Uso della Fisica nella Medicina

Introduzione: Avete mai pensato come  alcune tecniche di medicina usano comunemente fenomeni fisici “esoterici” come l’antimateria e la risonanza nucleare?

Cose da fare: Il materiale interattivo permette di esplorare 4 usi diversi della Fisica moderna. Per ognuno di essi vi viene dato un compito diagnostico o curativo. Provate a portarlo avanti. Ad esempio per la PET vengono esaminati 3 pazienti mostrando per ognuno il risultato come un’immagine del cervello che mostra le zone piu’ o meno attive con colori rossi o blu. Dovete decidere se si tratta di un paziente 1) sano 2) affetto da tumore al cervello 3) affetto da Alzheimer

Cosa succede: Alle quattro animazioni e’ collegata anche un dettagliata spiegazione in inglese. Se non capite l’inglese cercate i termini MRI , PET, radioterapia e colonscopia su Wikipedia.

In particolare la PET (Tomografia ad emissione di positroni) si basa sull’uso dell’antimateria sotto forma di positroni. Al paziente viene iniettato un liquido radioattivo che decade rapidamente emettendo positroni. Questo liquido e’ legato alla fisiologia del cervello : percio’ un suo eccesso indica che una parte del cervello sta funzionando al momento dell’inoculazione. I positroni dopo essere stati emessi si annichilano con un elettrone producendo una coppia di raggi gamma che viaggiano in direzioni opposte (in pratica e’ la materia della coppia elettrone+positrone  che si trasforma in energia seguendo la famosa equazione di Einstein E=mc2). Questa radiazione esce dal corpo umano  e  viene usata da un rivelatore di particelle che ricostruisce con buona approssimazione la parte del cervello dov’era la molecola marcata.

Le molecole piu’ usate sono quelle che intervengono nella normale fisiologia del corpo umano : ad esempio ossigeno o glucosio.Ad esempio un tumore puo’ essere rilevato nel cervello perche’ produce un’accumulo di glucosio.

La “marcatura” radioattiva si fa usando un isotopo . Per il breve tempo durante il quale questo isotopo e’ attivo e’ possibile rilevare come la sostanza marcata e’ usata dal corpo e come la sua concentrazione varia nel tempo. Le quantita’ di radiazioni assorbite durante un esame equivalgono a quelle assorbite in circa un anno a causa della normale radioattivita’ ambientale. Cioe’ non molta ma non e’ consigliabile ripetere piu’ volte l’esame.

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Altri applet di scienze biologiche , di fisica delle particelle e di fisica nucleare

Il materiale ha come indirizzo http://www.insidestory.iop.org/insidestory_flash1.html.

Titolo in inglese “INSIDE STORY: Physics in Medicine”

Ricerca di pagine che hanno link a questo materiale .

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