Attività di gruppo V dell INFN, Fisica Medica, ARPAT, Fisiologia Clinica



Documenti analoghi
Applicazione dei principi e delle metodologie della Fisica alla medicina. F. Paolo Gentile FISICA MEDICA. Canale Monterano (RM)


Laurea Magistrale in Fisica curriculum Fisica Applicata

Gruppo di Fisica Medica

Gruppo di lavoro screening in mammografia. Dr.ssaR. Rosasco ASL 3 Genovese Fisica Sanitaria

Perché studiare Fisica?

C). Quindi, con la spettroscopia NMR, le informazioni sulla struttura molecolare vengono dedotte osservando il comportamento dei nuclei atomici.

I.P.S.I.A. Di BOCCHIGLIERO Fotoemettitori e Fotorivelatori ---- Materia: Telecomunicazioni. prof. Ing. Zumpano Luigi. Filippelli Maria Fortunata

XRF SEM Micro-Raman. Fluorescenza a raggi X (XRF) S4 Pioneer - Bruker. Analisi elementale qualitativa e quantitativa

TeraHertz Imaging System

Classificazione dei Sensori. (raccolta di lucidi)

SUPERLUMINESCENT DIODES (SLDs)

Università degli Studi di Ferrara

RADIAZIONI RADIAZIONI IONIZZANTI RADIAZIONI IONIZZANTI

USO DIAGNOSTICO E DI COMPLESSI METALLICI

Strumentazione Biomedica 2. Tomografia computerizzata a raggi X - 1

SILA Sistema Integrato di Laboratori per l Ambiente CENTRO MICROSCOPIA E MICROANALISI. Responsabile scientifico: Prof.ssa Rosanna De Rosa

Descrizione CAD polmonare e interfaccia web per il sito MEGALAB della regione Lazio

TECNICO SUPERIORE PER L AUTOMAZIONE INDUSTRIALE

LA PRESENZA DI AMIANTO NEI SITI INQUINATI: STIMA DELL'ESPOSIZIONE, IMPATTO SANITARIO E PRIORITA' PER LE BONIFICHE. -Stima dell'esposizione a fibre

Gruppo di Lavoro Fisici-TSRM

Dispositivi medici per diagnostica e terapia Dott.ssa Alessandra Bernardini

Università Federico II, Napoli Facoltà di Scienze Corsi di Studio in Fisica

La radioprotezione nel Dipartimento di Prevenzione:

Fusione di immagini PET, CT, MR: dalla clinica alle applicazioni avanzate. Dott. Roberto Sghedoni Dott.ssa Federica Fioroni Servizio di Fisica Medica

I PRINCIPI DEL RISCALDAMENTO A MICROONDE

MATERIALI NANOSTRUTTURATI

U.O. 1 Istituto Superiore di Sanità La presenza di amianto nei siti inquinati: Stima dell'esposizione, impatto sanitario e priorità per le bonifiche

Cap Misure di vi braz di vi ioni

Come rispondere alle nuove esigenze di formazione nella manutenzione

PROGRESS: UN CODICE PER IL CALCOLO DELLE EMISSIONI DA VEICOLI STRADALI IN AMBITO URBANO

Sviluppo di biosensori per la determinazione delle micotossine

Metodi di datazione di interesse archeologico

La Visione Artificiale. La vis ione delle macchine La vis ione umana Acquis izione di immag ine

ONDE ELETTROMAGNETICHE

Generazione Automatica di Asserzioni da Modelli di Specifica

PLS Fisica Progetto Lauree Scientifiche

LE RADIAZIONI ELETTROMAGNETICHE IN MEDICINA

1. Introduzione. 2. Simulazioni elettromagnetiche per la misura del SAR

Introduzione allo studio sulla pericolosità meteorologica a scala nazionale: la sensibilità del mercato assicurativo ai

STUDIO AFM DI FILM MICROMETRICI DI WO 3

Genova TIPOLOGIE DI LAMPADE

LA TOMOGRAFIA COMPUTERIZZATA: LA TECNOLOGIA SLIP RING LA TECNOLOGIA SPIRALE E LA TC MULTISTRATO.

Modello generale di trasduttore Come leggere la scheda tecnica di un trasduttore

Struttura Complessa Fisica Sanitaria

µwavelab Laboratorio di Microonde DIMES - Università della Calabria via P. Bucci, Cubo 41D Responsabile Scientifico: Prof.

Tel. +41 (0) Fax +41 (0) mail: Tecnologie per la comunicazione e sistemi RF/ wireless. A.

