Perchè gli X monocromatici : Il punto di vista del Fisico e del Medico R. Calandrino 1, A. Del Maschio 2, A. del Vecchio 1, P Signorotto 1, A. Spinelli 1, Workshop LIFE Frascati 19 e 20 febbraio Medical Physics DPT, Scientific Institute S. Raffaele 2 Radiology DPT, Università Vita e Salute S. Raffaele

Evoluzione della radiologia L’elemento centrale della innovazione della radiologia degli ultimi 30 anni è stato il graduale passaggio dalle tecniche di imaging planare (2D) raccolte su un supporto analogico (pellicole radiografiche) a tecniche volumetriche raccolte da rivelatori digitali (CT, PET )

Evoluzione della radiologia

Tutto questo è avvenuto come conseguenza dello sviluppo della tecnologia dei computer e del SW, che ha consentito capacità di elaborazione dei dati sempre maggiori e costi sempre inferiori. Ma il cuore del sistema ovvero il fascio X generato non ha subito variazioni sostanziali dal 1895 (W. Roentgen), salvo ovvie evoluzioni di tipo tecnologico ingegneristico : anodo rotante, filtri etc.

Evoluzione a che prezzo ? Quindi l’evoluzione della qualità dell’imaging è stata pagata fino ad oggi con un aumento significativo della dose al paziente. Con una crescita di dose media, per diagnostica RX procapite, da 1,2 a 3,0 mSv/anno

Evoluzione a che prezzo ? Questo porta a considerare sempre più da vicino il valore del rapporto rischio/beneficio sia nelle procedure di screening che nel follow up delle patologie oncologiche. Biblio :Mascalchi et al :Risk benefit analysis of the X ray exposure associated with lung cancer screening in the Italung Trial; AJR Aug 2006

La rivoluzione degli X monocromatici “We were able to clearly demonstrate that, for every detection task (calcification or tumors, thicknes of breast, different breast composition), there is a unique quantum energy wich delivers the highest signal difference to noise ratio (SDNR) at a given average glandular dose (AGD). Hence a monochromatic, continuosly adjustable x ray source would be the optimal choice.” …. Bernhardt P., Mertelmeir T., Hoheisel M.; X Rays spectrum optimization of full field digital mammography; Med. Phys 33(11), nov 2006 “…….. Monochromatic radiation can further reduce the AGD by a factor up to 2,3 mantaining the image quality in comparison with real polychromatic spectrum of x ray tube”

La rivoluzione degli X monocromatici immagini di assorbimento Immagini di assorbimento (selettivo) Rifrazione (Phase Contrast) Diffrazione Radiologia da X policromatici Radiologia da X Monocromatici

Questo ci aspettiamo dovrebbe portare a: un aumento del valore della accuratezza diagnostica della metodica radiografica. una significativa diminuizione della dose al paziente L’apertura di metodologie nuove non fruibili con il fascio “tradizionale”

Requisiti per una nuova modalità diagnostica Dare una informazione migliore, rispetto alle tecniche pre esistenti, con una dose non superiore (o in generale a minor rischio per il pz) Avere un costo sociale accettabile Avere una disponibilità territoriale correlata alla necessità clinica

Dare una informazione migliore con una dose non superiore (o in generale a minor rischio per il pz) Mammografia Angiografia coronarica K. Polmone (?) Cartillagini Metabolismo Osseo(?) Screening oncologico & cardio ortopedia

Avere un costo sociale accettabile Una mammografia costa 45 euro Un’ecografia del seno 40 euro Una RM 162 euro Una CT PET 1200 Euro (750 costo reale) E’ probabile che una mammo con X da compatto abbia un costo dell’ordine dei 1000€

Avere una disponibilità territoriale correlata alla necessità clinica I programmi di screening prevedono l’arruolamento di gruppi della popolazione dell’ordine 10 4 o 10 5 Il numero minimo di unità per finalità di screening non potrà essere inferiore a 10 sul territorio nazionale.

Chi sta lavorando sul pezzo Tabella chi fa che cosa

Il Progetto INFN - HSR

Il Compatto (by courtesy L. Serafini)

Il Progetto INFN - HSR 27/10/2008 Inizio Collaborazione HSR INFN 15/02/2009Approvazione Design Study Commissione INFN gruppo V 19/02/2009 Definizione programma congiunto operativo HSR INFN nov/2009Presentazione domanda finanziamento Design Study EU (900 k€) giu /2010presentazione richiesta TDR EU e Min San

Conclusioni: pro Aumento della qualità dell’informazione certo per la senologia e angiografia Industrializzazione italiana : ritorno dopo 30 anni all’Hi Tech diagnostico. Abbiamo elementi di originalità rispetto ad altri ?

Conclusioni :contro Costi probabilmente troppo elevati (oggi) Rischio di essere battuti sul tempo dai giganti (Siemens, GE etc)

Grazie per l’attenzione