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  1. LE APPLICAZIONI DELLA FISICA IN MEDICINA E IL RUOLO DEL FISICO MEDICOP. Tabarelli de FatisServizio di Fisica SanitariaFondazione Salvatore Maugeri IRCCS

  2. Definizione di Wikipedia: La fisica medica o fisica sanitaria è una branca della fisica applicata che consiste nell'applicazione della fisica in medicina e alla radioprotezione. La fisica medica opera in tutte le strutture che utilizzano apparecchi di diagnostica per immagini o sorgenti per radioterapia e medicina nucleare.

  3. La fisica medica applicata in ambito sanitario comprende tutte le attività che comportano la soluzione di problemi di fisica nell’impiego delle radiazioni utilizzatea scopo medico in diagnostica in terapia

  4. Cura dei tumori Studio effetti nocivi delle radiazioni Sviluppo di nuove tecnologie Mezzi per la diagnostica Protezione dalle radiazioni Monitoraggio ambientale

  5. Per questi scopi interviene la Fisica Medica

  6. Fisici per la Medicina I pionieri sono coloro che per primi si sono resi conto della possibilità di un trasferimento immediato delle loro scoperte nella medicina.

  7. Fisici per la Medicina: I PIONIERI W.K.Roentgen Premio Nobel per la Fisica nel 1901 Scoperta della radioattività artificiale: i raggi X Il fotografo dell’invisibile. L’8 novembre 1895 può considerarsi la data di nascita della moderna fisica medica. Nel corso di uno dei suoi esperimenti scopre i "raggi X“ e la possibilità di ottenere delle radiografie. Nel 1896 il medico Victor Despeignes (Lione) annuncia il primo trattamento del cancro con i raggi X.

  8. Fisici per la Medicina: I PIONIERI A.H. Bequerel Premio Nobel per la Fisica nel 1903 Scoperta della radioattività naturale dell’Uranio Tre mesi dopo la scoperta dei raggi X (3 marzo 1896) , A.H. Bequerel scopre la radioattività, la radiazione invisibile , emessa da sostanze fosforescenti (sali di uranio). Si accorse casualmente che i sali di uranio, posti in vicinanza di una lastra fotografica, anche racchiusa in un involucro opaco, la impressionano mostrando così di emettere radiazioni capaci di attraversare anche i corpi che non sono attraversati dalla luce. A Becquerel si devono anche le prime osservazioni sugli effetti biologici delle radiazioni e sul loro possibile uso terapeutico.

  9. Fisici per la Medicina: I PIONIERI Maria e Pierre Curie Premio Nobel per la Fisica nel 1903 Scoperta della radioattività del Polonio e del Radio Marie Curie, proseguendo gli studi iniziati da Becquerel, scoprì (1898) che anche altre sostanze godevano della stessa proprietà dell'uranio. Con vari procedimenti chimici riuscì a separare il polonio e il radio. Definisce “curie” l’unità di misura della radioattività in onore del marito. Nel 1905 viene riconosciuta a livello scientifico l’azione benefica del trattamento col radium dei tumori della pelle.

  10. Fisici per la Medicina I protagonisti sono coloro che hanno apportato contributi significativi alla realizzazione di nuove apparecchiature e di nuove tecniche in campo medico tra cui molti premi Nobel.

  11. Fisici per la Medicina: I PROTAGONISTI Hal Anger e’ noto per le sue rivoluzionarie scoperte nella tecnologia della diagnostica per immagini. Il prototipo della gamma camera viene descritta da Anger nel 1952, che lo sperimenta per studi in vivo di lesioni tumorali con 131I. Felix Bloch Fisico teorico che elabora il principio della risonanza magnetica nucleareper studiare i momenti nucleari dei materiali senza alterarne la struttura cristallina. Questa scoperta gli vale il Premio Nobel nel 1952 insieme aE. M. Purcell, il quale giunge indipendentemente al medesimo risultato. Paul C. Lauterbur propone la realizzazione del primo prototipo di RMN Peter Mansfieldapprofondisce e sviluppa le tecniche di elaborazione matematica dei segnali di risonanza. Nel 2003 Lauterbur e Mansfield ricevono il Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina.

  12. Il prototipo di Hounsfield Hounsfield accanto alla prima apparecchiatura per TC Fisici per la Medicina: I PROTAGONISTI Godfrey Newbold Hounsfield, inventore della tomografia computerizzata (TC) ha aperto la strada all’impiego del calcolatore nella produzione di immagini mediche con mezzi fisici. Realizza la prima apparecchiatura per esami medici del cranio e per la prima volta nella storia della radiologia, e’ possibile produrre e visualizzare l’immagine di sezioni assiali del cervello. Nel 1979 Hounsfield, insieme al fisico sud-africano Allan Mac Leod Cormack, che indipendentemente da lui ha sviluppato i principi della tomografia computerizzata, ricevono il Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina.