Vetro e risparmio energetico 29 ottobre 2009 Fiera Milano Rho

Corso di Laurea in Tecniche di Radiologia Medica, per Immagini e Radioterapia TRMIR

SISTEMA DIAGNOSTICO GAMMA CAMERA 1

SORVEGLIANZA SANITARIA PER LAVORATORI ESPOSTI AD AMIANTO. Dott. Massimo Caironi Servizio Prevenzione e Sicurezza negli Ambienti di Lavoro (SPSAL)

MILANO PROGETTO DI RESTAURO CONSERVATIVO

DIAGNOSTIC ENGINEERING SOLUTIONS.

Strumentazione Biomedica 2. Tomografia computerizzata a raggi X - 2

NUOVE ENERGIE nella Scuola 4 DICEMBRE, 2012

GESTIONE DELLA SICUREZZA NEI REPARTI DI DIAGNOSTICA DI MEDICINA NUCLEARE CON SORGENTI RADIOATTIVE NON SIGILLATE

DANIELE FANTINATO Responsabile Servizio di Fisica Sanitaria Tel:

I NUOVI ISTITUTI TECNICI

Le attività di formazione saranno svolte presso le strutture della Facoltà di Ingegneria dell'università degli Studi di Catania.

CARATTERISTICHE DEL SOFTWARE DISO. Il software DISO è una procedura che permette la ricostruzione della dose nel punto di

CEN/CENELEC EN 46003:1999 Sistemi qualità Dispositivi medici Prescrizioni particolari per l'applicazione della EN ISO 9003

Università degli Studi Roma Tre

UNIVERSITA DI PISA FACOLTA DI INGEGNERIA CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA ELETTRONICA ANNO ACCADEMICO TESI DI LAUREA

Organizzazione del corso

XRF - Fluorescenza a raggi X

MAPS. I motori semantici per la valutazione di appropriatezza prescrittiva

Protocollo d Intesa. tra

ISTITUTO POTITO DI RICERCA DIAGNOSTICA PER IMMAGINI

LA FORMAZIONE NELL AZIENDA IN MATERIA DI SICUREZZA

Corso di laurea in Fisica A.A Fisica Medica. 7 Terapia con Adroni

MASTER di PRIMO LIVELLO

Attività del linac da 5 MeV di Messina: Esperimenti E-BEAM2 e TRALIN2 ( )

PROGETTO D INDAGINE RADON IN PUGLIA

Propagazione in fibra ottica


DECOMMISSIONING DEGLI IMPIANTI NUCLEARI: Compatibilità Ambientale, Sicurezza e Radioprotezione

Sviluppo di Innovazione tecnologica e biotecnologica

Annunzio Chieti Corso di Laurea in TSRM


SOMMARIO GENERALE. Capitolo 3: Normative sui campi elettromagnetici, Luisa Biazzi Le raccomandazioni internazionali ed europee, le leggi italiane

Il Sistema integrato qualità, ambiente e sicurezza

Misure di prevenzione Misure di prevenzione. o Aumento distanza dalla fonte.

Le logiche di azione delle Esco nel settore

Preferenza dei pannelli Fotovoltaici a quelli a Liquido refrigerante

Campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici

Campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici. Anna Maria Vandelli Dipartimento di Sanità Pubblica AUSL Modena SPSAL Sassuolo

Tecniche di Misura e Strumentazione per l adeguamento alle nuove

Le strumentazioni laser scanning oriented per i processi di censimento anagrafico dei patrimoni

DIAGNOSTICA PER IMMAGINI

DETERMINAZIONE DI V S30 ReMi software

Imaging con raggi X e rivelatori a microstrip

Esposizione ai campi elettromagnetici residui generati da un sistema di ricarica wireless

Convenzione Comune di Lecco CNR e Camera di Commercio di Lecco. Lecco, 3 Dicembre 2012 Giornata dell Innovazione

ATI GRUPPO MANERBIESI GRUPPO MANERBIESI SRL Manerbio BS MECTEX SPA Erba CO STAZIONE SPERIMENTALE PER LA SETA Milano

WORKSHOP SULLE APPLICAZIONI INDUSTRIALI DEI LASER AD ELEVATA BRILLANZA. SITEC Dipartimento di Meccanica Italy 24 settembre 2009

Introduzione al progetto SSCAM

Protocollo d intesa Per la formazione di esperti della Sicurezza nei luoghi di lavoro Safety Manager

Le Nanotecnologie applicate ai materiali

Allegato n. 9 (punto 6 del PRAL) Corsi di formazione

Capitolo V : Il colore nelle immagini digitali

Transcript:

