La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

Medical Physics Activities in the University, Hospital and Industry Cristiana Peroni – Universita’ di Torino & INFN Master and PhD theses of Physics Students.

Presentazioni simili


Presentazione sul tema: "Medical Physics Activities in the University, Hospital and Industry Cristiana Peroni – Universita’ di Torino & INFN Master and PhD theses of Physics Students."— Transcript della presentazione:

1 Medical Physics Activities in the University, Hospital and Industry Cristiana Peroni – Universita’ di Torino & INFN Master and PhD theses of Physics Students on the subject of: Nuclear Medicine Radiotherapy with Photons Hadrontherapy MRI

2 Vina del Mar, C.Peroni - Torino Univ. & INFN2 Physicists for Medicine physics   s  physician Dec W.K.Roentgen reports about a “Eine neue Art von Strahlen” Feb H. Bequerel reports about the emission of a “form of radiant energy” emitted by uranium 1898 M. and P. Curie discover polonium and radium 1907 E. Rutherford and F. Soddy, “The Cause and Nature of Radioactivity”

3 Jan 6, 2010C.Peroni - Torino Univ. & INFN3 Early times radiation sources for medicine (therapy) 45

4 Jan 6, 2010C.Peroni - Torino Univ. & INFN4 Nuclear Medicine Molecular Imaging (in vivo and in vitro) scintigraphy lung, skeleton, gallbladder… SPECT (Single Photon CT) functional brain imaging, myocardial perfusion imaging > 90% applications use 99m Tc, 123 I (thyroid) and more Positron Emission Tomography 18 F Radiometabolic Therapy e.g.thyroid ablation with 131 I, 90 Y lymphoma Palliative therapy of bone methastases pain 153 Sm

5 Jan 6, 2010C.Peroni - Torino Univ. & INFN5 Detectors (Gamma Camera)

6 Jan 6, 2010C.Peroni - Torino Univ. & INFN6 Gamma (Anger) Camera Hal Anger at Berkeley from 1952 to 1958

7 18 F fluorodeoxyglucose (FDG)fluorodeoxyglucose lutetium oxyorthosilicate [LSO] gadolinium orthosilicate [GSO]

8 Evaluation of in-vitro and in-vivo stability of the radiopharmaceutical [153Sm]Sm-EDTMP for biokinetics studies in bone metastases pain palliation care * Candidato: LUCA VIGNA Relatore : Prof. Prof. C. PERONICo-Relatori: Dott.Dott. Dott. D. ARGINELLI 1, Dott. S. RIDONE 1, Dott. R.MATHEOUD 2 Lavoro svolto presso l’ ENEA 1,(Italian National Agency for New Technologies, Energy and the Environment) e l’Azienda Ospedaliera Maggiore della Carità di Novara 2. * published in Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry (2009) 282: ISTITUTO DI RADIOPROTEZIONE C.R. SALUGGIA

9 Jan 6, 2010C.Peroni - Torino Univ. & INFN9 PAZIENTI TRATTATI [ 153 Sm]Sm-EDTMP (Quadramet ® ) Quando? metastasi scheletriche tumore primario: MAMMELLA e PROSTATA Come? Somministrazione endovenosa 37 MBq/kg attività iniettata : 37 MBq/kg Effetti? Effetti? < pressione interstiziale < produzione di sostanze algogene riduzione del dolore ( riduzione del dolore ) Transitoria diminuzione delle piastrine e dei globuli bianchi 17 pazienti prostata mammella ~37 MBq/kg ~ 3 GBq

10 Jan 6, 2010C.Peroni - Torino Univ. & INFN10 OBIETTIVI SPECIFICI del lavoro di tesi : stabilità del radiocomplesso biodistribuzione del radiofarmaco modelli biocinetici con struttura compartimentale modello dosimetrico ottimizzare la terapia radiometabolica

