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Dalla fisica nuovi strumenti per la diagnosi e la cura dei ... - I@PhT

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<strong>Dal<strong>la</strong></strong> <strong>fisica</strong> <strong>nuovi</strong><br />

<strong>strumenti</strong> <strong>per</strong> <strong>la</strong> <strong>diagnosi</strong><br />

e <strong>la</strong> <strong>cura</strong> <strong>dei</strong> tumori<br />

Roberto Cirio<br />

Dipartimento di Fisica S<strong>per</strong>imentale - Universita’ di Torino<br />

e<br />

Istituto Nazionale di Fisica Nucleare - Sezione di Torino<br />

La Fisica in gioco<br />

Casa Alpina Maria Nivis, Torgnon<br />

16 e 19 marzo 2011


Puo’ <strong>la</strong> <strong>fisica</strong> essere<br />

utile al<strong>la</strong> medicina?<br />

sviluppo di nuove soluzioni<br />

(innovazione)<br />

mezzi <strong>per</strong> <strong>la</strong> diagnostica<br />

<strong>cura</strong> <strong>dei</strong> tumori<br />

studio effetti nocivi delle radiazioni<br />

(ionizzanti, non-ionizzanti)<br />

protezione dalle radiazioni<br />

monitoraggio ambientale


Monitoraggio ambientale<br />

1000<br />

Cs-137 (Bq/kg)<br />

Il Cs 137 nel<strong>la</strong> carne bovina piemontese<br />

100<br />

10<br />

1<br />

0,1<br />

0,01<br />

01/05/86<br />

01/05/87<br />

01/05/88<br />

01/05/89<br />

01/05/90<br />

01/05/91<br />

01/05/92<br />

01/05/93<br />

01/05/94<br />

01/05/95<br />

01/05/96<br />

01/05/97<br />

01/05/98<br />

01/05/99<br />

01/05/00<br />

01/05/01<br />

01/05/02<br />

Dr. M.Magnoni – ARPA Ivrea


Monitoraggio ambientale<br />

Campo elettromagnetico generato da<br />

una stazione RadioBase<br />

Dr.ssa L.Anglesio – ARPA Ivrea


Contributi del<strong>la</strong> <strong>fisica</strong><br />

al<strong>la</strong> medicina<br />

diagnostica <strong>per</strong> immagini<br />

(TAC, NMR, PET, ecografia)


Tomografia Assiale<br />

Computerizzata<br />

(TAC)


Ricostruzione 3D con <strong>la</strong> TAC


Dr.ssa S. Capello – Molinette Torino<br />

‘rendering 3D’ ....


‘rendering 3D’ ....<br />

.... di Marco ...<br />

Dr.ssa S. Capello – Molinette Torino


La TAC spirale multistrato in<br />

oncologia<br />

Ca. pancreas: metastasi epatiche<br />

Prof. R.Passariello - Universita’ di Roma “La Sapienza”


Dr. L.Rossi<br />

GE Italia<br />

TAC coronarica


L’endoscopia<br />

Fibre ottiche<br />

Riflessione totale<br />

Legge di Snell<br />

Rifrazione


Endoscopia virtuale<br />

colon<br />

ISI - Torino


Tomografia ad emissione di<br />

positroni (PET)<br />

18<br />

F-FDG<br />

γ<br />

e+<br />

e+<br />

e-<br />

γ


La PET nel<strong>la</strong> <strong>diagnosi</strong> <strong>dei</strong><br />

tumori<br />

PET whole body<br />

eseguita su un ma<strong>la</strong>to<br />

oncologico prima e dopo<br />

<strong>la</strong> chemioterapia<br />

Prima del<strong>la</strong><br />

chemioterapia<br />

2 mesi dopo <strong>la</strong><br />

chemioterapia<br />

4 mesi dopo <strong>la</strong><br />

chemioterapia<br />

Dr. A. Biggi – Cuneo


Le nuove frontiere del<strong>la</strong> PET<br />

nel<strong>la</strong> <strong>diagnosi</strong> <strong>dei</strong> tumori<br />

18<br />

F-FDG 11<br />

C-Colina<br />

Dr. A. Biggi – Cuneo


La PET in<br />

4 dimensioni<br />

Dr. K.P. Schäfers - Università di Münster (D)


Gli<br />

ultrasuoni


www.teachingmedicalphysics.org.uk


www.teachingmedicalphysics.org.uk


Contributi del<strong>la</strong> <strong>fisica</strong><br />

al<strong>la</strong> medicina<br />

Terapia con radiazioni


Radioterapia con fotoni<br />

Cobaltoterapia<br />

Acceleratore lineare (o LINAC)


www.varian.com<br />

Acceleratore lineare


Come funziona un acceleratore lineare ?<br />

www.varian.com


Perchè l’acceleratore deve girare<br />

intorno al paziente ?


