo n. 101 del 2020 che ribadisce con chiarezza che tutti i professionisti dell’area radiologica, a partire dagli esercenti, devono adoperarsi per mettere in pratica i tre principi cardine della radioprotezione. Sicurezza e qualità nella diagnosi e delle cure non dovrebbero mai intendersi svincolate dalla politica di sostenimento del Servizio Sanitario Nazionale. Sicurezza e qualità rappresentano i pilastri della prevenzione, c’è bisogno quindi di diffondere la cultura della buona salute, tra i pazienti e la popolazione tutta, e del buon operato, tra i professionisti sanitari.
La comunicazione assume un ruolo chiave nella promozione della cultura a tutti i livelli, il linguaggio deve essere semplice, chiaro, privo di equivoci, avanzato da chi ha le competenze tecniche e le necessarie conoscenze in materia di comunicazione e divulgazione.
Mi occupo ormai da anni di formazione nei luoghi di lavoro, sono un formatore per la sicurezza e dialogo da sempre con tutti i professionisti sanitari coinvolti nell’organizzazione e nella messa in atto della radioprotezione nelle aziende sanitarie. E sono convinta che il coinvolgimento pieno di tutti i lavoratori sia l’unica strada per garantire maggiore sicurezza, efficienza, serenità, nei luoghi di lavoro. E ugualmente importante sarebbe aumentare il livello di consapevolezza nei pazienti, i nostri primi interlocutori, i veri protagonisti tra le mura di un ospedale. È un concetto questo, della centralità del paziente, che mi è stato ben chiarito nei tredici anni di attività di servizio prestati in un ospedale religioso, guidato dall’ordine dei Fatebenefratelli, nella storica cornice dell’Isola Tiberina, di Roma, dove non richiedendo a noi sanitari di abbracciare alcuna fede o religione, l’ordine ci ha insegnato ad operare in un ospedale umanizzato, un luogo dove l’uomo fosse al centro non solo fisicamente ma anche spiritualmente, un luogo aperto e trasparente, dove lavorare in gruppo e dove difendere e promuovere senza indugio il rispetto della dignità umana. E nell’epoca del patient empowerment, un processo di sviluppo personale in cui il paziente viene dotato di conoscenza, capacità e consapevolezza e in cui il professionista sanitario può diventare, a discrezione del paziente, un facilitatore e non più una autorità, credo sia molto importante stabilire un legame, attraverso una comunicazione efficace, con il maggior numero di persone possibile.
Per questo motivo da circa tre anni occupo il mio tempo libero curando una pagina personale di divulgazione scientifica, nata da una domanda che molte persone mi hanno fatto nel corso degli anni “Ma le radiazioni fanno bene o fanno male?”. La comunicazione, nell’epoca dei social, delle fake news, degli influencer, assume un ruolo così rilevante da non poter esimersi dall’essere dei buoni comunicatori. D’altronde è l’Europa stessa che con la stesura di Basic Safety Standards nel 2013 ci ha indicato di dover comunicare al paziente l’entità dell’esposizione ricevuta in un’indagine diagnostica. Un’assoluta novità per il nostro Paese ma che in fondo rappresenta un principio, quello dell’informazione alla popolazione, stabilito in tempi ben più lontani.
E’ del 24 giugno del 1982 la Direttiva 1982/501/CEE destinata a passare alla storia come Direttiva Seveso. E’ il 1976 quando a Seveso, un incidente negli impianti dell’ICMESA, una fabbrica chimica appartenente alla farmaceutica La Roche, provoca la diffusione di una nube tossica su un’ampia area del comune. Non fu diramato alcun allarme e solo una settimana dopo l’incidente i risultati delle analisi nei terreni svelarono una contaminazione da diossina. La gravità dell’accaduto e la gestione dell’informazione alla popolazione accesero un duro dibattito pubblico che sconfinò oltre le Alpi. Per la prima volta nella storia del vecchio continente una normativa internazionale stabiliva l’obbligo di informare la popolazione sui pericoli connessi alle attività industriali a cui era esposta. La Direttiva di Seveso scardinò qualsiasi possibilità di reticenza a vantaggio del perseguimento della salute di tutti, favorendo l’accesso alle informazioni anche in altri ambiti, nelle biotecnologie, nell’ambiente e nella radioprotezione, appunto.
In conclusione
“Le cose sono unite da legami invisibili: non si può raccogliere un fiore, senza turbare una stella”
Molti di voi possono immaginare perché questo breve elaborato è iniziato e sta per terminare ricordando una frase di Maria Skłodowska Curie che contribuì fortemente alla nascita della fisica medica e della radioprotezione. Grazie alla sua conoscenza della fisica e della chimica e alla familiarità con la medicina, Maria Skłodowska Curie rappresenta una guida di scienza e di grande umanità. Con il nostro lavoro, di scienziati e allo stesso tempo di professionisti sanitari, possiamo garantire che milioni di pazienti nel mondo possano ricevere diagnosi accurate e terapie di qualità, assicurando al contempo gli adeguati e necessari livelli di sicurezza.
E’ un presente strutturato, in cui una Direttiva Europea e una normativa italiana, sanciscono il pieno coinvolgimento dello specialista in fisica medica in tema di radioprotezione del paziente nelle strutture sanitarie. Fisici e chimici, abbiamo tutti ben chiaro cosa volesse dire Galileo con la frase “Le cose sono unite da legami invisibili: non si può raccogliere un fiore, senza turbare una stella”. La scienza ci insegna a comprendere le connessioni tra il micro e il macro cosmo e quindi a conoscere e perseguire i principi della democrazia, dell’uguaglianza, della giustizia. Ci aspetta però un futuro impegnativo, la radioprotezione ha ancora bisogno di standardizzazione, di omogeneità di approccio, di indicazioni chiare, sia a livello nazionale che europeo. La tecnologia ci aiuta e ci guida, ma spesso ne veniamo prima travolti. L’intelligenza artificiale, la medicina personalizzata nell’era post genomica, sono già presenti, ma dobbiamo ancora rispondere ai quesiti, anche di natura etica, che inevitabilmente le stesse ci pongono.
Grazie alla Presidente, Dott.ssa Chim. Nausicaa Orlandi, per avermi dato la possibilità di ripercorrere il passato e di riflettere sul futuro, grazie ai tanti colleghi che sempre mi accompagnano e mi sostengono con affetto, grazie alla mia famiglia per avermi reso una scorzetta tra fisica e medicina e fatto vivere fino a oggi la mia storia al servizio della salute.
Breve Biografia
Angela Daniela Coniglio, è specialista in fisica medica ed esperto di radioprotezione di III grado da oltre 15 anni. Ha lavorato presso centri di ricerca e strutture del SSN, pubbliche e accreditate, ricoprendo incarichi di Esperto di Radioprotezione, Addetto alla Sicurezza Laser, Esperto Responsabile del sito RM. È autrice di numerose pubblicazioni scientifiche oltre che di due libri di testo editi da CISU in tema di radioprotezione. È formatrice per la sicurezza e studia da diversi anni la disciplina della comunicazione del rischio. Attualmente ricopre la posizione di dirigente sanitario fisico presso il Ministero della Salute, nella Direzione Generale della Prevenzione Sanitaria. È componente di diverse commissioni e tavoli tecnici interministeriali a livello nazionale e rappresenta il Ministero della Salute in ambito europeo in diversi gruppi di lavoro composti da autorità competenti in materia di salute, prevenzione e sicurezza.
Dott.ssa Fis. Angela Daniela Coniglio
