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 Vincenzo Monaco Dipartimento di Fisica - Universita di Torino e Istituto Nazionale di Fisica Nucleare - Sezione di Torino La fisica in gioco Casa Alpina Maria Nivis, Torgnon 14 aprile 2018
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 Da dove arriviamo?
4 July 4 th 2012 The Status of the Higgs Search J. Incandela for the CMS COLLABORATION Total weight t Overall diameter 15 m Overall length 28.7 m ECAL HCAL CMS MUON ENDCAPS 3.8T Solenoid IRON YOKE Preshower Foward Cal Pixels & Tracker MUON BARREL 5
5 Sviluppo di... Acceleratori di particelle Rivelatori di particelle Elettronica Algoritmi di elaborazione dati Applicazioni in medicina
6 diagnostica per immagini (TAC, NMR, PET, ecografia)
7 1895: scoperta dei raggi X 1895: prima radiografia Oggi
8 Tomografia Assiale Computerizzata (TAC o CT)
9
10 Ricostruzione 3D con la CT
11 La CT spirale multistrato in oncologia Ca. pancreas: metastasi epatiche Prof. R.Passariello - Universita di Roma La Sapienza
12 Dr.ssa S. Capello Molinette Torino rendering 3D...
13 CT coronarica Dr. L.Rossi GE Italia
14 La CT 4D Dr. V. Faranna Toshiba
15 L endoscopia Rifrazione Legge di Snell Riflessione totale Fibre ottiche
16 Broncoscopia ottica
17 Endoscopia virtuale colon ISI - Torino
18 Tomografia ad emissione di positroni (PET) 18 F-FDG e+ g e+ e- g
19 Evento a 2 muoni misurato a Delphi (LEP CERN)
20 Tomografia ad emissione di positroni (PET)
21 PET total body con 18 FDG
22 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
23 Le nuove frontiere della PET nella diagnosi dei tumori 18 F-FDG 11 C-Colina Dr. A. Biggi Cuneo
24 La PET in 4 dimensioni Dr. K.P. Schäfers - Università di Münster (D)
25 CT PET PET PET-CT
26 Risonanza Magnetica Funzionale effetti della terapia cognitivo-comportamentale in pazienti con aracnofobia Pre - trattamento Post - trattamento Prof.ssa P. Rocca - Università di Torino
27 Ecografia
28
29
30 Contributi della fisica alla medicina Terapia con radiazioni
31 Radioterapia con fotoni Acceleratore lineare (o LINAC)
32 Effetto biologico I fotoni interagiscono con la materia ionizzando atomi e molecole e producendo elettroni. Gli elettroni interagiscono con le molecole biologiche, producendo danni genetici che impediscono alle cellule di riprodursi. Nel caso ideale: 100 % di probabilita di danneggiare cellule tumorali 0 % di probabilita di danneggiare cellule in organi sani vicini
33 Acceleratore lineare
34 Come funziona un acceleratore lineare?
35 Durante il trattamento il tumore si muove
36 Un altra possibile soluzione: il Cyberknife
37 Perchè l acceleratore deve girare intorno al paziente?
38 E se usassi gli adroni?
39 Fotoni rispetto a protoni
40 Come si fa un trattamento con adroni
41 Adroterapia ) Sorgenti ioniche. 2) Acceleratore lineare. 3) Sincrotrone. 4) Linea di estrazione. 5) Sistema di deflessione. 6) Sistema di monitoraggio. 7) Sistema di posizionamento. 6 7
42 CATANA Centro di AdroTerapia e Applicazioni Nucleari Avanzate A Catania (LNS INFN) si usano Protoni (protonterapia) si trattano patologie oculari
43 Agenzia Provinciale per la Protonterapia Azienda Provinciale per i Servizi Sanitari Trento, Italy Inizio dei trattamenti a fine 2014
44 Centro Nazionale di Adroterapia Oncologica (CNAO)
45 Settembre 2011: inizio trattamenti con protoni Ottobre 2012: inizio trattamenti con carbonio
46 Descrizione protocollo Trattamento con protoni di cordomi e condrosarcomi della base del cranio Trattamento mediante protoni dei cordomi e dei condrosarcomi del rachide-emendato Trattamento mediante protoni dei meningiomi intracranici Trattamento mediante protoni delle recidive di neoplasie del distretto cervico-cefalico Boost di radioterapia mediante protoni di neoplasie localmente avanzate del distretto cervico-cefalico-emendato Ritrattamento mediante radioterapia con protoni dei cordomi e dei condrosarcomi del rachide recidivi Trattamento mediante ioni carbonio del carcinoma adenoideo cistico delle ghiandole salivari -Emendato Ritrattamento mediante radioterapia con ioni carbonio degli adenomi pleomorfi recidivi Reirradiazione mediante ioni carbonio del carcinoma del retto recidivo Trattamento mediante ioni carbonio dei sarcomi (ossei e dei tessuti molli) del distretto cervico-cefalico Trattamento mediante ioni carbonio dei sarcomi (dell'osso e dei tessuti molli) del Tronco Trattamento mediante ioni carbonio delle recidive di neoplasie del distretto cervico-cefalico Trattamento mediante ioni carbonio dei melanomi maligni delle mucose delle prime vie aerodigestive Trattamento mediante ioni carbonio per il trattamento del carcinoma della prostata ad alto rischio Trattamento mediante ioni carbonio dei tumori primitivi dell orbita e metastasi orbitarie Trattamento mediante ioni carbonio delle neoplasie primitive maligne del fegato Ritrattamento mediante radioterapia con ioni carbonio dei Cordomi e dei Condrosarcomi del rachide recidivi Trattamento integrato mediante radioterapia con protoni e/o ioni carbonio per tumori dei seni paranasali non operabili a prognosi sfavorevole Radioterapia con ioni carb. (adroterapia) dei tumori del pancreas Protoni o Ioni Carbonio Protoni Protoni Protoni Protoni Protoni Protoni Ioni Carbonio Ioni Carbonio Ioni Carbonio Ioni Carbonio Ioni Carbonio Ioni Carbonio Ioni Carbonio Ioni Carbonio Ioni Carbonio Ioni Carbonio Ioni Carbonio Protoni/ Ioni C. Ioni Carbonio
47 Fase di sperimentazione terminata dic 2013 Operativo in fase clinica 23 protocolli attivi (15 con 12C) Costo per trattamento 24 ke, rimborsati dal SSN Totale a oggi: > 1500 pazienti
48 La parte di alta tecnologia
49 CNAO lo spot scanning
50
51 Il contributo di Torino
52 Dall Universita alla clinica Circa 2000 dosimetri venduti a Ospedali in tutto il mondo
53 Per ulteriori informazioni
54 Nuove terapie con neutroni Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) Acceleratore lineare installato all Istituto di Fisica di Torino per produzione neutroni per studi BNCT
55 ARRIVEDERCI a Fisica
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