Attività di gruppo V dell INFN, Fisica Medica, ARPAT, Fisiologia Clinica Valeria Rosso Dipartimento di Fisica E. Fermi e INFN Fisica Applicata alla Medicina, all ambiente ecc... Dottorato in Fisica Applicata Scuola di Specializzazione in Fisica Sanitaria Pisa 4 ottobre 2007 1

CAD (Computer Aided Detection) per CT polmonari Argomento della ricerca: sviluppo di algoritmi per l analisi automatica di immagini diagnostiche realizzate mediante CT (Computer Tomography) spirale multislice del torace. Scopo della ricerca: fornire ai radiologi uno strumento di supporto per la verifica dell efficacia dei programmi di screening su popolazione a rischio per la riduzione della mortalita per tumore polmonare. In particolare, e richiesta la realizzazione di un sistema CAD in grado di segnalare automaticamente i noduli polmonari sospetti. E prevista l integrazione di tale CAD in un innovativo sistema di calcolo avanzato e distribuito (GRID). Ambiti della ricerca: esperimento MAGIC-5 (Medical Applications in a GRID Infrastructure Connection), finanziato dalla CSN5 dell INFN e programma di ricerca Studio e sviluppo di sistemi fisico-computazionali per l analisi distribuita di immagini biomediche finanziato dal MIUR (PRIN 2005). Collaborazioni: Bracco Imaging S.p.A., Dipartimento di Radiologia Diagnostica e Interventistica dell Università di Pisa, U.O. di Radiodiagnostica 2 dell AOUP. Dott. Maria Evelina Fantacci, fantacci@df.unipi.it, 0502214269 2

Immagini da analizzare Strutture da ricercare Nodulo interno Nodulo subpleurico Nodulo pleurico 3

Mammografia Digitale con Rivelatori a Pixel in GaAs Prototipo di testata mammografica digitale basato sulla tecnologia dei rivelatori a pixel in GaAs ed elettronica VLSI a conteggio del singolo fotone. Questo innovativo sistema di imaging e stato progettato per ottenere immagini diagnostiche con una maggiore risoluzione in contrasto rispetto ai sistemi mammografici tradizionali. Grazie all uso di semiconduttori ad alta efficienza di rivelazione inoltre il sistema consente un notevole risparmio della dose di radiazione erogata alla paziente. Il prototipo si trova nel laboratorio di Fisica Medica del Dipartimento di Fisica INFN sezione di Pisa dove sono in corso i test di validazione del prototipo in condizioni cliniche utilizzando fantocci mammografici accreditati ed il confronto delle prestazioni di tale sistema con analoghi dispositivi attualmente in uso presso i reparti di senologia. Dott. Maria Giuseppina Bisogni E_mail: giuseppina.bisogni@pi.infn.it Tel: 0502214240 4

Fotografia del mammografo nel suo complesso. Testa mammografica composta da 18 rivelatori a pixel di GaAs. Rivelatore GaAs 4096 pixels, lato 170 µm, area totale~1 cm 2 Radiografia di un tulipano ottenuta con il dimostratore, dimensioni 12 x 17 cm 2 5

Curve Contrasto-Dettaglio 1.58 mgy 2.21 mgy Disk Diamet er (mm) 2 mm 1 mm 0.50 mm 0.25 mm EUREF Acceptabl e value (micron) 0.069 0.091 0.15 0.352 EUREF Achievable value (micron) 0.038 0.056 0.103 0.244 IMI Thickness Threshold (µm) 1.58 mgy 0.0375 0.0588 0.1537 0.3833 IMI Thickness Threshold (µm) 2.21 mgy 0.0362 0.0475 0.1312 0.3417 CDMAM3.4 Phantom Image Particular MGD 2 mgy Imaged with 4 cm thick lucite layer 0.1 mm 1.68 1.10 - - 6

MAmmographic monochromatic Beam Outlook X-ray Sources Based on Relativistic Thomson Back-Scattering SPARC @ LNF MaMBO Head-on collision: Ψ = π λ las las 0.8 µm γ 58 (E( e- 29 MeV) Photoinjector solenoid RF sections quadrupoles dipoles RF deflector collimator 25º 25º E x 20 kev 1.5m 11º 10.0 m 5.4 m 14.5 m ATTIVITÀ Simulazione della sorgente Messa in opera della linea di imaging Caratterizzazione del detector da utilizzare per acquisire le immagini Studio su nuove possibilità di imaging (Phase Contrast Imaging) Acquisizioni e analisi di immagini con fasci quasi-monocromatici esistenti Cagliari Ferrara Roma Milano Dott. Pasquale Delogu, delogu@df.unipi.it, 0502214878 7

