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 Elettromagnetici Meccanici ultrasonori Milano 23 Maggio 2007

Campi energetici Radianti Attrazione Descrizione Ondulatoria Corpuscolare Variabilità dei fenomeni Frequenze Modulazioni Interferenza Effetti antenna Biofisica degli effetti biologici Milano 23 Maggio 2007

Campi energetici Radianti Necessità Attenzione Intensità dei campi artificiali fino a 106 volte e più del naturale Ricerca Meccanismi di interazione biofisica Noti Non Noti Associazione da sviluppare Grandezze fisiche ~ Risposte Biologiche Milano 23 Maggio 2007

Attrazione Necessità Specialista Fisico Medico Impiego terapeutico (Rischio/beneficio) Impiego diagnostico Assetto di Prevenzione Specialista Fisico Medico Milano 23 Maggio 2007

Prototipi strumentali e metodologici Attrazione Necessità Parametrizzazione Ottimizzazione Ricerca Prototipi strumentali e metodologici Istituti di Ricovero e Cura a Carattere Scientifico Aziende Ospedaliere Università Laboratori e Istituti Superiori Milano 23 Maggio 2007

Imaging a Risonanza Magnetica Attrazione Fisica Nucleare Matematica Avanzata Biofisica degli effetti biologici Effetti Termici esposizione a campi elettromagnetici induce aumento della temperatura dei distretti corporei interessati Non termici meccanismi noti e non noti. Cellule, e molecole che le compongono, interagiscono con il campo elettromagnetico modificando il proprio stato e le proprie funzioni Milano 23 Maggio 2007

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 Milano 23 Maggio 2007

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 Milano 23 Maggio 2007

Dopo trattamento diatermico Modello del profilo temporale dell’ammettenza elettrica tissutale Dopo trattamento diatermico Misura a 12 kHz Milano 23 Maggio 2007

La gestione delle radiazioni ottiche coerenti e non coerenti in ambito sanitario Sorgenti Grandezze Fisiche Grandezze biologicamente correlate Strumenti di misura Metodologia di misura Taratura strumenti Milano 23 Maggio 2007

Emissione spettrale lampade UV Milano 23 Maggio 2007

Spettri di azione biologica Eritema Tumori non-melanoma Melanoma in pesci Danni DNA Milano 23 Maggio 2007

L’esperienza dell’Istituto Nazionale Tumori nella diagnosi assistita delle lesioni cutanee pigmentate (C’era una volta solo l’esame clinico, poi …. ) 1990 1992 Telecamera RGB G B R RGB 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 del patologo (melanoma si/no) ma può sostituire la gestione clinica di una lesione (escissione si/no). 1995 Spettrofotometria 2001 Telespettro- fotometria Spettrofotometria e rete neurale 2007 Milano 23 Maggio 2007 Riconoscimento lesioni “critiche”

Riconoscimento lesioni “critiche” Una rete neurale è stata istruita per replicare la decisione clinica di escissione (sì/no). EL: excised lesions (CM: Cutaneous Melanoma) NEL: non-excised lesion L’ 88% delle lesioni escisse è stato riconosciuto come “critico”, comprendendo il 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 L’ecografia e l’imaging biomedico Eco real time bidimensionale Velocimetria Doppler Milano 23 Maggio 2007

Prospettive future nella diagnostica ecografica 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

Struttura Complessa di Fisica Sanitaria – Fondazione IRCCS Policlinico San Matteo-Pavia Milano 23 Maggio 2007

Misura dei parametri fisici e studio degli effetti biologici delle N.I.R. Dosimetria Controlli di qualità Valutazione dei rischi Formazione Struttura Complessa di Fisica Sanitaria – Fondazione IRCCS Policlinico San Matteo-Pavia Milano 23 Maggio 2007

Linee guida Regione Lombardia Pubblicazioni “Prevenzione dei rischi da sorgenti di radiazioni non ionizzanti impiegate in ambito sanitario” - 2005 Pubblicazioni ISS ISPESL Milano 23 Maggio 2007

Grazie Riccardo Di Liberto - Pavia Renato Marchesini - Milano Raffaele Novario - Varese Luigi Spiazzi - Brescia Milano 23 Maggio 2007