Fisica Sanitaria

Sessione II:
Evoluzione e prospettive
del ruolo del fisico in
Terapia
e altri ambiti
Moderatori: G. Sartor (Aviano), S.
Reccanello (Mestre)
Protezione Radiazioni
Ionizzanti e NIR
Aldo Valentini
Direttore Servizio di Fisica Sanitaria
APSS – Trento
[email protected]
La PREISTORIA
Le indagini fisiche in campo medico sono iniziate sin dalla nascita della
moderna Scienza, per cui la fisica e la medicina si sono sviluppate
parallelamente per un lungo tempo sotto l’impulso portato dal metodo induttivo
dei Francesco Bacone (1561-1626) e da quello sperimentale di Galileo
Galilei (1565-1642).
Sono le idee di Galileo che trasformano radicalmente il modo di affrontare
la ricerca scientifica, ponendo al centro delle proprie indagini le esperienze e
le osservazioni (esperimenti) che sole possono confermare o confutare ipotesi
e idee.
Essenziali diventano quindi gli strumenti per l’osservazione (microscopi,
telescopi) e la misurazione (termometri, barometri).
SVILUPPO SCIENTIFICO   SVILUPPO TECNOLOGICO
Bacone
Galilei
Fahrenheit
Celsius
Galvani
Volta
Doppler
L’inizio della STORIA
I fenomeni che Wilhelm Conrad Roentgen (1895) e Bequerel (1896)
hanno scoperto hanno accompagnato tutte le fasi delle sviluppo
dell’Universo e della Vita fino ai giorni nostri. Tuttavia gli essere umani
non erano a conoscenza dell’esistenza di questi fenomeni.
Fin dalla loro scoperta, oltre cento anni fa, gli esseri umani sono stati in grado di
sfruttare questi fenomeni, produrre artificialmente questi raggi e queste sostanze
radioattive ed usarle nel bene e nel male.
Nel corso del secolo scorso queste scoperte hanno influito
sullo sviluppo culturale, industriale, sanitario (qualità e
durata della vita) dell’Umanità.
Ancora oggi, lo
sviluppo delle
applicazione,
che si sono
avute come
ricadute da
queste scoperte
è ancora in
pieno
svolgimento..
L’inizio della STORIA
Libro 1896 I RAGGI ROENTGEN M. De Ciutiis
L'annuncio della scoperta dei raggi X è del dicembre 1895.
Nel libro è riportata la storia della prima radiografia effettuata all'ospedale militare della Trinità
di Napoli dal colonnello medico Giuseppe Alvaro sul braccio di un soldato, Alfredo Musiani,
ferito nella battaglia di Mai-Maret (Guerra Abissinia).
Dal sito http://www.amber-ambre-inclusions.info/nuova%20raggi_x__radon.htm di Gianfranco Rocchini.
Anno 1896
STORIA delle RADIAZIONI
I raggi X e le sorgenti radioattive (inizialmente naturali e successivamente artificiali)
sono stati un motore inarrestabile nel progresso della scienza, della tecnologia e
della medicina. Il loro uso ha portato all’aumento della conoscenza in numerosi campi
dell’attività umana, nello studio dei fenomeni naturali, nello studio della struttura della
materia e della struttura ed evoluzione dell’Universo.
L’applicazione delle radiazioni alla biologia ha fornito le basi scientifiche per l’impiego
delle radiazioni in terapia e per la radiprotezione.
Le Scienze - 1983 n. 173
I metodi di estrazione erano fondati su
differenze della solubilità di vari Sali di radio e
di altri componenti del materiale:
Il primo tipico processo pone il radio in
soluzione e poi lo precipita.
Il secondo processo concentra il radio nel
residuo solido e poi lo estrae
STORIA delle RADIAZIONI
Le Scienze
Ottobre 1993 n. 302.
Questo roboante annuncio pubblicizza il RADIOTHOR, “specialità medicinale” contenete
radio e il suo inventore, William J,A, Bailey. Questo genere di pubblicità fece sorgere
una infatuazione collettiva per il radio ritenuto una sorta di panacea per la cura dei
tumori e altro.
Si usano i raggi Roentgen imprimere schemi anatomici direttamente nel cervello degli studenti, memorizzandoli in modo più
duraturo rispetto ai metodi ordinari di apprendimento dei dettagli anatomici
STORIA delle RADIAZIONI
Da: Le Scienze Febbraio 1978 n. 114
Da: Radiografia e radioscopia – Storia dei raggi
Röntgen e loro applicazioni più importanti.
Schincaglia. Vallardi Ed. 1918
Negli ultimi anni di due secoli fa cominciarono a
diffondersi i primi gabinetti di radiologia e di radioterapia.
Non era previsto alcun tipo di protezione per il medico e per il paziente.
DANNI DA RADIAZIONI
I danni alla pelle derivanti dall’uso sconsiderato dei raggi X ha portato al riconoscimento
molto precoce del loro effetto nocivo sui tessuti umani, ma anche, grazie a questo, al
loro uso già nei primi anni dopo la loro scoperta per il trattamento delle malattie della
pelle e malattie tumorali. A parte alcuni risultati incidentali più spesso si ebbero
danni soprattutto a causa della mancanza di qualsiasi concetto di corretto
dosaggio, e a causa della impossibilità di misura adeguata della dose.
