radiazioni non ionizzanti e specialisti in fisica medica ... · laboratori e istituti superiori...

Milano 23 Maggio 2007Milano 23 Maggio 2007

Radiazioni non ionizzanti e Radiazioni non ionizzanti e specialisti in Fisica Medica:specialisti in Fisica Medica:

attrazione o necessitattrazione o necessitàà??

www.fisiokinesiterapia.bizwww.fisiokinesiterapia.biz


Campi energetici RadiantiCampi energetici Radianti

ElettromagneticiElettromagnetici

Meccanici ultrasonoriMeccanici ultrasonori


•• DescrizioneDescrizioneOndulatoriaOndulatoriaCorpuscolareCorpuscolare

•• VariabilitVariabilitàà dei fenomenidei fenomeniFrequenzeFrequenzeModulazioniModulazioniInterferenzaInterferenzaEffetti antennaEffetti antenna

•• Biofisica degli effetti biologiciBiofisica degli effetti biologici

Campi energetici Radianti Campi energetici Radianti AttrazioneAttrazione


•• AttenzioneAttenzioneIntensitIntensitàà dei campi artificiali fino a 10dei campi artificiali fino a 1066 volte volte e pie piùù del naturaledel naturale

•• RicercaRicercaMeccanismi di interazione biofisicaMeccanismi di interazione biofisica

NotiNotiNon NotiNon Noti

•• Associazione da sviluppareAssociazione da sviluppareGrandezze fisiche Grandezze fisiche ~ ~ RisposteRisposte BiologicheBiologiche

Campi energetici Radianti NecessitCampi energetici Radianti Necessitàà


Attrazione NecessitAttrazione Necessitàà

Impiego Impiego diagnosticodiagnostico

Impiego terapeutico Impiego terapeutico (Rischio/beneficio)(Rischio/beneficio)

Assetto di Assetto di PrevenzionePrevenzione

Specialista Fisico Medico


Attrazione NecessitAttrazione NecessitààParametrizzazioneParametrizzazione

Ottimizzazione

RicercaRicerca

Prototipi strumentali e metodologiciPrototipi strumentali e metodologici

Università

Laboratori e Istituti Superiori

Istituti di Ricovero e Cura a Carattere Scientifico

Aziende Ospedaliere


ImagingImaging a Risonanza Magneticaa Risonanza MagneticaAttrazioneAttrazione

•• Fisica NucleareFisica Nucleare•• Matematica AvanzataMatematica Avanzata•• Biofisica degli effetti biologiciBiofisica degli effetti biologici

–– EffettiEffetti•• TermiciTermici esposizione a campi elettromagnetici esposizione a campi elettromagnetici

induce aumento della temperatura dei induce aumento della temperatura dei distretti corporei interessatidistretti corporei interessati

•• Non termiciNon termici meccanismi noti e non noti. meccanismi noti e non noti. Cellule, e molecole che le Cellule, e molecole che le

compongono, interagiscono con il compongono, interagiscono con il campo campo elettromagnetico elettromagnetico modificando il modificando il proprio stato e le proprio stato e le proprie funzioniproprie funzioni


ImagingImaging a Risonanza Magneticaa Risonanza MagneticaNecessitNecessitàà

•• NormativaNormativa•• Esperto ResponsabileEsperto Responsabile•• Norme di sicurezzaNorme di sicurezza

–– Per gli operatoriPer gli operatori–– Per i pazientiPer i pazienti

•• EsEs.: valutazione del rapporto probabilit.: valutazione del rapporto probabilitàà di di beneficio/rischio di danno , in gravidanzabeneficio/rischio di danno , in gravidanza


Diatermia AntalgicaDiatermia Antalgica

•• ModellizzazioneModellizzazione delldell’’interazione biofisicainterazione biofisica•• Misure della risposta biologicaMisure della risposta biologica

•• MappatureMappature della dispersione ambientaledella dispersione ambientale

•• Rilevanza a motivo della numerositRilevanza a motivo della numerositàà e della e della diffusione dei trattamenti riabilitatividiffusione dei trattamenti riabilitativi


ARTERIA VENA

ARTERIOLE VENULECAPILLARI

Unità vascolare funzionale (UVF)Effetto differenziato della diatermia: risposte iperemizzanti rapide e lenteVariazione di diametro di arteriolee venule Aumento del numero di capillari perfusi