Un’altra possibile soluzione: il Cyberknife


E se usassi gli adroni ?


Come si fa un trattamento<br />

con adroni


Cellule irraggiate con ioni Ferro<br />

Due diversi tipi di proteine vanno a riparare i siti<br />

in cui il DNA e’ danneggiato dal<strong>la</strong> radiazione<br />

Prof. M.Durante – GSI Darmstadt


Il presente in Italia:<br />

CATANA


CATANA<br />

Centro di AdroTerapia e Applicazioni Nucleari<br />

Avanzate<br />

INFN-LNS<br />

G. Cuttone D. Rifuggiato<br />

N. Romeo A. Rovelli<br />

A. Giammò F. Tudisco<br />

A. Amato V. Campagna<br />

PHYSICS DEPARTMENT, INFN-CT & CSFNSM<br />

S. Lo Nigro G.A.P. Cirrone<br />

M. G. Sabini C. Rapicavoli<br />

A. Reibaldi J. Ott<br />

M.L. Rallo<br />

OPHTALMOLOGY INSTITUTE OF CATANIA UNIVERSITY<br />

RADIOLOGY INSTITUTE OF CATANIA UNIVERSITY<br />

G. Privitera V. Sa<strong>la</strong>mone<br />

RADIOLOGY INSTITUTE OF CATANIA UNIVERSITY<br />

L. Raffaele C. Spato<strong>la</strong>


A Catania (LNS – INFN)<br />

si usano Protoni (protonterapia)<br />

si trattano patologie ocu<strong>la</strong>ri


Proton Therapy Room<br />

Final Collimator<br />

Motorized<br />

Chair<br />

Centering<br />

Laser<br />

Collimator<br />

Exit<br />

Window<br />

Range Shifter<br />

and<br />

Modu<strong>la</strong>tor<br />

INFN - LNS


Il futuro in Italia: CNAO<br />

Consiglio di Indirizzo:<br />

E. Borloni Fondazione Policlinico Presidente<br />

G. Azzaretti Policlinico San Matteo Vice-presidente<br />

G. Arbosti Istituto Neurologico C. Besta<br />

C. Ciani Istituto Europeo di Oncologia<br />

U. Amaldi Fondazione TERA<br />

A. Mattiussi Istituto Nazionale <strong>dei</strong> Tumori<br />

R. Petronzio Istituto Nazionale di Fisica Nucleare<br />

G. Coggi Università di Mi<strong>la</strong>no<br />

A. Pedotti Politecnico di Mi<strong>la</strong>no


Il CNAO a Pavia


marzo 2007


marzo 2008


marzo 2009


maggio<br />

2009


aprile<br />

2010


Febbraio 2011


Febbraio 2011


Patologie trattate al CNAO nel <strong>per</strong>iodo di s<strong>per</strong>imentazione<br />

clinica (con inizio nel corso del 2011)<br />

Ioni carbonio<br />

1. Base del cranio e spina dorsale: cordoma e condrosarcoma<br />

2. Capo/collo, pelvi, tronco: sarcoma <strong>dei</strong> tessuti molli<br />

3. Capo/collo: tumori non mesenchimali<br />

4. Tumori delle ghiandole salivari<br />

Protoni<br />

1. Base del cranio e spina dorsale: cordoma e condrosarcoma<br />

2. Meningioma<br />

3. Carcinoma anap<strong>la</strong>stico del<strong>la</strong> tiroide<br />

Dr. P.Fossati – CNAO - Pavia


La parte di<br />

alta<br />

tecnologia


Il contributo di Torino


CNAO<br />

lo spot<br />

scanning


a Ospedali in tutto il mondo<br />

Dall’Universita’ al<strong>la</strong> clinica<br />

Oltre 800 dosimetri venduti


Per ulteriori informazioni<br />

www.to.infn.it/it/cnao<br />

www.lns.infn.it<br />

www.cnao.it<br />

www.tera.it


ARRIVEDERCI<br />

a Fisica<br />

o<br />

a Medicina<br />

o<br />

a Veterinaria

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