Fu Holzknecht, nel 1902 ad utilizzare la decolorazione
dei cristalli sotto l'influenza della radiazione come un
metodo di misurazione della dose.
Monument to X-ray
and radium martyrs
in Hamburg
Copyright Radiology Centennial Inc.
1895-1906
Injuries seen soon after discovery of x-rays
• Early transient erythema
• Epilation to main erythema
• Desquamation
• Late erythema
• Ulceration
1895-1906
Proposed Mechanisms of Damage
• Due to ozone liberated at surface of tissue (Tesla 1897)
• Due to platinum particles carried by rays (Gilchrist 1897)
• Due to heat rays (burn) (Walsh 1897)
• Due to UV rays (Stine 1896)
• Due to rays carrying infectious material (Kell)
• Injuries caused by x-rays (Thompson 1896)
1895-1906
NY newspaper reported that
“ at U.S. College of Physicians and Surgeons roentgen rays were used to reflect anatomic
diagrams directly into the brains of students, making a more enduring impression than ordinary
methods of learning anatomic details”
PRIME REGOLE di RADIOPROTEZIONE PRATICA
Roentgen si era costruito una grande scatola di zinco in cui ha fatto le sue misure ed esperimenti
Lo aveva fatto per proteggere le sue lastre fotografiche.
Roentgen e Tesla sapevano dal loro lavoro sulle attenuazioni e trasmissioni che il piombo era il
materiale comune più efficace per attenuare i raggi X.
• Nel 1896 nel Regno Unito durante Indian Exhibition un dimostratore di raggi X ha sviluppato
vesciche scure sotto la pelle. Ha utilizzato una crema per ridurre l'irritazione: ha applicato
lanolina alle mani e indossava guanti imbevuti di grasso. Ha risolto la bruciatura alle mani.
• Crocker (1897) ha avuto un paziente che cura con acido picrico (altamente esplosivo) per
ridurre la sensazione di bruciore (e sembrava avere un effetto protettivo).
• Crocker ha proposto che il pigmento rosso può proteggere contro i raggi X
• I lavoratori con X-Ray indossavano guanti e cappotto di stoffa rossi e si verniciavano la faccia
con vernice rossa.
Rollin, Dentista di Boston ha proposto tra il 1900 e il 1904 di:
• Indossare occhiali radiazioni assorbenti, 1 cm di spessore
• Definire il fascio con diaframma rettangolare
• Fissare una distanza minima (FFD) di 1 m
• Togliere le radiazioni indesiderate con filtri
• Racchiudere tubo in piombo
PRIME REGOLE di RADIOPROTEZIONE
L'ignoranza dei rischi legati all’impiego delle radiazioni ionizzanti ha provocato
numerosi feriti fra i pazienti, i medici e scienziati.
Alcuni ricercatori hanno evidenziato i pericoli e suggerito di impostare dei limiti di
esposizione.
Nel luglio del 1896, solo un mese dopo la scoperta di raggi x, un caso grave di
dermatite indotta da raggi X è stato pubblicato. Già nel 1902, è stato raccomandato il
primo limite dose di circa 10 cGy al giorno (o 30 Gy/anno).
Il limite di 10 cGy/giorno non era basato su dati biologici ma piuttosto era la
quantità minima che poteva essere facilmente individuata, vale a dire, la quantità
richiesta per produrre un appannamento della lastra fotografica.
Nel 1903, gli studi sugli animali avevano dimostrato che i raggi X possono produrre il
cancro e uccidere tessuti viventi, e organi più vulnerabili alle
radiazioni (pelle, sangue, organi riproduttivi).
1906-1913
Dr. W.S. Laurence (1907) ha osservato che "... una protezione assoluta
da raggi X esisteva solo se uno operava in una città adiacente e gestiva
con l’uso del telefono“. Credeva che non era necessario "vestirsi con
armatura“
Leonard (1907) reccomanda:
• 6 lbs/sq ft (2.38 mm) di piombo per coprire il tubo RX
• Diaframmare per ridurre la radiazione secondaria.
PRIME REGOLE di RADIOPROTEZIONE
1913-1920
Deutsche Roentgen Gesellschaft (1913) introduce le regole di radioprotezione:
• 2 mm di piombo per protezione del corpo
• Mettersi alla distanza massima possibile dal tubo durante l’erogazione
Russ (1914) della British Roentgen Society esorta
• Regno Unito a formulare raccomandazioni simili, e
• ha rilevato che l’impiego di radiazioni è 50 volte maggiore di un decennio prima
Marie Curie (PRIMO FISICO MEDICO?)
Ha scoperto il Radium e il Polonio. Ha dato un notevole contributo alla
Fisica Medica. Durante la prima guerra mondiale ha creato circa
200 installazioni radiologiche fisse ed ha equipaggiato 18 sistemi
mobili (“petites Curies”) contribuendo alla sviluppo della radiologia.
PRIME REGOLE di RADIOPROTEZIONE (LIMITI DI DOSE)
1921-1927
British X-Ray and Radium Protection Committee (1921) emette il 1° report:
• Tubo incassato in 2 mm piombo
• Calotta di protezione di 2 mm piombo equivalente.
