Neoplasia Polmonare Diagnosi e Radioterapia · diagnostica (4D-PET/CT) che nella radioterapia E’...

Neoplasia Polmonare

Diagnosi e RadioterapiaPalazzo San Michele Fano - 7 maggio 2016

Dott. Matteo MariselliU.O.C. Fisica Medica - A.O. “Ospedali Riuniti Marche Nord”

La qualità nel flusso diagnostico, radioterapico

QUALE CONTRIBUTO DELLA

FISICA MEDICA NELLA DIAGNOSI

E TERAPIA DELLA NEOPLASIA

POLMONARE?

Diagnostica

per immaginiMedicina

NucleareRadioterapia

Apparecchiature ad alta tecnologia

MSCT16 - 64 - 128 - 256 …

strati

Tomografi ibridi

PET/TCAcceleratori lineari

LINAC

Medicina

NucleareRadioterapia

Metodiche complesse di diagnosi e terapia

Algoritmi iterativi

di ricostruzione

delle immagini TC

Low dose PET/CT

High Resolution IR

Gated PET/CT

IMRT, IGRT

SBRT

VMAT e TOMO

Diagnostica

per immagini

Gestione delle problematiche connesse con:

Progettazione

Acquisto

Implementazione

Ottimizzazione

Controllo

Apparecchiature e

metodiche complesse di

diagnosi e terapia

Alcuni settori in cui il

Fisico Medico può

dare il suo contributo

Le attività del Fisico Medico sono spesso

svolte dietro le quinte!

Limitata conoscenza delle sue potenzialità!

…procediamo per gradi!

CHI E’ IL FISICO MEDICO???

Formazione del Fisico medico

Fisico Specialista in Fisica Medica

(Fisico Medico)

Università

+ Ospedale

Formazione di base:

Laurea in Fisica (Specialistica

Classe 20/S 3+2 anni)

Post Laurea: 3-4 anni

Scuola di Specializzazione in Fisica

Sanitaria (integrata nell’area delle scuole di

specialità sanitarie)

tipologia Fisica medica

Università

E’ 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

Prevede inoltre una intensa attività di collaborazione con medici specialisti e TSRM per la soluzione di

problemi che richiedono specifiche professionalità nelle metodologie proprie della fisica.

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


Valutazione delle tecnologie, individuazione delle

caratteristiche tecniche adeguate alle esigenze

cliniche e ai criteri di sicurezza di NUOVE

APPARECCHIATURE


in Diagnostica per immagini…

in Medicina Nucleare…

in Radioterapia…

ottimizzazione dell’esame diagnostico: valutazione

preventiva e mantenimento della qualità delle

immagini ad un livello adeguato a soddisfare i

requisiti diagnostici

sicurezza del paziente in termini di esposizione

alle radiazioni

Le attività del fisico medicoin Diagnostica per immagini

garantisce

la qualità delle procedure radiologiche

in particolare….

in attività di “studio”

Predispone un Programma di Garanzia della Qualità

per garantire la corretta funzionalità delle

apparecchiature


Determina la dose al paziente, soprattutto per pazienti

pediatrici, programmi di screening, procedure ad alte

dosi

Stima la dose al feto in modo da fornire al Medico

Radiologo le informazioni necessarie a valutare

adeguatamente i rischi correlati nelle pazienti in

gravidanza

nei controlli di qualità

Effettua verifiche e test (ad es. prove di

accettazione) per garantire il corretto

funzionamento e la rispondenza ai requisiti di

legge delle apparecchiature



Implicazioni sulla diagnosi

della neoplasia polmonare

Qualità immagine (uniformità,

contrasto, risoluzione spaziale,

artefatti, ecc..)

Dose al paziente

Ottimizzazione esame

Nuove metodiche e protocolli

…..

Le attività del Fisico Medico



in Radioterapia…

Le attività del fisico medicoIn Medicina Nucleare

In ambito diagnostico opera per assicurare

un’adeguata qualità delle immagini compatibile

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 paziente

calcolando la dose all’organo bersaglio e agli altri

organi sani

in particolare….

in attività di “studio”:

Predispone un Programma di Garanzia della Qualità

per garantire la corretta funzionalità delle

apparecchiature

Le attività del fisico medicoin Medicina Nucleare

Valuta ed ottimizza l’attività e la dose impartita al

paziente con particolare attenzione ai bambini

Collabora con il reparto al fine di ottimizzare e/o

introdurre nuove tecniche diagnostiche/terapeutiche e

nuovi traccianti (radiofarmaci)

Supporto nella gestione del laboratorio preparazione

radiofarmaci


nei controlli di qualità:

Effettua verifiche e test per garantire il corretto

funzionamento e la rispondenza ai requisiti di legge delle

apparecchiature

Effettua la calibrazione delle apparecchiature utilizzate al

fine della corretta quantificazione delle grandezze di

interesse (SUV, attività, ecc…)

Supporta l’effettuazione dei controlli sui radiofarmaci

(purezza radiochimica, ecc..)


