Dalla fisica nuovi strumenti per la diagnosi e la cura dei tumori

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1 Dalla fisica nuovi strumenti per la diagnosi e la cura dei tumori Roberto Cirio Dipartimento di Fisica Sperimentale - Universita di Torino e Istituto Nazionale di Fisica Nucleare - Sezione di Torino Scientific Summer Academy Fondazione Giovanni Agnelli, Torino 15 giugno 2011

2 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

3 Monitoraggio ambientale 1000 Cs-137 (Bq/kg) Il Cs 137 nella carne bovina piemontese ,1 0,01 01/05/86 01/05/87 01/05/88 01/05/89 01/05/90 01/05/91 01/05/92 01/05/93 01/05/94 01/05/95 01/05/96 01/05/97 01/05/98 01/05/99 01/05/00 01/05/01 01/05/02 Dr. M.Magnoni ARPA Ivrea

4 Monitoraggio ambientale Campo elettromagnetico generato da una stazione RadioBase Dr.ssa L.Anglesio ARPA Ivrea

5 Contributi della fisica alla medicina diagnostica per immagini (TAC, NMR, PET, ecografia)

6 Tomografia Assiale Computerizzata (TAC)

7 Ricostruzione 3D con la TAC

8 Dr.ssa S. Capello Molinette Torino rendering 3D...

9 rendering 3D di Marco... Dr.ssa S. Capello Molinette Torino

10 La TAC spirale multistrato in oncologia Ca. pancreas: metastasi epatiche Prof. R.Passariello - Universita di Roma La Sapienza

11 Dr. V.Faranna Toshiba Italia TAC cardiaca

12 L endoscopia Fibre ottiche Riflessione totale Legge di Snell Rifrazione

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14 Endoscopia virtuale colon ISI - Torino

15 Tomografia ad emissione di positroni (PET) 18 F-FDG e+ γ e+ e- γ

16 La PET nella diagnosi dei tumori PET whole body eseguita su un malato oncologico prima e dopo la chemioterapia Prima della chemioterapia 2 mesi dopo la chemioterapia 4 mesi dopo la chemioterapia Dr. A. Biggi Cuneo

17 Le nuove frontiere della PET nella diagnosi dei tumori 18 F-FDG 11 C-Colina Dr. A. Biggi Cuneo

18 La PET in 4 dimensioni Dr. K.P. Schäfers - Università di Münster (D)

19 Gli ultrasuoni

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22 Contributi della fisica alla medicina Terapia con radiazioni

23 Radioterapia con fotoni Cobaltoterapia Acceleratore lineare (o LINAC)

24 Acceleratore lineare

25 Come funziona un acceleratore lineare?

26 Perchè l acceleratore deve girare intorno al paziente?

27 Un altra possibile soluzione: il Cyberknife

28 E se usassi gli adroni?

29 Come si fa un trattamento con adroni

30 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

31 Il presente in Italia: CATANA

32 CATANA Centro di AdroTerapia e Applicazioni Nucleari Avanzate INFN-LNS G. Cuttone D. Rifuggiato N. Romeo A. Rovelli A. Giammò F. Tudisco A. Amato V. Campagna PHYSICS DEPARTMENT, INFN-CT & CSFNSM S. Lo Nigro G.A.P. Cirrone M. G. Sabini C. Rapicavoli A. Reibaldi J. Ott M.L. Rallo OPHTALMOLOGY INSTITUTE OF CATANIA UNIVERSITY RADIOLOGY INSTITUTE OF CATANIA UNIVERSITY G. Privitera V. Salamone RADIOLOGY INSTITUTE OF CATANIA UNIVERSITY L. Raffaele C. Spatola

33 A Catania (LNS INFN) si usano Protoni (protonterapia) si trattano patologie oculari

34 Proton Therapy Room Final Collimator Motorized Chair Centering Laser Collimator Exit Window Range Shifter and Modulator INFN - LNS

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36 Il futuro (prossimo ) 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 Istituto Nazionale di Fisica Nucleare G. Coggi Università di Milano A. Pedotti Politecnico di Milano

37 Il CNAO a Pavia

38 marzo 2007

39 marzo 2008

40 marzo 2009

41 maggio 2009

42 aprile 2010

43 Patologie trattate al CNAO nel periodo di sperimentazione clinica (con inizio nel corso del 2011) Protoni 1. Base del cranio e spina dorsale: cordoma e condrosarcoma 2. Meningioma 3. Carcinoma anaplastico della tiroide Ioni carbonio 1. Base del cranio e spina dorsale: cordoma e condrosarcoma 2. Capo/collo, pelvi, tronco: sarcoma dei tessuti molli 3. Capo/collo: tumori non mesenchimali 4. Tumori delle ghiandole salivari Dr. P.Fossati CNAO - Pavia

44 La parte di alta tecnologia

45 Il contributo di Torino

46 CNAO lo spot scanning

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48 Picco di Bragg al CNAO Dr. S.Rossi CNAO - Pavia

49 120 MeV Beam direction MeV Picco di Bragg allargato (SOBP) al CNAO Dr. S.Rossi CNAO - Pavia

50 E v v i v a Dr. M.Donetti CNAO - Pavia!

51 a Ospedali in tutto il mondo Dall Universita alla clinica Oltre 800 dosimetri venduti

52 Per ulteriori informazioni

53 ARRIVEDERCI a Fisica o a Medicina o a Veterinaria