British X-Ray and Radium Protection Committee (1924) revisiona il report:
• Se la tensione di picco <70 kVp schermatura tubo 1.5 mm piombo
• Uso di cabina di protezione di 1 m di larghezza e 2 m di altezza, 2 mmeq Piombo
Si consigliano le seguenti precauzioni:
1. non più di 7 ore di lavoro al giorno;
2. domenica e 2 mezze giornate fuori servizio/settimana, da trascorrere il più possibile fuori
di casa;
3. una vacanza annuale di 1 mese o 2 quindicine separate.
• Sievert, Barclay and Cox raccomandano come limite annuale il 10% della dose eritema (500 –
600 mSv/anno). La dose eritema è stimata a 5000 – 6000 mSv.
• Mutscheller (1925) introduce il concetto di Tolerance Dose
• Il limite di esposizione ai lavoratori è ridotto a 1/100 della dose eritema/mese (50 – 60 mSv).
Vengono proposte tabelle, a varie tensioni, dei valori di spessore di schermatura necessarie per
ridurre l’intensità del fascio a valori pari a 1/100 della dose di eritema a distanze di 10 piedi dal
tubo per radiografia e radioscopia (tipici valori 1.2 mmPb e 1.8 mmPb).
Il Consiglio di Sanità Olandese (1926) adottata un approccio conservativo: un eritema ogni
90000 ore di lavoro (50 anni)  100 mSv/anno.
PRIME REGOLE di RADIOPROTEZIONE (ANCHE IN ITALIA)
1921-1927
• Nel 1926, in Italia, la Società Italiana di Radiologia medica costituì un “Comitato tecnico” con
il compito, tra l’altro, di “seguire ed applicare le norme di protezione” e di esercitare la
sorveglianza sull’esecuzione da parte delle case costruttrici delle norme di protezione da
adottare e sul controllo degli strumenti di misura compresi quelli installati sugli apparecchi
radiologici.
Negli anni venti e inizio anni trenta l’ing. Pugno Vanoni fu una Figura di rilievo nel campo della
dosimetria e strumentazione, noto anche in campo internazionale, tanto da essere chiamato a
far parte della Commissione internazionale per le unità radiologiche e del Comitato per la
protezione radiologica promosso dal secondo Congresso internazionale di radiologia (1928), in
seguito ICRP.
1927:
H. J. Muller (genetista) dimostra che i raggi X producono mutazioni genetiche e
cromosomiche nel moscerino dell’aceto e che sono trasmesse ai discendenti secondo le
leggi dell’eredità biologica.
PRIME REGOLE di RADIOPROTEZIONE (ERA MODERNA)
1928-1934 Inizio ERA MODERNA della RADIOPROTEZIONE
2° Congresso Internazionale di Radiologia (ICR) (1928). Per decisione del Congresso viene
fondata la International X ray and Radium Protection Committee poi rinominata nel 1950
International Commission on Radiological Protection (ICRP);
ICR nomina un comitato che definisce le unità di misura appropriate della radiazione.
Negli U.S.A. nel 1929, su iniziativa della American Roentgen Ray Society e della Radiological
Society of North America, venne istituito lo United States Advisory Committee on X-Ray and
Radium Protection (USACXRP), divenuto poi il National Committee on Radiation Protection
and Measurements (NCRP);
Viene pubblicato il 1° NRCP report (1931): raccomanda di non superare e 2 mSv/giorno;
1935-1949
NCRP (1936) propone la definizione di Dose Massima Ammissibile e riduce i limiti a 1
mSv/giorno;
1937:
A Palermo Emilio Gino Segrè (premio Nobel per la scoperta dell’antiprotone)
scope il Tc-99m (utilizzando molibdeno irradiato da Lawrence a Berkeley)
1937:
E’ concordata ufficialmente l’unità di misura Roentgen
PRIME REGOLE di RADIOPROTEZIONE (LA GUERRA)
1940-1949
1941:
Prima somministrazione terapeutica di I-130 per la cura
dell’ipertiroidismo.
1945:
La prima bomba al plutonio (nome in codice "Gadget") fu
fatta esplodere nel "Trinity test" il 16 luglio 1945 nel poligono di
Alamogordo, in New Mexico.
1945:
La prima bomba all'uranio ("Little Boy") fu sganciata sul
centro della città di Hiroshima il 6 agosto 1945.
1945:
La seconda bomba al plutonio, denominata in codice "Fat
Man", fu sganciata invece su Nagasaki il 9 agosto 1945.
Il programma di produzione di armi nucleari, durante la seconda
guerra mondiale, ha reso necessario un ulteriore sviluppo delle
norme di radioprotezione; Il Progetto Manhattam rende disponibili
grandi quantità di radioisotopi
1946: Primo trattamento del carcinoma tiroideo con un
“cocktail atomico” di I-131.
1949:
NCRP report 6 riduce la DMA a 150 mSv/anno;
CB Braestrup fornisce le curve di attenuazione (in di R/mAmin @ 1m);
La Conferenza di Chalk River, introduce il cambiamento da Tollerance
Dose a Dose Massima Ammessa a corpo intero;
Si presuppone che c’é un certo grado di rischio a qualsiasi livello di
esposizione.
