Dalla fisica nuovi strumenti per la diagnosi e la cura dei

Dalla fisica nuovi
strumenti per la diagnosi
e la cura dei tumori
Vincenzo Monaco
Dipartimento di Fisica - Universita’ di Torino
e
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare - Sezione di Torino
La Fisica in gioco
Casa Alpina Maria Nivis, Torgnon
19 marzo 2014
Puo’ la fisica essere
utile alla medicina?
sviluppo di nuove soluzioni
(innovazione)
mezzi per la diagnostica
cura dei tumori
studio effetti nocivi delle radiazioni
(ionizzanti, non-ionizzanti)
protezione dalle radiazioni
monitoraggio ambientale
Da dove arriviamo ?
CMS
Total weight
14000 t
Overall diameter 15 m ECAL
Overall length 28.7 m
MUON
ENDCAPS
HCAL
3.8T Solenoid
IRON YOKE
Preshower
Foward Cal
Pixels & Tracker
MUON BARREL
4
Sviluppo di ....
Acceleratori di particelle
Rivelatori di particelle
Elettronica
Algoritmi di elaborazione dati
Applicazioni in medicina
Dr. M.Magnoni – ARPA Ivrea
01/05/02
01/05/01
01/05/00
01/05/99
01/05/98
01/05/97
01/05/96
01/05/95
01/05/94
01/05/93
01/05/92
01/05/91
01/05/90
01/05/89
01/05/88
1000
01/05/87
01/05/86
Monitoraggio ambientale
Cs-137 (Bq/kg)
Il Cs137 nella carne bovina piemontese
100
10
1
0,1
0,01
Monitoraggio ambientale
Campo elettromagnetico generato da
una stazione RadioBase
Dr.ssa L.Anglesio – ARPA Ivrea
Contributi della fisica
alla medicina
diagnostica per immagini
(TAC, NMR, PET, ecografia)
Ricostruzione 3D con la TAC
La TAC spirale multistrato in
oncologia
Ca. pancreas: metastasi epatiche
Prof. R.Passariello - Universita’ di Roma “La Sapienza”
‘rendering 3D’ ....
Dr.ssa S. Capello – Molinette Torino
TAC coronarica
Dr. L.Rossi
GE Italia
La
TAC
‘4D’
Dr. V. Faranna
Toshiba
L’endoscopia
Fibre ottiche
Rifrazione
 Legge di Snell
 Riflessione totale
Endoscopia virtuale
colon
ISI - Torino
Tomografia ad emissione di
positroni (PET)
18F-FDG
e+
g
e+
g
e-
PET
total body
con
18FDG
La PET nella diagnosi dei
tumori
PET whole body
eseguita su un malato
oncologico prima e dopo
la chemioterapia
Prima della
chemioterapia
Dr. A. Biggi – Cuneo
2 mesi dopo la
chemioterapia
4 mesi dopo la
chemioterapia
Le nuove frontiere della PET
nella diagnosi dei tumori
18F-FDG
Dr. A. Biggi – Cuneo
11C-Colina
La PET in
4 dimensioni
Dr. K.P. Schäfers - Università di Münster (D)
Risonanza Magnetica Funzionale
effetti della
terapia cognitivo-comportamentale
in pazienti con aracnofobia
Pre - trattamento
Prof.ssa P. Rocca - Università di Torino
Post - trattamento
Gli
ultrasuoni
www.teachingmedicalphysics.org.uk
www.teachingmedicalphysics.org.uk
Contributi della fisica
alla medicina
Terapia con radiazioni
Radioterapia con fotoni
Cobaltoterapia
Acceleratore lineare (o LINAC)
Come funziona un acceleratore lineare ?
www.elekta.com
Come avviene il trattamento
www.varian.com
Perchè l’acceleratore deve girare
intorno al paziente ?
E se usassi gli adroni ?
Come si fa un trattamento
con adroni
Cellule irraggiate con ioni Ferro
Due diversi tipi di proteine vanno a riparare i siti
in cui il DNA e’ danneggiato dalla radiazione
Prof. M.Durante – GSI Darmstadt
Il presente in Italia: CNAO
Consiglio di Indirizzo:
E. Borloni
Fondazione Policlinico
Presidente
G. Azzaretti
Policlinico San Matteo
Vice-presidente
G. Arbosti
Istituto Neurologico C. Besta
C. Ciani
Istituto Europeo di Oncologia
U. Amaldi
Fondazione TERA
A. Mattiussi
Istituto Nazionale dei Tumori
R. Petronzio
G. Coggi
A. Pedotti
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare
Università di Milano
Politecnico di Milano
Il CNAO a Pavia
marzo 2007
marzo 2008
marzo 2009
maggio
2009
aprile
2010
Patologie trattate al CNAO nel periodo di
sperimentazione clinica
Ioni carbonio
1.
2.
3.
4.
Base del cranio e spina dorsale: cordoma e condrosarcoma
Capo/collo, pelvi, tronco: sarcoma dei tessuti molli
Capo/collo: tumori non mesenchimali
Tumori delle ghiandole salivari
Protoni
1.
2.
3.
Base del cranio e spina dorsale: cordoma e condrosarcoma
Meningioma
Carcinoma anaplastico della tiroide
Dr. P.Fossati – CNAO - Pavia
Settembre 2011: inizio trattamenti con protoni
Ottobre 2012: inizio trattamenti con carbonio
La parte di
alta
tecnologia
Il contributo di Torino
CNAO
lo spot
scanning
Al
CNAO
Dall’Universita’ alla clinica
Oltre 1000 dosimetri venduti
a Ospedali in tutto il mondo
Per ulteriori informazioni
www.to.infn.it/it/cnao
www.lns.infn.it
www.cnao.it
www.tera.it
ARRIVEDERCI
a Fisica

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