Dosimetria PET in situ per l adroterapia I tumori sono una delle principali cause di morte in Europa. Sebbene il progresso delle tecniche diagnostiche permetta la diagnosi di circa il 60% dei tumori nello stadio di tumori primari localizzati, l attuale trattamento dei tumori fallisce in circa il 20% dei casi. ( circa 300.000 morti l anno in Europa) Gli ADRONI (Protoni (60-220 MeV) e ioni leggeri: He, Li, Be, B, Ioni: C (100-400 AMeV), Ar, Si, Ne.) hanno una migliore distribuzione dose/profondita, ma necessitano di una dosimetria in situ. emettitori β+ p + 16 O, (p,n) + 15 O p + 12 C, (p,n) + 11 C CATANA (Centro di AdroTerapia e Applicazioni Nucleari Avanzate) LNS-INFN Catania : trattati piu di 100 casi di melanomi oculari Valeria Rosso: valeria.rosso@pi.infn.it, 050-2214230 8

beam Immagni PET permettono di misurare la distribuzione di attivita beam 9

Immagni PET permettono di misurare la distribuzione di attivita che porta alla ricostruzione della distribuzione di dose Attivita in corso: Costruzione di rivelatori basati su piu moduli: ogni modulo ha una dimensione 5x5cm 2 Up-grade dell elettronica di coincidenza Studio di filtri per il passaggio da attivita a dose 10

Linea di ricerca: Imaging molecolare su piccoli animali Tema: Sviluppo e utilizzo del tomografo PET/SPECT per piccoli animali YAP-(S)PET. Tema: Simulazioni Monte Carlo con GEANT4 per la progettazione di tomografi PET di prossima generazione. Il tomografo YAP-(S)PET Immagine PET del metabolismo osseo di un topo con 18 F - Applicazione: Imaging molecolare in collaborazione con altri gruppi di ricerca medica. Altro: Sviluppo di nuovi protocolli di imaging e di procedure di controllo di qualità. Una simulazione di GEANT4 di un tomografo PET a quattro teste Applicazione: Ottimizzazione della geometria di rivelazione e dei materiali rivelatori da utilizzare Altro: Sviluppo di software di ricostruzione 3D delle immagini http://www.df.unipi.it/~fiig/index.htm Prof. Alberto Del Guerra e-mail: alberto.delguerra@df.unipi.it 11

Linea di ricerca: Sviluppo di un tomografo TAC per piccoli animali Tema: Sviluppo di un tomografo TAC a raggi X per piccoli animali. Applicazione: Costruzione di un tomografo multimodale PET/SPECT TAC Altro: Ricostruzione delle immagini 3D. Elaborazione delle immagini e sviluppo di algoritmi per correzione per attenuazione delle immagini PET e SPECT. Immagini TAC 3D della testa di un pesce. http://www.df.unipi.it/~fiig/index.htm Prof. Alberto Del Guerra e-mail: alberto.delguerra@df.unipi.it 12

Linea di ricerca: Sviluppo rivelatori per raggi γ Tema: Sviluppo, ottimizzazione e applicazione di rivelatori per raggi gamma basati su fotomoltiplicatori multianodo e matrici di scintillatori. + Tema: Sviluppo di nuovi fotorivelatori a stato solido (SiPM). Un SiPM è un innovativo fotorivelatore basato su una struttura a diodo p-n, alimentato ad una tensione superiore a quella di breakdown (Modalità Geiger), la cui superficie è suddivisa in molte microcelle (~1000/mm 2 ). PMT Hamamatsu Matrice di H8500 Scintillatore YAP:Ce Digitalizzazione delle coordinate del punto di impatto del raggio gamma nella matrice Struttura del SiPM Schema del prototipo di rivelatore gamma basato su 3 matrici di SiPM e lastre di scintillatore Applicazione: Strumentazione ad alta tecnologia per imaging nucleare (PET e SPECT). Altro: Sviluppo della relativa elettronica di lettura per i fotomoltiplicatori http://www.df.unipi.it/~fiig/index.htm Applicazione: Sviluppo di nuovi fotorivelatori sensibili alla posizione per la lettura di scintillatori basati su una matrice di SiPM. 13 Prof. Alberto Del Guerra e-mail: alberto.delguerra@df.unipi.it

Gruppo Fibre Scintillanti e materiali melt Insulating shields Crucible RF coil After heater 0.2% Ce:YAP Seed Holder Seed Grown Fiber 0.7% Ce:YAP Si Puro Prof. Mauro Tonelli e-mail: mauro.tonelli@df.unipi.it 14

Tesi disponibili Crescita e caratterizzazione di fibre scintillanti per applicazioni biomediche Fibre monocristralline per sospensioni degli specchi nell interferometro gravitazionale VIRGO Sviluppo di apparati ottici e laser per analisi dei fasci ottici nell interferometro VIRGO momento reale durante la crescita della fibra monocristallina a) Prima del contatto b) Dopo il contatto c) Durante la crescita stabile 15