PRIME REGOLE di RADIOPROTEZIONE (IL DOPO GUERRA)
1950-1957
1952:
Istituzione del Consiglio Nazionale per le Ricerche Nucleari (CNRN), che si è
affiancato al CISE (Comitato Italiano Sistemi Elettrici) fondato anni prima (nel 1946) a Milano e
nel quale era già presente la sezione medico-biologica diretta da Aldo Perussia.
1955:
Costituzione al CISE del primo nucleo italiano di radioprotezione operativa, promosso
da Carlo Polvani e dal fisico Alessandro Malvicini.
1955:
Viene pubblicato il Manuale n. 60. Viene limitata l’esposizione di studenti come
soggetti radiografici per l’istruzione;
1956:
Viene creata la International Atomic Energy Agency (IAEA), organismo delle
Nazioni Unite con il compito di accelerare e diffondere il contributo dell’energia atomica per la
pace, la salute e la prosperità in tutto il mondo, emanando anche indicazioni operative in merito
ai vari aspetti di sicurezza e di protezione dai rischi sanitari associati e vigilando per il rispetto del
“Trattato di non proliferazione”;
1957:
Firma del Trattato EURATOM di Roma;
1957:
Viene revisionato il limite: 3 mSv/settimana e non si deve avere il superamento del
valore medio di 50 mSv/anno.
PRIME REGOLE di RADIOPROTEZIONE (IL DOPO GUERRA)
1958-1980
1958:
Fondazione dell’Associazione Italiana di Fisica Sanitaria (AIFS, ora AIRP)
La DMA è posta a 3 mSv/settimana (150 mSv/anno) per eta 18 – 45 anni
La DMA è posta a 6 mSv/settimana (150 mSv/anno) per eta > 45 anni.
Le Nazioni Unite promuovono la costituzione dell’UNSCEAR (United Nations Scientific
Committee on the Effects of Atomic Radiation) la cui attività era essenzialmente diretta al
censimento e monitoraggio, su scala planetaria, delle principali fonti di radiazioni e sui loro
effetti.
1964:
Emanazione del DPR 185/64.
Vengono introdotti i concetti di Workload (W), Use (U), Occupancy (T);
1964:
Viene fondata l’International Radiation Protection Association (IRPA) quale
federazione internazionale di Società nazionali autonome di Radioprotezione.
1972:
si rieunisce per la prima volta il Comitato scientifico di esperti Biological Effect of
Ionizing Radiations (BEIR), Comitato scientifico di esperti (in sostituzione del BEAR) riunito
all’occorrenza dalla NAS (National Accademy of Science) degli Stati Uniti per fare il punto sulle
conoscenze del rischio dovuto alle radiazioni ionizzanti;
1976:
La NCRP pubblica il Report 49, di fatto lo standard per I successivi 28 anni.
1977:
La ICRP Pubblica il report 26, introduce il limite di dose equivalente di 50 mSv/anno.
1979:
Viene fondata l’Associazione Nazionale Professionale degli Esperti Qualificati (ANPEQ).
REGOLE di RADIOPROTEZIONE (AD OGGI)
1981-2015
La pubblicazione ICRP 60 (1990) raccomanda un limite di dose efficace per lavoratori di 20
mSv/anno e permettendo 50 mSv/anno se la media di 20 mSv/anno non è superata nel periodo
di 5 anni.
Il “Sistema di limitazione delle dosi” diviene “Sistema di protezione radiologica”, come per
significare che la “limitazione della dose” non è il principale strumento di prevenzione, ma è il
complesso dei tre strumenti (fisica, biologia, anatomofisiologia) che dà completezza allo sforzo
di prevenzione nei confronto dei rischi legati all’esposizione alle radiazioni ionizzanti.
Si basa su 3 principi: Principio di giustificazione, Principio di ottimizzazione (ALARA), Principio
di applicazione dei limiti di dose.
1995: D.Lgs.230 (Recepimento direttive Europee)
1998: L’Associazione Italiana di Fisica Sanitaria e Protezione contro le Radiazioni (AIFSPR) e
l’Associazione Italiana di Fisica Biomedica (AIFB), confluiscono nell’Associazione Italiana
di Fisica Medica (AIFM).
2000: D.Lgs187 – Definizione dello Specialista in Fisica Medica
2004: NCRP pubblica Report No 147
2013: Direttiva Euratom 59 del 5.12.2013
PROGRAMMA INDUSTRIALE NUCLEARE (IN ITALIA)
12 Centri di Ricerca
4 centrali (dismesse)
3 reattori di produzione e ritrattamento
Lavoratori esposti in Italia:
Area RX - Medico Nucleare
16000
Area Sanitaria Complementari
Industriale & ricerca
25000
5000
Siti depositi rifiuti
radioattivi.
1.6 miliardi Euro
investimenti.
70 ordigni
nucleari
U.S.A. su
territorio italiano
STORIA della FISICA MEDICA IN ITALIA
Risale al 1969 l’ingresso ufficiale dei fisici nella Sanità, quando il DPR 128 previde
l’istituzione dei Servizi di Fisica Sanitaria “per la risoluzione dei problemi di fisica nelle
applicazioni dell’elettronica e nell’impiego di isotopi radioattivi e di sorgenti di radiazioni
per la terapia, la diagnostica e la ricerca e nella sorveglianza fisica per la protezione
contro i pericoli delle radiazioni ionizzanti”.