11 Jan 6, 2010C.Peroni - Torino Univ. & INFN11 Informazioni necessarie: Misure da effettuare: Tecnica di misura utilizzata: Strumento utilizzato: stabilità in vivo stabilità in vivo e purezza radiochimica radionuclide- molecola campioni biologici aliquote di campioni biologici (sangue e urina) cromatografia su strato sottile TLC Scintillatore liquido Scintillatore liquido (Quantulus 1220 della Wallac TM ) attività andamento nel tempo dell’attività circolazione sistemica nella circolazione sistemica prelievi di sangue misura di attività su prelievi di sangue a tempi prestabiliti Spettrometria gamma (NaI(Tl)) Scintillatore inorganico (NaI(Tl)) attività totale escreta andamento nel tempo dell’attività totale escreta attraverso la clearance renale minzioni spontanee misura di attività su minzioni spontanee del paziente Spettrometria gamma (NaI(Tl)) Scintillatore inorganico (NaI(Tl)) MATERIALI E METODI :

12 Jan 6, 2010C.Peroni - Torino Univ. & INFN12 MODELLO – schema a compartimenti MODELLO – schema a compartimenti A0A0 SANGUE RACCOLTA URINE OSSOALTRO k 21 k el k 13 k 12 Sistema di equazioni differenziali EAEEAE SASSAS TATTAT PAPPAP [1] [2] [3] [4]

13 Jan 6, 2010C.Peroni - Torino Univ. & INFN13 MODELLO : andamento dell’attività nei compartimenti MODELLO : andamento dell’attività nei compartimenti

14 Jan 6, 2010C.Peroni - Torino Univ. & INFN14 MODELLO: applicazione

15 Jan 6, 2010C.Peroni - Torino Univ. & INFN15 Radiotherapy with photons Most radiation treatments are delivered by Linacs (X-ray and e - ) operating at 6 to 40 MV with highly elaborated beam delivery systems  high dose conformation (D = dE/dM [Gy]) Dynamic Multi-Leaf Collimator (DMLC) 3D conformal Radiotherapy (3DCRT) Intensity Modulated Radiotherapy (IMRT)

16 Jan 6, 2010C.Peroni - Torino Univ. & INFN16 Treatment plan The radiotherapist prescribes the amount of dose to be delivered to the target volume and the maximum dose which can be delivered to the surrounding tissues The medical physicist, using s/w programs, produces the “treatment plan” following the radiotherapist prescriptions. The dose fractionation, patient positioning, accelerator parameters are then set in order to obtain the desired dose distribution. +

17 Jan 6, 2010C.Peroni - Torino Univ. & INFN17 DOSE VERIFICATION To verify correspondence between the prescribed dose to the tumor by radiotherapist and the administered dose to the patient, medical physicist performs in vivo dosimetry, i.e. absorbed dose measurements during irradiation, at points of interest on patient: treated volume (Clinical Target Volume or CTV) and/or organs at risk: normal tissues whose sensitivity to radiations can significantly affect the treatment plan and/or the total prescribed dose.

18 Università degli Studi di Torino Corso di LM in Fisica Ambientale e Biomedica presso il Complejo Hospitalario Universitario di Santiago de Compostela Progetto Leonardo Jun-Aug 2007 In vivo dosimetry with MOSFET in post-mastectomy radiotherapy treatments Francesca De Monte Premio del Presidente della Repubblica per la migliore tesi di carattere scientifico sul tema: “Le donne per le donne”

19 Dosimetria in vivo MOSFET OneDose La mastectomia è la rimozione completa del seno. La dosimetria alla pelle durante trattamento post-mastectomia: La pelle è un organo da trattare (fa parte del C.T.V.). Si può ricorrere all’utilizzo di un bolus, materiale tessuto equivalente per aumentare la dose alla pelle. Dopo una T.A.C., il medico delimita: Volume d’interesse: parete toracica (C.T.V.) Organi critici: polmoni, cuore Il fisico pianifica il trattamento: somministrazione al volume d’interesse della dose prescritta dal medico e salvaguardia degli organi critici.