GINT collaboration: Realizzazione di rivelatori di radiazione con nanotubi di carbonio http://gint.na.infn.it INFN & University of L Aquila Bari Firenze Napoli Pisa+Messina Salerno Logo INFN e GINT prodotto con nanotubi ed EBL SEM del prototipo di rivelatore a microstrip e CNT Layout del rivelatore a CNT e microstrip sotto test 16

Programma dell esperimento: esperimento: 1. Ottimizzazione della produzione di CNT per la realizzazione di un rivelatore di radiazione; 2. Studio delle caratteristiche elettro-ottiche dei nanotubi; 3. Studio di fotocorrente e fotoconducibilità; 4. Dispositivo di amplificazione della carica. Risultati dell esperimento: esperimento: Pisa+Messina Spettroscopia micro-raman 350 300 Focus Si Focus Top CNT Focus middle Si-Ni substrate CNT Focus Si CNT Focus Si CNT Focus Top (stesso Pt) CNT Focus Middle (stesso Pt) 250 Intensity (arb. un.) 200 150 100 50 10000 0-50 -100 480 500 520 540 1200 1300 1400 1500 1600 1700 Raman shift (cm -1 ) 1000 480 500 520 540 560 580 17

SLIM5-Silicon detectors with Low Interactions with Material Web: www.pi.infn.it/slim5/ Coordinatore: Prof. F.Forti / Francesco.Forti@pi.infn.it Scopo: sviluppare la tecnologia per sistemi di tracciatura sottili (SuperB, ILC) Collaborazione italiana: BO, PI, PV, TO, TN, TS Realizzare un dimostratore di tracciatore sottile di silicio con capacita di trigger di livello 1: Pixel attivi monolitici CMOS Rivelatori a strisce sottili su silicio ad alta resistivita Sistema di memorie associative per trigger basato sulle tracce Supporto meccanico e raffreddamento a bassa massa. Test beam al CERN nel settembre 2008 90 Sr electrons Landau peak 700 e- S/N=14 3x3 matrix, full analog output Land au Noise only (no source) APSEL2 Cluster signal (mv) PRE SHAPER DISC LATCH CMOS MAPS Processo ST 130nm 3-well n-well profonda per la raccolta di carica Spessore di raccolta ~10um rivelatori molto sottili catena di lettura analogica completa nel pixel 18

Simulazione risposta del pixel con programmi di modellazione fisica Progettazione elettronica analogica Progettazione e misure su sistemi meccanici e di raffreddamento Progettazione elettronica digitale Misure su fascio di test Misure con laser e sorgenti in laboratorio Contatti: Stefano.Bettarini Francesco.Forti Giuliana.Rizzo @pi.infn.it 19

Toward a fast readout large MAPS matrix Improved front-end: ENC 50 e -, threshold dispersion 100 e- Improve signal collection optimize sensor geometry 8x8 (50x50µm 2 ) matrix : Sequential readout (Aug 06) Cure residual digital cross-talk insert metal layer shield above sensor Test structures (May 07) End Of Rows -EOR- MP MP MP Data-driven readout architecture with sparsification and timestamp information under development: In production (Nov 06): 4x4 matrix with sparsified readout In design (July 07): 32x8 matrix with sparsified readout Sparsification End Of Columns -EOC - Basic Idea: matrix subdivided in MacroPixel (MP=4x4) with point to point connection to peripheral readout 20

Sistema a microonde per il controllo a distanza dei parametri fisiologici vitali attraverso la rilevazione dei movimenti cardiaci e della respirazione. Segnale di attivita' cardiaca Segnale di attivita' respiratoria M.Varanini - Istituto di Fisiologia Clinica - CNR 21

Stima pressione aortica da misure non invasive tonometriche Non invasiva Invasiva Modello Unknown NARX system white noise x(t) f ( x, y) + y(t) Pressione radiale y (t) f ) y ) (t) e(t) ( x, y) x(t) Schema di identificazione Pressione aortica M.Varanini - Istituto di Fisiologia Clinica - CNR 22

Effetti fisici del campo elettrico generato da uno stimolatore cardiaco ventricolare sulle cellule atriali Nodo del seno Pacemaker Ipotesi che il campo elettrico, generato dagli elettrodi nei ventricoli, si propaghi all'atrio ed induca phase resetting delle cellule del nodo del seno (pacemaker naturali). Simulazione con un modello di Van der Pol modificato Elettrodo di sensing in atrio Elettrodi stimolanti Impulso pacemaker Depolarizzazione ventricolo M.Varanini - Istituto di Fisiologia Clinica - CNR 23