1978:
Fondazione Scuola di Perfezionamento in Fisica Sanitaria e Ospedaliera
dell'Università di Milano (biennale) diretta fal Prof. Piero Caldirola (fisico teorico) a cui seguono
altre scuole (Pisa, Bologna con la conversione del Corso annuale di Specializzazione in
Radioprotezione e Tecniche Radioisotopiche in Corso annuale di Specializzazione in Fisica
Sanitaria)
Lo stato giuridico del fisico medico nell’ambito del Servizio Sanitario Nazionale è stabilito dal
Decreto Legislativo n°502/1992 e dalle sue successive modifiche ed integrazioni. Il
Decreto, operante in materia di riorganizzazione del SSN, inquadra il fisico nell’ambito della
dirigenza sanitaria insieme ad altri laureati non medici quali biologi, chimici, psicologi e
farmacisti.
STORIA della FISICA MEDICA IN ITALIA
La storia della Fisica Medica in Italia è
interlacciata con la storia dell’impiego delle
radiazioni in uso medico
Ottobre 1953
Arrivo presso il centro Tumori di Borgo
Valsugana primo apparecchio di telecobaltoterapia d'Europa
(prodotto dalla A.E.C.L Canada).
Nato a Como nel 1928.
È stato il primo fisico italiano ad operare nell’area fisico-medica
all’interno di una struttura ospedaliera, affiancando la figura del
medico.
Successivamente ha diretto il Laboratorio di Dosimetria e
standardizzazione del Centro di Studi Nucleari della Casaccia e poi
all’Università di Ferrara fino al 2000.
RTPS su
IBM 370
della PAT
STORIA della FISICA MEDICA IN ITALIA
A Levico-Roncegno (TN) nel 1964 si tiene il Convegno:
“Colloqui sui rapporti tra Fisica e Medicina”.
E’ stato di fondamentale importanza per l’attivazione dei
Servizi di Fisica Medica nelle strutture sanitarie. Inoltre ha
sottolineato la necessità della formazione di base nel campo
della fisica per futuri medici contribuendo così alla
istituzione di Cattedre di Fisica Medica presso le Scuole di
A Trento
Medicina.
A Levico (1975) si
tiene il Convegno
sulla radioprotezione
del paziente
(2014) si
tiene il
Convegno
Fisica &
Medicina
Le Scienze Febbraio 1978 n. 114
A Levico (1990) si tiene il Convegno sulla radioprotezione del paziente
STORIA della FISICA MEDICA IN ITALIA
Negli anni il ruolo del fisico medico si è venuto sempre più definendo, anche sulla scorta di
ulteriori leggi nazionali, mutuate da altrettante norme della Comunità Europea relative ai rischi
connessi all’impiego di radiazioni ionizzanti, quali il D. Lgs. 230/1995 e s.m.i. in materia di
radioprotezione degli operatori e della popolazione, il D. Lgs. 187/2000 in tema di
radioprotezione dei pazienti e, recentemente, il D. Lgs. 81/2008 sulla sicurezza.
Ad oggi le competenze del fisico medico si possono collocare nei diversi ed estesi settori
clinici che vedono l’impiego sanitario delle radiazioni ionizzanti e non ionizzanti.
Le attività che il fisico medico svolge sono svariate ed a diversi livelli di responsabilità ed
operatività, riunendo la garanzia della qualità delle prestazioni, la dosimetria, l’ottimizzazione
delle esposizioni diagnostiche e terapeutiche, la ricerca clinica, il controllo di qualità
delle apparecchiature radianti e la radioprotezione dei pazienti, dei lavoratori e della
popolazione.
Inoltre, anche al di là dell’ambito strettamente clinico, il fisico medico opera nel settore della
Sicurezza all’interno dell’ambiente ospedaliero, dell’acquisizione e gestione di tecnologie
innovative (HTA) e della didattica a vari livelli.
STORIA della FISICA & TECNOLOGIA in MEDICINA
Il contributo della Fisica e della Tecnologia alla Medicina sarà sempre maggiore.
Ricordiamoci solo qualche anno fa ….:
Probabilmente il primo
Probabilmente il primo
scanner CT EMI
I.B. (BV 20 Philips) per
fluoroscopia chirurgica. dell’Europa continentale.
E’ stato utilizzato in
Disegnato da C. H. F.
Belgio nel 1975. Ora è al
Müller nel 1956.
Belgian Museum of
Radiology
Betatroni per terapia
Fino anni ‘80
Tecnologie di misura.
Radiumterapia
First coincidence imaging
system (PET 1950)
Cobaltoterapia
Questa affermazione è l’unica cosa certa ….
Tutte le previsioni sul futuro sono incerte ….
STORIA della FISICA & TECNOLOGIA in MEDICINA
TRATTAMENTI
RADIOTRAPICI
CON RADIUM
Radiografia aghi di radium
Tabelle per il calcolo dei piani di trattamento
STORIA ATTUALE della FISICA & TECNOLOGIA in MEDICINA (accenni)
E la STORIA FUTURA?