Modello di Modello di microcircolomicrocircolo


Dopo trattamento Dopo trattamento diatermicodiatermico

0

0,0005

0,001

0,0015

0,002

0,0025

0,003

0,0035

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Intervallo di tempo dalla fine del trattamento (min)

Y (S

)

contributo sangue

contributo temperatura

totale

Modello del profilo temporale Modello del profilo temporale delldell’’ammettenza elettrica ammettenza elettrica tissutaletissutale

Misura a 12 kHz


•• SorgentiSorgenti•• Grandezze FisicheGrandezze Fisiche•• Grandezze biologicamente correlateGrandezze biologicamente correlate•• Strumenti di misuraStrumenti di misura•• Metodologia di misuraMetodologia di misura•• Taratura strumentiTaratura strumenti

La gestione delle radiazioni La gestione delle radiazioni ottiche coerenti e non coerenti in ottiche coerenti e non coerenti in

ambito sanitarioambito sanitario


Emissione spettrale lampade UVEmissione spettrale lampade UVEmission spectr

00.1

0.20.30.4

0.50.6

0.70.80.9

11.1

300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400Wavelength (nm

Metal halide lamps Fluorescent lamps


Spettri di azione biologicaSpettri di azione biologica

Eritema Tumori non-melanoma

Melanoma in pesci

Danni DNA

Milano 23 Maggio 2007Milano 23 Maggio 2007Riconoscimento lesioni “critiche”

G B

RRGB

1990

L’esperienza dell’Istituto Nazionale Tumori nella diagnosi assistita delle lesioni cutanee pigmentate (C’era una volta solo l’esame clinico, poi …. )

1992Telecamera RGB

1995

Spettrofotometria

2001

Telespettro-

fotometria

Spettrofotometria e

rete neurale

2007

I descrittori estratti dalle immagini strumentali sono molto meno significativi di quelli valutati a miscroscopio dal patologo, a seguito dell’escissione della lesione.

Uno strumento non può sostituire il responso diagnostico del patologo (melanoma si/no) ma può sostituire la gestione clinica di una lesione (escissione si/no).


EL: excised lesions (CM: Cutaneous Melanoma)NEL: non-excised lesion

Riconoscimento lesioni Riconoscimento lesioni ““critichecritiche””Una rete neurale è stata istruita per replicare la decisione clinica di escissione (sì/no).

L’ 88% delle lesioni escisse è stato riconosciuto come “critico”, comprendendo il 95% dei melanomi.

Multispectral imaging and artificial neural network: mimicking the management decision of the clinician facing pigmented skin lesions. Phys. Med. Biol. 52 (2007) 2599-2613


Stato dellStato dell’’arte nella diagnostica arte nella diagnostica ecograficaecografica

•• LL’’ecografia e lecografia e l’’imagingimaging biomedicobiomedico•• Eco Eco realreal time bidimensionaletime bidimensionale•• VelocimetriaVelocimetria DopplerDoppler


Prospettive future nella diagnostica Prospettive future nella diagnostica ecograficaecografica•• ArrayArray 2 D2 D•• Mezzi di contrastoMezzi di contrasto•• HarmonicHarmonic imagingimaging•• PulsePulse phasephase inversioninversion

•• Sono CTSono CT•• DopplerDoppler TissueTissue imagingimaging•• Power Power motionmotion imagingimaging•• FusioneFusione•• ImagingImaging endoluminaleendoluminale•• 3D3D


Linee guida e Linee guida e protocolli protocolli condivisicondivisi


FormazioneFormazione


MisuraMisura dei parametri fisici dei parametri fisici e studio degli effetti e studio degli effetti biologici delle biologici delle N.I.R.N.I.R.DosimetriaDosimetriaControlli di qualitControlli di qualitààValutazione dei rischiValutazione dei rischiFormazioneFormazione


Linee guidaLinee guida

•• Regione LombardiaRegione Lombardia–– ““Prevenzione dei rischi da sorgenti di Prevenzione dei rischi da sorgenti di

radiazioni non ionizzanti impiegate in ambito radiazioni non ionizzanti impiegate in ambito sanitariosanitario”” -- 20052005

•• PubblicazioniPubblicazioni–– ISSISS–– ISPESLISPESL

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