Studio dei rapporti tra apnee respiratorie ed attivita' cerebrale EEG Modello a sorgenti indipendenti Eliminazione di artefatti dal segnale EEG con l'analisi a Componenti Indipendenti Analisi spettrale in multirisoluzione AU AU µv 2 /s EOG EEG EOG ICA sec - saturazione O 2 - inviluppo del segnale respiratorio - potenza EEG (banda 0.75-2 Hz) Analisi multiparametrica dei segnali: sato 2, respiro, potenza EEG M.Varanini - Istituto di Fisiologia Clinica - CNR 24

LAB RM @ Istituto Scientifico Stella Maris MRI Anatomiche Strutturale CLINICA MRS NMR Diffusione Perfusione 1H 31P Tensor imaging RICERCA fmri 25

LAB RM @ Istituto Scientifico Stella Maris Sicurezza impianto Controlli di Qualita Fisico Medico Ottimizzazione Sequenze Programmazione Sequenze Algoritmi per Analisi dei segnali Quantificazione Identificazione di indici diagnostici e prognostici.. 26

LAB RM @ Istituto Scientifico Stella Maris Work in progress EEG-fMRI Acquisizione dati EEG in Risonanza - Elaborazione dati EEG (filtering dei segnali)- Integrazione dei segnali EEG con immagini funzionali DTI Acquisizione dati di tensore di diffusione - Elaborazione di mappe di anisotropia di diffusione, attraverso del calcolo tensoriale- Rappresentazione tridimensionale dei fasci di materia bianca attraverso tecniche di trattografia COIL Costruzione di una bobina dual-tuned di superficie per la rivelazione dei segnali del protone 1 H e del fosforo 31 P - Test della bobina su fantocci opportunamente assemblati SPETTROSCOPIA Messa a punto e ottimizzazione di ergometro RM-compatibile per la misurazione del lavoro muscolare in RM - Acquisizione di segnali spettroscopici del fosforo 31 P durante un esercizio muscolare - Tecniche di Elaborazione dati spettroscopici statici e dinamici fmri Ideazione e programmazione di stimoli da somministrare ai soggetti- Acquisizione ed elaborazione dati fmri, sia per studi di neurofisiologia di base, che per applicazioni cliniche di interesse Dr. Michela Tosetti michela.tosetti@inpe.unipi.it tel 050.886215 27

Ottimizzazione del rapporto dose paziente/qualità immagine in radiologia digitale metodica per la stima della dose al paziente criterio per valutare la qualità delle immagini TLD grado di correlazione tra qualità fisica e qualità clinica relazione tra qualità dell immagine e dose al paziente centro-campo sorgenti di incertezza Dott. Alessandro Tofani ASL Livorno e-mail: a.tofani@nord.usl6.toscana.it 28

Analisi quantitativa degli scenari di terrorismo radiologico e nucleare Generalità sul terrorismo radiologico e nucleare Scenari possibili e loro graduazione Effetti attesi Aspetti legislativi Gestione dell emergenza Piano di emergenza Identificazione di sorgenti Decontaminazione Dispositivi di protezione individuale (DPI) e strumentazione Irraggiamento acuto Contaminazione interna Prevenzione 29

Agenzia Regionale per la Protezione Ambientale della Toscana nuove tecnologie e procedure per il monitoraggio dei campi elettromagnetici nell ambiente simulazione dei livelli di campo elettromagnetico misure UV in ambiente esterno e validazione di dati da satellite noise mapping: rumore da infrastrutture di trasporto Gaetano Licitra: g.licitra@arpat.toscana.it 30

nuove tecniche e metodologie per la caratterizzazione acustica dei materiali (pavimentazioni) Gaetano Licitra: g.licitra@arpat.toscana.it 31

Progetto LEOPOLDO : studio di avanzate pavimentazioni a bassa emissione su strade provinciali Toscane Coefficiente diassorbimento 1.00 Modello 0.80 0.60 Misura 0.40 0.20 0.00 100 1,000 f [Hz] 10,000 Frequenza (Hz) Gaetano Licitra: g.licitra@arpat.toscana.it 32

Agenzia Regionale per la Protezione Ambientale della Toscana monitoraggio del rumore ambientale prodotto dalle infrastrutture di trasporto monitoraggio della rugosità della rotaia per la modellizzazione del rumore ferroviario Gaetano Licitra: g.licitra@arpat.toscana.it 33