Ruolo per il fisico medico nella sanità
odierna e futura (1)
Già allora, anno 1969, il legislatore con lungimiranza aveva riconosciuto necessarie e
indispensabili le attività e le responsabilità autonome dei Fisici:
SI ALLE STRUTTURE COMPLESSE DI FISICA MEDICA
NO AI FISICI ALLE DIPENDENZE DI U.O. MEDICHE o U. AMINISTRATIVE
MA STRUTTURE SEMPLICI AFFERENTI ALLA D.G. o D.S. o DIP.
AIFM - Linee Guida per l’organizzazione delle strutture di Fisica Medica in Italia – 2013
Le strutture sanitarie sono sempre più supportate dall’INFORMATION TECHNOLOGY. Per
partecipare a questo processo di sviluppo i Fisici Medici devono ampliare la loro cultura
nell’ambito della tecnologia informatica (reti, connessioni, cloud, flussi informativi, sistemi
informatici [RIS, PACS, HIS, LIS, …], … Protocolli di comunicazione [DICOM, HL7, …]. … Piattaform
eICT, …).
QUESTO TIPO DI CONOSCENZE SOLO PARZIALMENTE VENGONO FORNITE DAI
PERCORSI FORMATIVI TRADIZIONALI (LAUREA, SPECIALIZZAZIONE).
AIFM - Linee Guida per l’organizzazione delle strutture di Fisica Medica in Italia – 2013
FUTURO: SEMPRE MAGGIOR COMPLESSITA’
GESTIONE DELLA COMPLESSITA’!!!!
E la STORIA FUTURA?
Ruolo per il fisico medico nella sanità
odierna e futura (2)
Saremo chiamati a contribuire a gestire strutture/sistemi sempre più complessi (meccanici
[robot], informatici [reti], apparecchi [TAC/RM/PET, ..] e software/programmi sempre più
performanti (visualizzazione ed elaborazione immagini, dati e informazioni) in collaborazione
con altre figure professionali (Medici, Informatici, Ingegneri, TSRM, ….).
OPERATORI CAPACI DI INTERAZIONI MULTIDISCIPLINARI
CAPACI DI GESTIRE LACOMPLESSITA’
APERTI A TUTTE LE PROBLEMATICHE SCIENTIFICHE E TECNICHE IN MEDICINA
Ampliamento delle nostre conoscenze e relazioni!!!
Interfacciarsi con: D.G., D.S., Serv. Tecnici, Servizi Provveditorato, Serv. Ing. Clinica.
Dip. di immagini, ….. per fare SISTEMA
FUTURO: SEMPRE PIU’ TECNOLOGIA  HTA
Ruolo (3)
Collaborare alla scelta e alla valutazione delle tecnologie sanitarie (Health technology
Assessment [HTA]) ovvero delle applicazioni pratiche della conoscenza.
HARD
•Attrezzature sanitarie (TAC +
RX + RM + LINAC + BRACHI
+ US + …)
•Dispositivi biomedici
•Robotica
•Sistemi diagnostici
Partecipazione alla
predisposizione
capitolati di
acquisto/servizio,
espletamento gare
e collaudi di
apparecchiature ed
accessori
SOFT
•Farmaci
•Software
•Procedure, Protocolli, Linee
guida
• Percorsi assistenziali
•IT
•Assetti strutturali e
organizzativi
•Etc..
•Professionisti
•Etc..
La tecnologia Sanitaria è l’applicazione delle conoscenze scientifiche nella cura,
assistenza e prevenzione EUnetHTA (European Network for HTA), 2008
Dobbiamo diventare degli interlocutori credibili dei nostri Amministratori.
Pochi Fisici Medici si interessano di queste problematiche!!
CARTA DI TRENTO sulla valutazione delle tecnologie sanitarie in Italia (2010).
Ministero Salute: Manuale di formazione per il governo clinico: Il governo dell'innovazione sanitaria (2012)
FUTURO: PREVENZIONE & QUALITA’ Ruolo per il fisico medico nella sanità
odierna e futura (4)
Occorre che le cure mediche siano appropriate e che ai Fisici medici si assumano responsabilità
ed impegno routinario per garantire sicurezza e appropriatezza tecnologica nelle pratiche
cliniche e collaborazione per l’abbattimento dei rischi e degli eventi avversi.
La prevenzione per essere efficace deve poggiare le sue fondamenta sulle conoscenze
scientifiche e sulle evidenze tecnologiche e clinico-biologiche.
OPERATORI DI SICUREZZA, PREVENZIONE e QUALITA’
NON SOLO DI RADIOPROTEZIONE E CTRLQ
Ampliamento dei nostri ruoli!!!
JCI
OHSAS
ISO-9000
Occupational Health and Safety Assessment Series
Sistema Qualità
FUTURO: IMAGING
Ruolo per il fisico medico nella sanità odierna e futura (5)
L’IMAGING (quantitativo) in medicina e è sempre più presente e determinante.
BIOLOGICO, RADIOLOGICO, RM, ECOGRAFIA, ENDOSCOPIA, ELASTOGRAFIA,
FOTOGRAFIA MEDICA, TERMOGRAFIA, MEDICINA NUCLEARE, FUNZIONALE,
ELETTROENCEFALOGRAFIA; MAGNETOENCEFALOGRAFIA,
ELETTROCARDIOGRAFIA, ANATOMO-PATOLOGICO, …
Imaging MULTIMODALE 2D, 3D, 4D
Estensione degli interessi e conoscenze a tutto l’imaging (non solo radiologico):
CONOSCITORI DELL’IMAGING, ….