Implicazioni sulla diagnosi


Corretta attività da iniettare

Qualità immagine (uniformità,

contrasto, risoluzione spaziale,

artefatti, ecc..)

Corretta quantificazione con

calibrazione PET

Fusione immagini

Ottimizzazione esame

Nuove metodiche e protocolli

…..

Le attività del Fisico Medico



in Radioterapia…

Il Fisico medico si occupa sia degli

aspetti fisici, dosimetrici e tecnologici

relativi al trattamento per ogni singolo

paziente che del corretto e sicuro

funzionamento delle apparecchiature in

uso presso il reparto di Radioterapia.

Le attività del fisico medicoin Radioterapia

Calcolo e ottimizzazione della

distribuzione della dose al

volume tumorale, salvaguardando

gli organi sani circostanti


in particolare….

sul paziente:

Esegue lo studio fisico-dosimetrico del trattamento

radioterapico

Esegue la verifica della rispondenza del trattamento

radioterapico a quello pianificato.

Verifica la correttezza della dose erogata con misure

sul paziente


in attività di “laboratorio”:

Predispone un Programma di Garanzia della

Qualità per garantire la corretta funzionalità delle

apparecchiature

Provvede affinché la sofisticata strumentazione

utilizzata per la dosimetria e per i controlli di qualità

risponda alle caratteristiche necessarie a garantire

l’elevata accuratezza delle misure



nei controlli di qualità:

Effettua verifiche e test (misure

meccaniche, geometriche e

dosimetriche) per garantire il corretto

funzionamento e la rispondenza ai

requisiti di legge delle apparecchiature

Effettua la calibrazione e la

dosimetria dei fasci di radiazione


Implicazioni sulla radioterapia


Ottimizzazione piano di trattamento

Calibrazioni e verifiche dosimetriche

Verifica del piano di cura

Verifica Multileaf Collimator (MLC)

Qualità e calibrazioni immagini

portali e “IGRT”

Nuove metodiche di trattamento

…..

per concludere….

MULTIDISCIPLINARIETA’

RT

MN

RX

FM

Il gating respiratorio nella

neoplasia polmonare

Movimento degli organi durante il ciclo respiratorio produce:

Artefatti da movimento (PET e TC)

Problemi di correlazione spaziale e temporale PET e TC

Perdita di contrasto della lesione (PET e TC)

Sottostima dell’uptake (SUV) in PET

Sovrastima del volume della lesione (PET/TC e RT)

Metodica di notevole importanza ed efficacia sia nella

diagnostica (4D-PET/CT) che nella radioterapia

E’ uno dei fattori più importanti che influiscono sulla qualità

delle immagini e sulla corretta quantificazione in PET/TC

Cos’è una 4D PET/CT ?

Acquisizione PET e TC di tipo volumetrico e

dinamico di un distretto corporeo sincronizzata

con il respiro del paziente, monitorato da un

sistema di controllo del respiro.

Sistema per gating respiratorio RPM

Tipologie di Gating respiratorio

Prospettico

Retrospettico

Protocollo di acquisizione - 1

4D-CT 4D-PET~ 12 minuti

List Mode Acq.

Esempio di acquisizione 4D PET/TC

Esempio di esame 4D PET/TC

Alcuni risultati -1

Standard

WB PET/CT4D PET/CT

SUVmax =3.1 SUVmax =4.2

Courtesy of HSR Milano

Mismatch

immagini

PET e TC

Corretto

allineamento

PET e TC

Guoping Chang et al. J Nucl Med 2010;51:16-24

Alcuni risultati -2

Utilità clinica del 4D PET/CT in Radioterapia

Accurata definizione del Target Volume e

personalizzazione del PTV

Pianificazione del trattamento gated (necessità di un

ulteriore sistema di gating sul LINAC)

Maggiore dose al target risparmiando i tessuti sani…

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