Inquinamento acustico da ferrovia Sistemi di misura Inquinamento acustico sempre più rilevante per le maggiori aspettative sulla qualità della vita Grandezze fisiche misurabili Simulazione numerica Leggi recenti (447/95) con criteri oggettivi misurabili Fisica applicata all Ambiente, indirizzo del Corso di Laurea in Fisica Applicata Sviluppo possibile grazie allo stretto contatto (e la promiscuità) con l ARPAT (Agenzia Regionale per la Protezione dell Ambiente della Toscana) Prof. Francesco Fidecaro e-mail: francesco.fidecaro@df.unipi.it 34

Inquinamento acustico ferroviario Infrastrutture per i trasporti sorgente primaria di rumore Gestori sono obbligati a spendere il 5 percento dei costi di manutenzione per l'adozione di interventi di contenimento ed abbattimento del rumore. Maggior contributo al rumore proviene dall emissione acustica da parte della rotaia e della ruota, messe in vibrazione dal contatto di rotolamento non liscio 35

Misura di rugosità interferometrica Possibilità di misura non a contatto, quindi in corsa Metodi ottici e di dinamica sviluppati per la rivelazione di onde gravitazionali Raggio laser Ottica Figura d interferenza 36

Laboratorio Sanità Pubblica Area Vasta Toscana Nord Il Laboratorio di Sanità Pubblica dell Area Vasta Toscana Nord Ovest (LSP) opera a supporto e integrazione delle attività di prevenzione collettiva dei Dipartimenti di Prevenzione (DP) delle Aziende USL dell Area Vasta (AV) (Massa-Carrara, Livorno, Pisa, Lucca, Viareggio), ed eroga prestazioni su richiesta nei confronti di altri soggetti pubblici e privati. Direttore Dr. Marco Vincentini Collabora per il Settore agenti Fisici,Polveri e Fibre la Dott.ssa Cinzia Delucis Tel. 0583 449283 E-mail c.delucis@usl2.toscana.it 37

Attività analitiche svolte in ambienti di vita e di lavoro AGENTI FISICI misurazioni di rumore e determinazione requisiti acustici passivi degli edifici determinazioni delle vibrazioni (mano braccio, corpo intero, edifici) determinazioni microclimatiche di comfort e di stress misurazioni di campi elettromagnetici (laser, UV, IR, RF, MW POLVERI E FIBRE identificazione e classificazione di fibre di amianto e di altra natura con MOCF e SEM determinazione della silice cristallina a raggi X con con difrattometro (DRX) 38

L Istituto per i Processi Chimico-Fisici si è costituito nel 2002 come aggregazione multidisciplinare di istituti CNR preesistenti. Le attività di ricerca dell Istituto possono essere raggruppate in tre macro-aree: L elenco che segue è necessariamente parziale, per approfondimenti: www.ipcf.cnr.it Nano tecnologie Soft Matter Ottica Plasmi Fotonica 39

Ottica Fotonica Plasmi Laboratorio di Spettroscopia Laser Applicata Attività: Spettroscopia di plasmi per analisi nel campo dei materiali, controllo di processo, ambiente, beni culturali Sito web: http://als.ipcf.cnr.it Riferimento: Dr. E.Tognoni tognoni@ipcf.cnr.it Laboratorio di Laser Cooling Attività: Formazione di molecole ultrafredde, Atomi di Rydberg freddi Sito web: http://www.ipcf.cnr.it/lcl/ Riferimento: Dr. C.Gabbanini carlo.gabbanini@ipcf.cnr.it Laboratorio di Ottica Non Lineare Attività: Intrappolamento coerente di popolazione, Desorbimento indotto da radiazione Sito web: http://www.ipcf.cnr.it/optics/italiano/index.html Riferimento: Dr. S.Gozzini silvia@ipcf.cnr.it Laboratorio di Spettroscopia molecolare Attività : Spettroscopia molecolare ad elevata sensibilità di molecole d'interesse atmosferico Sito web: http://mail.ipcf.cnr.it/lucch/alex.html Riferimento: Dr. A.Lucchesini lucchesini@ipcf.cnr.it 40

Microscopia e Nanotecnologie Laboratorio di Microscopia a Scansione di Sonda e Nanotecnologia Attività 1: Nanolitografia tramite processi di ossidazione o di indentazione locale. Sito web: http://www.ipcf.cnr.it/lmn/ Riferimento: Dr. P. Baschieri p.baschieri@ipcf.cnr.it Attività 2: Sviluppo di posizionatori 3D ad ampio range e di sensori specifici per microscopia a scansione di forza di superfici lapidee di interesse industriale e storico-culturale. Sito web: http://www.ipcf.cnr.it/lmn/ Riferimento: T. Mariani mariani@ipcf.cnr.it Attività 3: Applicazioni della microscopia a scansione di sonda in citologia e citogenetica. Sito web: http://www.ipcf.cnr.it/lmn/ Riferimento: T. Mariani mariani@ipcf.cnr.it AFM Topo Back 41

