Magic 5 - Applicazioni della Fisica nel campo della Medicina

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Information about Magic 5 - Applicazioni della Fisica nel campo della Medicina
Health & Medicine

Published on December 21, 2008

Author: silviom

Source: slideshare.net

Description

Presentazione del lavoro dell'esperimento Magic 5.

Applicazioni della FISICA nel campo della MEDICINA info: Giorgio De Nunzio giorgio.denunzio@unile.it

MAGIC–5 Medical Applications on a Grid Infrastructure Connection Una collaborazione di varie Università, sezioni dell' Istituto Nazionale di Fisica Nucleare - INFN e Ospedali Collaborazioni internazionali Centro de Applicaciones Tecnologicas y Desarrollo Nuclear (CEADEN) , Cuba ALICE collaboration – CERN Ginevra Collaborazioni con industrie BRACCO Imaging, EURIX, I&T

Esempi di tecniche diagnostiche… Encefalografia (segnali elettrici) Ecografia (onde sonore) Radiografia (raggi X) Scintigrafia (raggi γ) Tomografia ad Emissione di Positroni - PET (positroni e raggi γ) Tomografia Computerizzata – TAC (Raggi X) Risonanza Magnetica Nucleare (onde radio) …e una tecnica “affine” Elettroforesi bidimensionale per la proteomica (tecniche chimico-fisiche per la separazione delle proteine)

Ecografia Trasduttore Segnale Tempo dall’invio dell’impulso sonoro

Ecografia 8 weeks

Ecografia 4 months

Produzione di raggi X I raggi X vengono prodotti in dispositivi in cui degli elettroni vengono accelerati e diretti contro bersagli di diversi materiali I raggi X non assorbiti dall’oggetto in esame vengono rivelati per mezzo di lastra fotografica o dispositivi più avanzati

Stazione CAD per la Mammografia Lesioni Massive Microcalcificazioni • Selezione di immagini • Manipolazione di immagini • Inserimento di metadati • Inserimento di diagnosi • Esecuzione del CAD • Registrazione di dati • Ricerca di dati Installato negli ospedali di: • Valdese (TO) • Palermo • Lecce e nelle Università e sezioni locali INFN di • Bari, Lecce, Napoli, • Palermo,Torino, Sassari

Tomografia Assiale Computerizzata (TAC)

Alcuni Esempi

Analisi di CT polmonari Screening della popolazione a rischio Rischio elevato di mancanza di diagnosi all’esame iniziale Attualmente la sensibilità è pari al 54-69% CAD utile per abbassare la percentuale di Falsi Negativi

Interfaccia Grafica

Tomografia a Emissione di Positroni (PET)

Risonanza Magnetica Nucleare

RMN: principi di funzionamento • Interazione tra lo spin nucleare (idrogeno, …) e un campo magnetico esterno • Ad un campo stabile si “aggiunge” un campo variabile della frequenza giusta • Si misura l’assorbimento di energia della materia attraversata in corrispondenza della frequenza della specie nucleare in questione (idrogeno,..) • L’imaging si ottiene grazie all’uso di un campo stabile con opportune configurazioni spaziali

Alzheimer: Segmentazione dell’ippocampo Studio di immagini da risonanza magnetica (MRI) ruotate à la Onishi

Alzheimer: Individuazione dell’ippocampo •Segmentazione della scatola ippocampale •Misura del volume •Stima della quantità di liquido cefalorachidiano •Confronto con informazioni provenienti da analisi funzionali in immagini PET

Analisi d’immagine di elettroforesi bidimensionale per la proteomica Le immagini di elettroforesi bidimensionale si ottengono tramite una scansione ottica di un gel sul quale è stato depositato un campione biologico (plasma, urine, ecc…) contenente proteine, provocandone poi la diffusione bidimensionale. La diffusione è causata dall’applicazione di un campo elettrico, che provoca una migrazione delle proteine, lungo l’asse orizzontale in base al PH, e lungo l’asse verticale in base al peso molecolare. Queste immagini vengono utilizzate nell’ambito della proteomica clinica per l’ individuazione di marker tumorali e di altre malattie.

Principali tecniche utilizzate “Coregistrazione” fra immagini già utilizzate e immagini ancora da analizzare. Studio della forma degli spot

Conclusioni La ricerca di base molto spesso ha utili ed immediate applicazioni alla vita di tutti i giorni. Lo sviluppo delle conoscenze nella fisica moderna e delle tecnologie ad essa connesse ha portato a fondamentali contributi sia nelle tecniche diagnostiche che nella terapia. Nuove tecniche sono continuamente messe a punto per aumentare le prestazioni fornite (risoluzione spaziale,..) e diminuire i rischi per il paziente.

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