Valutazione del Rischio Oncogenetico e della Dose Cumulativa da Indagini Radiologiche in Pazienti in Terapia Intensiva. BEIR VII vs RadRAT vs ICRP 103 vs US EPA. Confronto tra differenti Modelli di Rischio.

Background: Radiological imaging is crucial for the diagnosis and clinical monitoring of patients. In recent decades, numerous studies have investigated the relationship between ionizing radiation exposure and cancer risk. To date, "The Life Span Study" conducted on the population that survived the atomic bombings of Hiroshima and Nagasaki is the most reliable data source for assessing the oncogenic risk. However, the correlation between frequent use of radiation in medical settings and cancer risk remains unclear. Aim: To compare additional oncogenic risk (AOR) related to radiation exposure according to different risk model including biological effects of ionizing radiation seventh report (BEIR VII), Radiation Risk Assessment Tool (RadRAT), International Commission on Radiological Protection (ICRP) 103, and U.S. Environmental Protection Agency (EPA) risk models in intensive care unit (ICU) patients. Methods: This was an IRB-approved observational retrospective study. One hundred-and-fifty patients (45 F; 105 M, mean age 63.2 ± 27 years) admitted to intensive care multivisceral transplant unit (MTU, 44 patients) or cardiac surgery unit (CSU,106 patients), who underwent x-ray radiological examinations between April and June 2023, were finally included. For each patient the cumulative effective dose during one single hospital admission was calculated and AOR for all cancer and leukemia were estimated according to BEIR VII, RadRAT, ICRP 103, and U.S. EPA oncogenic risk models. Results: AOR-all cancers was lower according to ICRP 103 vs BEIR VII vs U.S. EPA vs RadRAT model (20 ± 105 vs 40 ± 226 vs 41.88 ± 254 vs 47.5 ± 346 p < 0. 001), while it was higher in male patients according to all models: BEIR VII (M vs F median ± IQR, 58.6 ± 279 vs 18.6 ± 112), RadRAT (77.2 ± 456 vs 24.2 ± 130), ICRP 103 (20 ± 121 vs 15.94 ± 64) and U.S. EPA (69.40 ± 329 vs 20.59 ± 125). AOR-Leukemia was higher according to U.S. EPA vs BEIR VII vs RadRAT vs ICRP 103 (7.75 ± 41 vs 7.6 ± 37 vs 7.27 ± 42 vs 1.8 ± 13, p < 0. 001), and was higher in male patients according to all risk models, BEIR VII (M vs F, median± IQR, 9.5 ± 52 vs 2.12 ± 11), RadRAT (9.94 ± 50 vs 2.03 ± 12), ICRP 103 (2.17 ± 18 vs ± 0.92 ± 4) and U.S. EPA (9.83 ± 51 vs 2.34 ± 12). Conclusions: The ICRP 103 risk model estimated a lower radiation oncogene risk for all cancer types. RadRAT estimated a higher risk of radiation-induced solid cancer than BEIR VII, ICRP 103, U.S. EPA, while U.S. EPA estimated a higher risk of radiation-induced leukemia than BEIR VII, RadRAT and ICRP 103.

Presupposti dello studio: L'imaging radiologico è fondamentale per la diagnosi e il monitoraggio clinico dei pazienti. Negli ultimi decenni, numerosi studi hanno indagato la relazione tra l'esposizione alle radiazioni ionizzanti e il rischio di cancro. Ad oggi, "The Life Span Study" condotto sulla popolazione sopravvissuta ai bombardamenti atomici di Hiroshima e Nagasaki è la fonte di dati più̀ affidabile per valutare il rischio oncogeno. Tuttavia, la correlazione tra l'uso frequente di radiazioni in ambito medico e il rischio di cancro rimane poco chiara. Scopo: Confrontare il rischio oncogenetico additivo (AOR) derivato dal Lifetime Attributable Risk (LAR) correlato all’esposizione alle radiazioni secondo i più accreditati modelli di rischio oncogenetico tra cui il report Biological Effects of Ionizing Radiation VII (BEIR VII), il Radiation Risk Assesment Tool (RadRAT), l’International Commission on Radiological Protection (ICRP) 103 e U.S. Enviromental Protection Agency (U.S. EPA) nei pazienti ricoverati presso l’Unità di Terapia Intensiva. Materiali e metodi: Si è trattato di uno studio osservazionale retrospettivo approvato dal comitato etico. Sono stati inclusi 150 pazienti (45 F; 105 M, età media 63.2 ± 27 anni) ammessi nell’Unità di Terapia Intensiva del nostro ospedale e sottoposti ad indagini radiologiche (radiologica convenzionale, TC e radiologia interventistica) tra aprile e giugno 2023. Per ogni paziente è stata calcolata la dose efficace cumulativa durante un singolo ricovero ospedaliero ed è stato stimato l’indice AOR-All cancers e AOR-Leucemia secondo i modelli di rischio oncogenetico BEIR VII, RadRAT, ICRP 103 e U.S. EPA. Risultati: AOR-All cancers è risultato inferiore secondo il modello ICRP 103 vs BEIR VII vs U.S. EPA vs RadRAT (20 ± 105 vs 40 ± 226 vs 41.88 ± 254 vs 47.5 ± 346 p < 0.001), mentre è risultato più elevato nei pazienti maschi secondo tutti i modelli: BEIR VII (M vs F mediana ± IQR, 58.6 ± 279 vs 18.6 ± 112), RadRAT (77.2 ± 456 vs 24.2 ± 130), ICRP 103 (20 ± 121 vs 15.94 ± 64) e U.S. EPA (69.40 ± 329 vs 20.59 ± 125). AOR-Leucemia è risultato più elevato secondo U.S. EPA vs BEIR VII vs RadRAT vs ICRP 103 (7.75 ± 41 vs 7.6 ± 37 vs 7.27 ± 42 vs 1.8 ± 13, p < 0.001), ed è risultato più alto nei pazienti maschi secondo tutti i modelli di rischio, BEIR VII (M vs F, mediana± IQR, 9.5 ± 52 vs 2.12 ± 11), RadRAT (9.94 ± 50 vs 2.03 ± 12), ICRP 103 (2.17 ± 18 vs ± 0.92 ± 4) and U.S. EPA (9.83 ± 51 vs 2.34 ± 12). Conclusioni: Il modello di rischio ICRP 103 ha stimato un minor rischio oncogenetico da radiazioni per tutti i tipi di neoplasia. RadRAT ha stimato un maggior rischio di insorgenza di tumore solido rispetto a BEIR VII, ICRP 103 e U.S. EPA, mentre U.S. EPA ha stimato un maggiore rischio di leucemia indotta da radiazioni rispetto a BEIR VII, RadRAT e ICRP 103.