NO AL SOLO IMAGING RADIOLOGICO
Pochi Fisici Medici si interessano di queste problematiche!!!
In attesa dell’X-RAY PHASE CONTRAST IMAGING
Magnetoencefalometria:
ricostruzione immagine
delle correnti elettriche di
dipolo nel cervello
FUTURO: STATISTICA & BIG DATA
Ruolo per il fisico medico nella sanità
odierna (6)
La STATISTICA è uno strumento importantissimo per la verifica della qualità del lavoro (risultati)
e determinante per le scelte in medicina. Linkata con l’informatica biomedica.
SUPPORTO METODOLOGICO e STATISTICO alla MEDICINA
La ricerca medica del futuro passerà per l’analisi dei BIG DATA !!!
Il concetto di Big data è proprio del campo dei database: il termine indica grandi
aggregazioni di dati, la cui mole richiede strumenti differenti da quelli tradizionali,
in tutte le fasi del processo.
FUTURO: RCERCA &
FORAMZIONE
Ruolo per il fisico medico nella sanità
odierna (7)
LA RICERCA SCIENTIFICA è nel DNA del Fisico Medico: sono infatti persone caratterizzate da
percorsi formativi specialmente indirizzati alla sperimentazione ed alla ricerca; queste
prerogative sono state e debbono essere salvaguardate sia in termini di professionalità
che di autonomia organizzativa e gestionale.
Va coltivata partecipando a progetti di ricerca interni e/o esterni.
SI A COLLABORAZIONE CON UNIVERSITA’ ED ENTI DI RICERCA
PUBBLICAZIONE ARTICOLI SCIENTIFICI
La ricaduta che si ha è maggiore degli impegni profusi!!!
Ruolo importante nella Docenza e Formazione nelle scuole delle Professioni Sanitarie, Scuole di
Specializzazione e all’interno delle strutture sanitarie.
SI ALLA DOCENZA COME MOMENTO ARRICCHENTE
Dobbiamo porci come propositori di Formazione
PS. Approfittiamo di più della Scuola P.Caldirola
Futuro delle SCUOLE di SPECIALIZZAZIONE in FM
Obiettivi formativi caratterizzanti le Scuole di Specializzazione:
Area SERVIZI CLINICI, Sottoarea dei servizi clinici ORGANIZZATIVI e della Sanità Pubblica.
Attualmente quattro aree di attività:
• Terapie Radianti
• Diagnostica per Immagini
• Sistemi Informativi Ospedalieri
• Radioprotezione
19 scuole: 16 attivate
almeno in parte (TO, MI,
GE, BO, PD, FI, PI, 3
Rm, NA, CA, ME, CA,
PA) e 3 mai attivate
(AN, BA, Magna Grecia)
Ampliare con:
Sicurezza, HTA, Management, diagnostica sonografica,
Impiego delle radiazioni non ionizzanti (RM, laser, ultrasuoni, HIFU, ecc.),
Preparare alle funzioni
di “esperto responsabile ” per gli impianti RM
di “addetto alla sicurezza laser”
di “esperto qualificato”
Metodi di calcolo avanzati (Montecarlo)
LA SITUAZIONE ATTUALE
Gestione “Big Data”
DELLE SCUOLE E’
Elaborazioni Immagini
DISASTROSA!!!!
Nuove tecnologie
Obiettivo: Preparare il FM di domani che dovrà operare nel settore della
prevenzione, sicurezza, qualità, innovazione all’interno dell’ambiente sanitario,
all’acquisizione e gestione delle tecnologie innovative (HTA) e nella formazione,
ricerca e didattica
E la STORIA FUTURA?
Ruolo per il fisico medico nella sanità odierna (9)
Branche emergenti che ci devono veder coinvolti: MANAGEMENT
SI ALLA PREPARAZIONE IN MANAGEMENT SANITARIO
Dobbiamo diventare anche dei gestori (degli “econoFisici” ). Serve formazione!!
Il fisico ha il compito di proporre la propria cultura e la propria conoscenza delle leggi della
Fisica alle discipline mediche
Tenendo ben presente che gli obiettivi sono i beni primari delle persone ovvero la qualità di vita
e la salute del cittadino.
SI A NUOVI AMBITI CULTURALI
NO ALLA FOSSILIZZAZIONE SULLO STATO ATTUALE ….
O professionalmente evolveremo rapidamente passando da “SUPER-TECNICI” a
“GESTORI” o le “MACCHINE” ci sostituiranno.
Il futuro?
Ruolo per il fisico medico nella sanità odierna (10)
IMAGING:
Da 3D a 4D e PARAMETRICO (+Magnetoencefalom.)
MULTIMODALE
ASSISTITA
MAPPATURA GENOMICA
NANOPARTICELLE?
IT:
GRANDI QUANTITA’ DI DATI DA GESTIRE
CLOUD COMPUTING
ELEBORAZIONE REMOTA
CARTELLA SANITARIA INFORMATIZZATA
TERAPIA:
PERSONALIZZAZIONE SPINTA
MULTI-TERAPIA
NUOVE TECNOLOGIE
(PROTONI, TOMOTERAPIA, CIBERKNIFE, n°…)
NANOPARTICELLE ?