  13. I primi compiti della fisica applicata alla medicina • Conoscere e quantificare le interazioni delle radiazioni ionizzanti con la materia vivente allo scopo di: • padroneggiare il loro utilizzo per produrre immagini o attuare terapie • proteggersi dagli effetti dannosi indesiderati prodotti da tali interazioni

  14. Chi è il Fisico medico ? è una figura professionale che applica i principi e le metodologie della fisica in medicina, nei settori della prevenzione, della diagnosi e della cura, al fine di assicurare la qualità delle prestazioni erogate e la prevenzione dei rischi per i pazienti, gli operatori e gli individui della popolazione in generale

  15. Dove opera il Fisico medico ? nelle strutture del Servizio Sanitario Nazionale (Ospedali sia pubblici che privati di elevata complessità) nelle Università e negli Enti pubblici di ricerca nelle aziende private che producono apparecchiature utilizzate in medicina (acceleratori, apparecchiature diagnostiche,..) nelle Scuole di Specializzazione di Fisica medica (attività didattiche per la formazione degli specializzandi, e in tutti i Corsi di laurea e di specializzazione in cui esistono corsi di Fisica applicata alla medicina)

  16. Cosa fa il Fisico medico ?

  17. Cosa fa il Fisico medico ? verifica, mantenimento e miglioramento della QUALITA’ verifica, mantenimento e miglioramento della SICUREZZA nell’uso delle radiazioni (sia per il paziente che per l’operatore) introduzione e messa a punto di NUOVE TECNICHE diagnostiche e terapeutiche

  18. Le attività del Fisico medico in Radioterapia… in Radiologia… in Medicina Nucleare… in Radioprotezione…

  19. La radioterapia La radioterapia è quella branca della medicina specialistica che impiega le radiazioni per produrre un effetto radiobiologico distruttivo sul tessuto neoplastico. Obiettivo principale: riuscire a somministrare il massimo di dose al volume bersaglio (neoplasia) .. ..e nel contempo salvaguardare i tessuti sani circostanti.

  20. In Radioterapia….. Fasci di radiazioni di alta energia prodotti da radionuclidi o da acceleratori di particelle Sorgenti radioattive sigillate introdotte in via permanente o temporanea all’interno del corpo Sorgenti radioattive non sigillate veicolate all’interno del corpo da farmaci o da anticorpi

  21. Le attività del fisico medico in Radioterapia IlFisico medico si occupa sia degli aspetti fisici, dosimetrici e tecnologicirelativi al trattamento per ogni singolo paziente che del corretto e sicurofunzionamentodelle apparecchiature in uso presso il reparto di Radioterapia.

  22. Le attività del fisico medico in Radioterapia Calcolo e ottimizzazionedella distribuzionedella doseal volume tumorale, salvaguardando gli organi sani circostanti

  23. in particolare….

  24. Le attività del fisico medico in Radioterapia • sul paziente: • Esegue lo studio fisico-dosimetrico del trattamento radioterapico • Verifica la correttezzadelladoseerogataconmisure dirette e indirette sul paziente • Partecipa alla verifica della rispondenzadeltrattamento radioterapicoa quello pianificato.

  25. Le attività del fisico medico in Radioterapia in attività di “laboratorio”: Predispone un Programma di Garanzia della Qualitàper garantire la corretta funzionalitàdelle apparecchiature Provvede affinché la sofisticata strumentazioneutilizzata per la dosimetria e per i controlli di qualità risponda alle caratteristiche necessarie a garantire l’elevata accuratezzadelle misure

  26. Le attività del fisico medico in Radioterapia • nellavalutazione delle tecnologie: • Interviene nella fase preliminare di acquisizione della tecnologia, poiché ha competenza nell’individuare le caratteristiche tecniche adeguatealle esigenze cliniche e ai criteri di sicurezza di nuove apparecchiature da acquisire

  27. Le attività del fisico medico in Radioterapia • neicontrolli di qualità: • Effettua le provediaccettazione e di • funzionamento (misure meccaniche, • geometriche e dosimetriche) per • garantire il corretto funzionamento e • la rispondenza ai requisiti di legge delle • apparecchiature (D.Lgs 187/00) • Effettua la calibrazionee la dosimetria • dei fasci di radiazione

  28. Cosa fa il Fisico medico ? in Radioterapia… in Radiologia… in Medicina Nucleare… in Radioprotezione…

  29. Le attività del fisico medico in Radiologia garantisce la qualità delle procedure radiologiche ottimizzazione dell’esame diagnostico intesa sia come valutazione preventiva e mantenimento della qualitàdelle immagini ad un livello adeguato a soddisfare i requisiti diagnostici sicurezza del pazientein termini di esposizione alle radiazioni.

