Radiazioni non ionizzanti e
specialisti in Fisica Medica:
attrazione o necessità?
Dr. Piero Feroldi
Direttore Struttura Complessa di
Fisica Sanitaria
A.O. Spedali Civili di Brescia
Milano 23 Maggio 2007
Campi energetici Radianti
Milano 23 Maggio 2007
Elettromagnetici
Meccanici ultrasonori
Campi energetici Radianti
Attrazione
Descrizione
Variabilità dei fenomeni
Ondulatoria
Corpuscolare
Frequenze
Modulazioni
Interferenza
Effetti antenna
Biofisica degli effetti biologici
Milano 23 Maggio 2007
Campi energetici Radianti
Necessità
Attenzione
Ricerca
Intensità dei campi artificiali fino a 106
volte e più del naturale
Meccanismi di interazione biofisica
Noti
Non Noti
Associazione da sviluppare
Milano 23 Maggio 2007
Grandezze fisiche ~ Risposte Biologiche
Attrazione
Necessità
Impiego terapeutico
(Rischio/beneficio)
Impiego
diagnostico
Assetto di
Prevenzione
Specialista Fisico Medico
Milano 23 Maggio 2007
Attrazione
Necessità
Parametrizzazione
Ottimizzazione
Ricerca
Prototipi strumentali e metodologici
Università
Istituti di Ricovero e Cura a Carattere
Scientifico
Laboratori e Istituti Superiori
Aziende Ospedaliere
Milano 23 Maggio 2007
Imaging a Risonanza Magnetica
Attrazione
Fisica Nucleare
Matematica Avanzata
Biofisica degli effetti biologici
• Effetti
Termici
Non termici
Milano 23 Maggio 2007
esposizione a campi elettromagnetici
induce aumento della temperatura dei
distretti corporei interessati
meccanismi noti e non noti.
Cellule, e molecole che le
compongono, interagiscono con il
campo elettromagnetico
modificando il proprio stato e le
proprie funzioni
Imaging a Risonanza Magnetica
Necessità
Normativa
Esperto Responsabile
Norme di sicurezza
• Per gli operatori
• Per i pazienti
Es.: valutazione del rapporto probabilità di
beneficio/rischio di danno , in gravidanza
Milano 23 Maggio 2007
Diatermia Antalgica
Modellizzazione dell’interazione biofisica
Misure della risposta biologica
Mappature della dispersione ambientale
Rilevanza a motivo della numerosità e
della diffusione dei trattamenti riabilitativi
Milano 23 Maggio 2007
Modello di microcircolo
Unità vascolare
funzionale (UVF)
Effetto differenziato
della diatermia:
risposte
iperemizzanti rapide
e lente
Variazione di
diametro di arteriole
e venule
Aumento del numero
di capillari perfusi
Milano 23 Maggio 2007
ARTERIA
VENA
CAPILLARI
ARTERIOLE
VENULE
Modello del profilo temporale
dell’ammettenza elettrica tissutale
Dopo trattamento diatermico
Milano 23 Maggio 2007
Misura a 12 kHz
La gestione delle radiazioni
ottiche coerenti e non coerenti in
ambito sanitario
Sorgenti
Grandezze Fisiche
Grandezze biologicamente
correlate
Strumenti di misura
Metodologia di misura
Taratura strumenti
Milano 23 Maggio 2007
Emissione spettrale lampade
UV
Milano 23 Maggio 2007
Spettri di azione biologica
Eritema
Tumori non-melanoma
Melanoma in pesci
Danni DNA
Milano 23 Maggio 2007
L’esperienza dell’Istituto Nazionale Tumori nella diagnosi
assistita delle lesioni cutanee pigmentate (C’era una volta solo
l’esame clinico, poi …. )
1990
Telecamera RGB
1992
Spettrofotometria
1995
Telespettrofotometria
2001
RGB
R
G
B
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
rete neurale
del patologo (melanoma si/no)
ma può sostituire la gestione
clinica di una lesione (escissione
200 Milano 23 Maggio 2007
Riconoscimento lesioni “critiche” si/no).
7
Spettrofotometria e
Riconoscimento lesioni
“critiche”
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
EL: excised lesions (CM: Cutaneous Melanoma)
NEL: non-excised lesion
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
Milano 23 Maggio 2007
Stato dell’arte nella diagnostica
ecografica
L’ecografia e l’imaging biomedico
Eco real time bidimensionale
Velocimetria Doppler
Milano 23 Maggio 2007
Prospettive future nella diagnostica
ecografica
Array 2 D
Mezzi di contrasto
Harmonic imaging
Pulse phase inversion
Sono CT
Doppler Tissue imaging
Power motion imaging
Fusione
Imaging endoluminale
3D
Milano 23 Maggio 2007
Linee guida e
protocolli
condivisi
Milano 23 Maggio 2007
Formazione
Milano 23 Maggio 2007
Milano 23 Maggio 2007
Struttura Complessa di Fisica
Sanitaria – Fondazione IRCCS
Policlinico San Matteo-Pavia
Misura dei parametri
fisici e studio degli
effetti biologici delle
N.I.R.
Dosimetria
Controlli di qualità
Valutazione dei
rischi
Formazione
Milano 23 Maggio 2007
Struttura Complessa di Fisica
Sanitaria – Fondazione IRCCS
Policlinico San Matteo-Pavia
Linee guida
Regione Lombardia
• “Prevenzione dei rischi da sorgenti di
radiazioni non ionizzanti impiegate in
ambito sanitario” - 2005
Pubblicazioni
• ISS
• ISPESL
Milano 23 Maggio 2007
Grazie
Riccardo Di Liberto
Renato Marchesini
Raffaele Novario
Luigi Spiazzi
Milano 23 Maggio 2007
-
Pavia
Milano
Varese
Brescia