Alto campo magnetico e alta frequenza Laboratorio di Tecniche Sperimentali ad Alto Campo ed Alta Frequenza. (HF)2 Attività: Sviluppo di metodologie innovative di alto campo (fino a 12 Tesla) ed alta frequenza (1 GHz- THz). Risonanza Paramagnetica Elettronica ad alto campo ed alta frequenza (95-285 GHz. 12 Tesla). Applicazioni della risonanza paramagnrtica elettronica ad alto campo a sistemi di interesse biologico, geo-mineralogico. Sito web: http://146.48.75.78/ipcf/home.htm Riferimento: Dr. L. Pardi pardi@ipcf.cnr.it & Dr. G. Annino annino@ipcf.cnr.it Laboratorio di metodologie ad onda millimetrica e submillimetrica Attività: Sviluppo di risuonatori ad onda millimetrica, dielettrometria complessa di campioni solidi e liquidi, modellizzazione. Sviluppo di risuonatori e dispositivi a microonde ed onda millimetrica, determinazione delle perdite estrinseche ed intrinseche in materiali ceramici, caratterizzazione di tessuti biologici mediante microonda Sito web: http://146.48.75.78/ipcf/home.htm Riferimento: Dr. G.Annino geannino@ipcf.cnr.it Intensity (db) -7-14 -21-28 -35-42 Q 0 = 10000-49 760,84 760,88 760,92 760,96 Frequency (GHz) 42

DIagnostica a MIcroonde ad Alta Risoluzione per TEssuti biologici (DIMIARTE) Riferimento: Dr. Giuseppe Annino, IPCF-CNR (geannino@ipcf.cnr.it, tel. 050 3152249) Principio Microonde come mezzo di indagine di struttura e funzionalità di tessuti biologici Approccio proposto Impiego di risuonatori per la determinazione della permittività complessa del tessuto Risuonatori Risuonatori dielettrici in configurazione non radiativa 43

DIMIARTE Modo TM 011 in disco di quarzo cristallo (d=7 mm, h=4.4 mm) 60 50 6.24 6.25 6.26 6.27 6.28 6.29 6.31 0.95 Intensity (db) 40 30 20 10 ν=27.19 GHz Q 0 =2200 0.9 0.85 0.8 0.75 0.7 0 26.9 27.0 27.1 27.2 27.3 27.4 Frequency (GHz) Sensibilità: ε <2, ε <2 Ris.spaziale: 1.2 mm a 25 GHz Applicazioni In vivo: individuazione patologie pelle (melanomi, sclerodermia), caratterizzazione vasi superficiali Ex vivo/ In vitro: individuazione tessuti cancerosi, discriminazione tessuti con sufficiente contrasto dielettrico 44

Risonanza Magnetica Laboratorio di Risonanza Paramagnetica Elettronica e nucleare Attività 1: Antiossidanti e modificazioni chimico-fisiche di membrane vegetali sottoposte a stress ossidativi. Sito web: http://rino.ipcf.cnr.it Riferimento: Dr. C.Pinzino rino@ipcf.cnr.it DPPH SF 3210 3232 3254 3276 3298 3320 Gauss Attività 2: Studi NMR multinucleari ed EPR su vetri naturali, caratterizzazione dei siti strutturali e relazioni con l interazione acqua-magma in processi eruttivi. Sito web: http://rino.ipcf.cnr.it Riferimento: Dr.ssa C.Forte Forte@ipcf.cnr.it Attività 3: Caratterizzazione strutturale e dinamica di aggregati proteici, Biopolimeri e cristalli liquidi. Sito web: http://rino.ipcf.cnr.it Riferimento: Dr.ssa L.Calucci calucci@ipcf.cnr.it 45

Metodologie sperimentali per lo studio dei materiali Laboratorio di Chimica Analitica Strumentale Attività: Studio della tensione superficiale di polimeri e macromolecole biologiche in soluzioni acquose. Sito web: http://www.ipcf.cnr.it/paginepersonali/emiliabramanti/cveb.htm Riferimento: Dr. E.Bramanti emilia.bramanti@ipcf.cnr.it Laboratorio di Termodinamica e Caratterizzazione dei Materiali Attività: Calorimetria multimodo e dielettrometria di materiali e processi. Sito web: http://h2.ipcf.cnr.it/t-lab.html Riferimento: Dr. E.Tombari tombari@ipcf.cnr.it 46

Per ulteriori informazioni: www.ipcf.cnr.it 47