  30. in particolare….

  31. Le attività del fisico medico in Radiologia • in attività di “studio” • Predispone un Programma di Garanzia della Qualità per garantire la corretta funzionalitàdelle apparecchiature Determina la dose al paziente, soprattutto per pazienti pediatrici, programmi di screening, procedure ad alte dosi Stima la dose al fetoin modo da fornire al Medico Radiologo le informazioni necessarie a valutare adeguatamente i rischi correlatinelle pazienti in gravidanza

  32. Le attività del fisico medico in Radiologia • nei controlli di qualità • effettua le prove di accettazione e di funzionamento per garantire il corretto funzionamento e la rispondenza ai requisiti di legge delle apparecchiature

  33. Cosa fa il Fisico medico ? in Radioterapia… in Radiologia… in Medicina Nucleare… in Radioprotezione…

  34. Le attività del fisico medico In Medicina Nucleare In ambito diagnostico opera per assicurare un’adeguata qualità delle immaginicompatibile con le necessità cliniche, somministrando al paziente la quantità di radiofarmaco più bassa possibile Nelle procedure terapeutiche elabora il piano di cura dosimetrico sul singolo pazientecalcolando la dose all’organo bersaglio e agli altri organi sani

  35. in particolare….

  36. Le attività del fisico medico in Medicina Nucleare • nelle verifiche sui pazienti: • effettua le valutazioni della dose assorbitasul singolo pazienteper il calcolo della corretta quantità di radiofarmaco da iniettare nelle procedure terapeutiche • effettua il monitoraggio del paziente in trattamento

  37. Le attività del fisico medico in Medicina Nucleare • in attività di “studio”: • Valuta la doseimpartita al pazientecon particolare attenzione ai bambini e ai programmi di screening • Stima la dose al fetoin modo da fornire al Medico Radiologo le informazioni necessarie a valutare adeguatamente i rischi correlati nelle pazienti in gravidanza

  38. Cosa fa il Fisico medico ? in Radioterapia… in Radiologia… in Medicina Nucleare… in Radioprotezione…

  39. Le attività del fisico medico Radioprotezione Risponde della organizzazione della sorveglianza fisica della radioprotezione per garantire la sicurezza degli operatori, della popolazione e dei pazienti.

  40. in particolare….

  41. Le attività del fisico medico in Radioprotezione Definizione zone controllate

  42. Le attività del fisico medico in Radioprotezione Progettazione barriere protettive

  43. inoltre…. il fisico medico si occupa di:

  44. Le attività del fisico medico Sicurezza e protezione nell’impiego di agenti fisici: - Rumore - Vibrazioni - Onde elettromagnetiche - Radiazioni ottiche artificiali (laser)

  45. Le attività del fisico medico Monitoraggio segnali fisiologici (elettrocardiogramma, elettroencefalogramma, pressione arteriosa,…) Predisposizione capitolati di acquisto, espletamento gare e collaudi di apparecchiature

  46. Le attività del fisico medico Formazione Formazione e aggiornamento nei settori di competenza. Collabora con il servizio di prevenzione e protezione per ottemperare agli obblighi formativi dei lavoratori in materia di sicurezza per i settori di competenza previsti dal D.Lgs n.81/2008 Collabora con le strutture preposte per i corsi di formazione aziendali, regionali e nazionali per operatori sanitari Insegna nei Corsi di Laurea e Scuole di Specializzazione in fisica medica e nelle differenti discipline mediche La Fisica Medica collabora con le Scuole di Specializzazione in Fisica Medica ed in Radioterapia per il tirocinio obbligatorio degli specializzandi.

  47. Educazione Continua in Medicina (ECM) Il fisico medico si deve costantemente aggiornare da un punto di vista professionale partecipando regolarmente ai corsi e convegni svolti nell’ambito del programma ECM.

  48. Formazione del Fisico medico Formazione di base: Laurea in Fisica (Specialistica Classe 20/S 3+2 anni) Università Post Laurea: 4 anni Scuola di Specializzazione in Fisica Sanitaria (integrata nell’area delle scuole di specialità sanitarie) tipologia Fisica medica Università e Ospedale Fisico Specialista in Fisica Medica (Fisico medico)

  49. Scuola di specializzazione in Fisica Medica--------------------Riassetto delle Scuole di specializzazione di area sanitaria. (GU n. 258 del 5-11-2005- Suppl. Ordinario n.176) Lezioni teoriche30 % dei CFU Tirocinio pratico in centri accreditati 70 % dei CFU

  50. Lezioni teoriche Il programma consiste in corsi raggruppati nelle seguenti aree Radioterapia Radioprotezione Propedeutica Diagnostica per Immagini Sistema informativo ospedaliero Tirocinio pratico Radioterapia Diagnostica per Immagini Sistema informativo ospedaliero Radioprotezione