Post on 16-Apr-2015
Física Médica
Simone Coutinho Cardoso
IF-UFRJ
Simone C. Cardoso
• O que é a Física Médica?– Curso da UFRJ
• O que faz um físico médico ?– Hospitalar
– Pesquisador
Simone C. Cardoso
O que é a Física Médica?
MultidisciplinarMultidisciplinar
Física Ciências Biomédicas Engenharia Matemática
Simone C. Cardoso
IF/UFRJ
Simone C. Cardoso
Periodização do Curso de Física Médica da UFRJ
1o Período 2o Período 3o Período 4o Período 5o Período 6o Período 7o Período 8o Período
Cálculo I MAC118
Cálculo II MAC128
Cálculo III MAC238
Métodos de Física
Teórica I FIW245
Física das Radiações I
FIN482
Conceitos de Mecânica Quânt.
FIW367
Ultra-som RNM
Física I FIT111
Física II FIT121
Física III FIM231
Física IV FIM241
Estágio IEN FIWU01
Física das Radiações II
FIW368
Estatística Aplicada FIW124
Trabalho de fim de curso FIWK02
Física Exp. I FIS111
Física Exp. II FIS121
Física Exp. III FIN231
Física Exp. IV
FIN241
Radiobiologia e
Fotobiologia BMB352
Estágio IRD I FIWU02
Estágio HU I FIWU05
Estágio INCA FIWU07
Top Fís Geral I FIW491
Fundamentos de Biologia Celular
e Molecular I BMB113
Fundamentos de Biologia Celular e
Molecular II BMB123
Física Moderna I
FIW364
Termodinâmica e Física Estatística
FIW363
Estágio IRD II FIWU03
Estágio HU II (Med. Nuclear)
FIWU06
Computação Aplicada à Med.
FIW479
Anatomia Médico Aplicada
BMA231
Métodos Computacionais em Física I
FIW234
BiofísicaBMB231
Fisiologia Humana BMB241
Estágio IRD III FIWU04
Simone C. Cardoso
Convênio
DAADDAAD IntercâmbioIntercâmbio
EstudantesEstudantes ProfessoresProfessores
Simone C. Cardoso
O que faz um físico médico?
Físico médico
Hospitalar
Pesquisador
Simone C. Cardoso
Mercado de trabalho
• Serviço clínico e consultoria
• Pesquisa e desenvolvimento
• Ensino
Radiodiagnóstico• CT• Mamografia• US• RMN
Radioterapia• Teleterapia• Braquiterapia
Medicina Nuclear• Diagnóstico• Tratamento
Simone C. Cardoso
Simone C. Cardoso
O que faz um físico médico?O que faz um físico médico?
Simone C. Cardoso
O que faz um físico médico?O que faz um físico médico?
Simone C. Cardoso
fonte
objeto
imagem
Simone C. Cardoso
Espalhamento:
Compton ou elástico
Nenhuma interação
Efeito foto-elétrico
Característico do material ou elemento
Simone C. Cardoso
Radiação emitida é característica do elemento.
Seção de choque independente do ângulo de saída do fóton.
e
e
E2
E3
E1e
Simone C. Cardoso
–Seção de choque dependente do ângulo de espalhamento
–Seção de choque diferencial varia com o quadrado de Z
222 cos)(xfrd
do
Rayleigh
)(sin398.12
2)sin()(.
3*
2
1
Ex
drrxr
xrx
iesfersimetria
dieif
fFZ
ii
rk.r
Simone C. Cardoso
–Seção de choque dependente do ângulo de espalhamento
–Seção de choque diferencial varia com o número atomico
2
o
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c
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2
i
f
f
i
i
f20
KN
KNCompton
F1)q(S
A0243.0
)cos1(398.12E
1
E
1
)sinE
E
E
E(
E
E
2
r
d
d
Sd
d
d
d
Física e Medicina
Radioterapia: Teleterapia
Simone C. Cardoso
Radioterapia• Maior dose de radiação ao volume irradiado• Danificando o mínimo possível os tecidos sadios
Dose absorvida varia com:• profundidade• tipo de tecido• energia do feixe• tamanho de campo• distância da fonte e sistema de colimação do feixe
• Heterogeneidades
– Mudanças na distribuição de dose
Dependência• tipo da heterogeneidade• energia da radiação• tamanho de campo de irradiação
• Variações na absorção do feixe primário e fótons espalhados• Variações na fluência dos elétrons
Simone C. Cardoso
Gravidade do problema: pulmão. É o tipo de câncer tratado como última
prioridade pelos médicos!