20 Dosimetria in vivo MOSFET OneDose Rivelatori MOSFET Principio di funzionamento dei rivelatori MOSFET: MOSFET: Metal – Oxide – Semiconductor Field Effect Transistor (N-MOS, P-MOS). Tensione di soglia V TH : tensione che si deve applicare tra Gate e Substrato perchè fluisca corrente tra Source e Drain. Si ha un accumulo di carica positiva nell’ossido Un aumento della tensione di soglia V TH necessaria per ottenere lo stesso flusso di corrente  V TH ~ Dose

21 Jan 6, 2010C.Peroni - Torino Univ. & INFN21 Implementazione in vivo Dosimetria in vivo MOSFET OneDose Dosimetria in vivo: QUINTA PAZIENTE Trattamento con due fasci tangenziali di fotoni: Gantry a 300°  angolo di incidenza della radiazione ~60° 1° fascio: campo 15 × 15 cm 2 ; 2° fascio: campo 12 × 12 cm 2 DIFFERENZA in C: ± 5.5% Applicazione MANUALE dei FC: FCfield size = (15×15) (incert. 2.0%) FCssd = (incert. 3.0%) FCfield size pesato = (15×15;12×12) (incert. 2.0%) FCdip.angolare, ARIA = (incert. 2.1%) FCdip.angolare, EQ. ELETTR. = (incert. 4.0%) FCdip.angolare, MEDIO = (incert. 3.0%)

22 5) Nelle prove in condizioni di equilibrio elettronico, si è trovata una buona accuratezza nelle misure di dose e correttezza dei FC dati dal fabbricante. Conclusioni della ricerca: VANTAGGI della tecnica MOSFET OneDose: 1) Facilità di utilizzo e nessun rischio o disagio per il paziente 2) Immediatezza della lettura e memorizzazione della dose, con data e ora 3) Dimensioni ridotte del dosimetro, minima influenza sul piano di trattamento 4) Nei 5 casi esaminati, si è rivelato affidabile per misure di dose alla pelle entro un livello di tolleranza del 5% quando la radiazione incide perpendicolarmente

23 Simona Giordanengo Torino January Study and development of the Dose Delivery System for the National Center of Oncological Hadrontherapy (CNAO)

24 “Study of a new class of MRI contrast agent through phantom and in vivo relaxometric analysis” MRI optimization method for in vivo detection of atherosclerotic plaque in apolipoprotein E-null (ApoE-/-) mice Candidata: Sonia Colombo Serra Relatore: Prof.ssa Cristiana Peroni Correlatori: Dr.ssa Claudia Cabella Dr. Fabio Tedoldi Università degli Studi di Torino Facoltà di Scienze M.F.N. Laurea Magistrale in Fisica Ambientale e Biomedica A.A

25 Tesi in azienda: sito e collaborazioni CEIP Centro di Imaging Preclinico c/o Centro di Biotecnologie Molecolari Università degli Studi di Torino Laboratorio Università / Industria MR 3T MR 0.2T PET US MR 7T Presto… CT

26 Jan 6, 2010C.Peroni - Torino Univ. & INFN26 In the words of Sonia Colombo Biomedical (and not only) research needs ability in each scientific field, from chemistry to biology, to medicine, to anatomy, to physics, from computer science to engineering. A comparison that hits this concept on the nail is the one with the reconstruction technique widely used in medical imaging, for example in TC. It refers to the projection theorem that states: the geometrical reconstruction of an object can be performed through the sum of one- dimensional projections of the object itself at different angles of view. The higher the number of projections, the more precise will be the reconstruction. In biomedical research, the phenomenon examined is the object, the different ability and scientific knowledge are the angle of projection. Only a complete vision, guaranteed by a group of people with different training and scientific formation, can lead to progress in the field of study. The physicist’s eye, as that of a chemist, a biologist, a medical doctor, a mathematician, a computer scientist and as that of anyone has a scientific ability (by academic studies or professional expertise) is required to investigate and understand the phenomenon under examination.


Scaricare ppt "Medical Physics Activities in the University, Hospital and Industry Cristiana Peroni – Universita’ di Torino & INFN Master and PhD theses of Physics Students."

Presentazioni simili


Annunci Google