MATERIALI:
NUOVI MATERIALI BIOCOMPATIBILI
NANOMATERIALI
Il futuro?
DISABILITÀ:
PROTESICA ROBOTICA
BRAINCOMPUTER INTERACE
UTENTI:
Sempre più anziani
COSTI SANITARI:
Sempre maggiori?
SISTEMI COMPLESSI:
Complessità in continuo aumento
Da: OECD Health Statistics 2013, http://dx.doi.org/10.1787/health-data-en;
World Bank for non-OECD countries. http://dx.doi.org/10.1787/888932916002
PROFESSIONI (la Tecnologia più importante):
OBIETTIVO 18 OMS. Sviluppo delle risorse umane.
Tutti gli stati membri dovrebbero poter assicurare che professionisti sanitari e di altri
settori, abbiano acquisito una conoscenza, atteggiamento ed abilità appropriati a
proteggere e promuovere la salute.Da: 21 Obiettivi proposti dall'O.M.S. in Europa per il 21° secolo.
OBIETTIVO 19 OMS. Ricerca e conoscenza nel campo della salute.
Tutti gli stati membri dovrebbero avere un sistema di ricerca, informazione e
comunicazione sanitaria che supporti meglio l'acquisizione, l'effettiva
utilizzazione e la diffusione di conoscenza per tutti.
Occorreranno cambiamenti radicali nella formazione nella pratica e nella ricerca
Sempre più coinvolti su aspetti economici, scientifici, etici e sociali della ricerca e
dell’applicazione di nuove tecnologie
STRUMENTI FUTURI
Nuovi strumenti che dobbiamo governare.
Metodo Monte Carlo.
Modellistica per la radioprotezione, la Radioterapia
e l’Imaging radiologico.
Ruolo per il fisico medico nella sanità
odierna e futura (13): Problematiche affrontate
RADIOTERAPIA
Dosimetria
ALTRE
RADIOPROTEZIONE
Ricerca e Didattica
Statistica Sanitaria
Ecografia ?
MEDICINA NUCLEARE
Informatica Sanitaria
Acquisti
Burocrazia
Elettronica e A.T.
Modelli fisiologici
Risonanza
Magnetica
Assicurazione di Qualità
Laser
HTA
E la STORIA FUTURA?
Ruolo per il fisico medico nella sanità odierna (14)
Protezione Radiazioni
Ionizzanti e NIR
Occasione in cui verrà in parte definito il ruolo futuro del Fisico Medico sarà il
recepimento delle nuove BSS (Basic Safety Standard).
DOBBIAMO ESSERE CONVINTI CHE NELLA SANITA’ LA RADIOPROTEZIONE DEL PAZIENTE E
DEGLI OPERATORI SONO DUE ASPETTI DELLO STESSO PROBLEMA.
IL FISICO MEDICO DEVE FARSENE CARICO DI ENTRAMBE!!!!
Servizio di Fisica Sanitaria APSS Trento:
10 fisici + 7 dell’U.O. Protonterapia
3 tecnici sanitari di radiologia medica + 2 personale di supporto (Segr-, Mecc.)
2-3 fisici in formazione
Trentino:
0.53 Mab / 10 fisici
1 fisico / 50000 ab
1 SFS / 0.5 Mab
Alto Adige:
0.51 Mab / 6 fisici
1 fisico / 85000 ab
1 SFS / 0.5 Mab
Friuli:
1.25 Mab / 22 fisici
1 fisico / 56000 ab
1 SFS / 0.42 Mab
Veneto:
5.0 Mab / 40 fisici
1 fisico / 125000 ab
1 SFS / 1.0 Mab
Riferimenti Nazionali:
AIFM = Associazione Italiana di Fisica Medica
Circa 1000 iscritti:
60.90 Mab/934 fisici  1 fisico / 65200 ab
AIFMT = AIFM Triveneto circa 90 fisici medici
PER FINIRE: I NOSTRI PROBLEMI
Uno dei massimi nostri problemi: LA VISIBILITA’
Da: [email protected] [mailto:[email protected]] Per conto di Luigi
Fontan
Inviato: mercoledì 4 luglio 2012 16:57
A: [email protected]
Oggetto: [Gr-Triveneto] - R: Messaggio da parte del coordinatore AIFMT
…….
Un nostro problema è quello della visibilità in quanto lavoriamo quasi sempre dietro le
quinte, offrendo competenze e soluzioni che spesso non sono considerate.
Siamo spesso conosciuti come quelli che danno/davano o negano/negavano il rischio
radiologico che era e forse lo è ancora, la più evidente attività trasversale.
…….
AUSPICI
Se non avverrà un cambiamento di interessi e mentalità nei responsabili dei Servizi di
Fisica Sanitaria, nei rappresentanti dei fisici nelle varie associazioni e dei fisici medici stessi, si
potrà avere un numero crescente di buoni professionisti fisici medici che opereranno nelle
strutture sanitarie, ma essi rimarranno isolati scientificamente e in difficoltà con le
problematiche non direttamente affrontate e che non potranno fornire tutti i benefici possibili al
mondo medico.
Aldo Valentini
Servizio di Fisica Sanitaria
APSS – Trento
[email protected]