Tumores de cabeça e pescoço: ossos e cavidade de ar. Sub ou Super dosagens!
Próteses metálicas
Somente 10 % dos hospitais do mundo tratam o Somente 10 % dos hospitais do mundo tratam o corpo humano como um meio heterogêneo.corpo humano como um meio heterogêneo.
Heterogeneidade metálica: Reconstrução de mama
Estudos demonstram que a radioterapia pós-mastectomia possui benefícios associados a sobrevida da paciente.
- Maior tempo de vida;
- Menores chances de reincidiva;
MASTECTOMIA + RADIOTERAPIA
Tratamento do Câncer de Mama
• - Indicação de RT pós-mastectomia:
-Tumores com diâmetro ≥ 5cm- Pele comprometida- Dissecação inadequada da axila- Margem comprometida- Quatro ou mais linfonodos
comprometidos
Simone C. Cardoso
Radiocirurgia
Simone C. Cardoso
Tratamento de Radioterapia;• Testado.
Dose entregue.
Simulador antropomórfico RANDO da Alderson;• Esqueleto humano envolto por uma
borracha sintética;• 36 seções axiais de 2,5 cm de espessura
cada.
Fatia Confeccionada . Simular um tumor próximo ao tronco cerebral
(neurocirurgião); Filmes radiocrômico
Confecção da máscara fixadora.
Tomografia do conjunto.• Cortes transversais de 2 mm de espessura e
espaçamentos de 2 mm;• Área de reconstrução – 480 x 480 mm².
Filmes radiocrômico• 3 x 3 cm² para preencher o local da lesão
Pesquisa em Física Médica (Radiação não ionizante)
Terapia FotodinâmicaTerapia Fotodinâmica
Simone C. Cardoso
Dispositivo LED desenvolvido no laboratório Dispositivo LED desenvolvido no laboratório que vem sendo utilizado para o tratamento que vem sendo utilizado para o tratamento em pacientes.em pacientes.
Foto ilustrativa de uma aplicação Foto ilustrativa de uma aplicação laser da terapia fotodinâmicalaser da terapia fotodinâmicaem carcinoma oralem carcinoma oral
Física e Engenharia ambiental
Simone C. Cardoso
Simone C. Cardoso
Física e Biologia
Pluripotência de células-tronco Pluripotência de células-tronco estudada por SR-µXRFestudada por SR-µXRF
O que são células-tronco?
Células não diferenciadas que tem a capacidade de formar qualquer
célula adulta.
- coração, fígado, nervosas, da pele…
Motivação
• Mecanismos de reparação em organismos adulto;
• Conhecimento sobre o desenvolvimento de uma única célula;
• Base da Terapia celular;
• Medicina regenerativa.
Pluripotência
Capacidade de diferenciação de todos os tipos de células
Embrionárias
Adultas
Pluripotência
Os mecanismos relacionados com a pluripotência não são conhecidos:
•Sobrevivência celular;
•Morte;
•Processo de diferenciação
• dinâmica;
• comportamento
•Medicina Regenerativa;
•Terapia
http://jpphysiology.blogspot.com/
Objetivo
Descrever a transição do estado de pluripotência à diferenciação neural através da SR-µXRF
•Células tronco embrionárias humanas
Metodologia
Resultados
Diferenciação espontânea x neural:• S and P
• Ácidos nucleicos• composição de proteínas
• Cu and Zn.
Resultados