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
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Attrazione
Necessità
Parametrizzazione
Ottimizzazione
Ricerca
Prototipi strumentali e metodologici
Università
Istituti di Ricovero e Cura a Carattere
Scientifico
Laboratori e Istituti Superiori
Aziende Ospedaliere
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Imaging a Risonanza Magnetica
Attrazione



Fisica Nucleare
Matematica Avanzata
Biofisica degli effetti biologici
• Effetti

Termici

Non termici
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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
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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
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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


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
Sorgenti
Grandezze Fisiche
Grandezze biologicamente
correlate
Strumenti di misura
Metodologia di misura
Taratura strumenti
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Emissione spettrale lampade
UV
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Spettri di azione biologica
Eritema
Tumori non-melanoma
Melanoma in pesci
Danni DNA
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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).
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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
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L’ecografia e l’imaging biomedico
Eco real time bidimensionale
Velocimetria Doppler
Milano 23 Maggio 2007
Prospettive future nella diagnostica
ecografica
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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
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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
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Riccardo Di Liberto
Renato Marchesini
Raffaele Novario
Luigi Spiazzi
Milano 23 Maggio 2007
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Brescia