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Articolo pubblicato il 17-02-2006
di Claudio Furetta
Instituto de Ciencias Nucleares
Universidad Nacional Autonoma de Mexico
Mexico, D.F.
Numero 25 - Anno 3
17 Febbraio 2006
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La Luminescenza in medicina
La luminescenza e’ quel fenomeno che consiste nell’emissione di luce da parte di un materiale solido o liquido, la cui
struttura sia stata precedentemente modificata da parte di luce visibile, luce infrarossa (IR), ultra violetta (UV) o
a causa di una radiazione ionizzante.
La modificazione strutturale, indotta dagli agenti prima elencati, consiste nel far
passare alcuni degli elettroni del materiale dal lor stato fondamentale ad uno stato eccitato. Quando questi elettroni
eccitati ritornano al loro stato fondamentale, viene emessa una certa quantita’ di luce, detta appunto luce di
luminescenza o semplicemente luminescenza.
Per semplicita’, i vari fenomeni luminescenti che trovano applicazioni in medicina, sono elencati nella seguente tablella,
in relazione ai metodi di eccitazione.
FENOMENI LUMINESCENTI |
METODI DI ECCITAZIONE |
Bioluminescenza |
Reazioni biochimiche |
Chemioluminescenza |
Reazioni chimiche |
Radioluminescenza |
Radiazioni ionizzanti |
Fluorescenza |
Radiazioni ionizzanti, luce visibile, UV |
Termoluminescenza |
Radiazioni ionizzanti, UV |
Luminescenza stimolata otticamente |
Radiazioni ionizzanti |
Le applicazioni della luminescenza nel campo medico ne sono divenute una parte integrante.
Vari processi di luminescenza sono applicati in radiografia, nella patologia clinica, in radioterapia, nella radiolgia
diagnostica, nel settore della salute pubblica, negli studi di genetica ed in molti altri campi di studio e applicativi.
La radioluminescenza e’ usata, ad esempio, nella radigrafia convenzionale ed in quella computerizzada.
Nella fluoroscopia convenzionale, schermi fluoroscopici sono usati per la visione diretta dell’esame di un paziente soggetto
a raggi X.
Sono stati anche sviluppati schermi al fine di ottenere immagini fluoroscopiche piu’ brillanti e piu’ dettagliate.
La fluorescenza e’ usata nei seguenti settori:
- Usando la luce UV si possono diagnosticare alcune forme di malattia della pelle
- Irradiando la cavita’ boccale con luce UV si possono diagnosticare carie dentali e placche
- Si impiegano lampade fluorescenti, contenenti vapori di mercurio a bassa pressione, per produrre luce ultravioletta, dei tipi UV-A e UV-B, a scopi fisioterapici e fototerapici
- Luce laser che induca fluorescenza e’ usata in terapia fotodinamica e nella diagnosi di malattie della pelle; si usa anche per rivelare enzimi, ormoni e composti metabolici.
- La fluorescenza indotta dalla luce laser e’ usata per studiare le dimensioni, la posizione e la composizione di calcoli al fegato.
La chemioluminescenza e la bioluminescenza che, come abbiamo detto, producono un’emissione di luce a seguito di reazioni
chimiche o biochimiche, sono entrambe usate nelle tecniche immunologiche e per la rivelazione del trfosfato di adenosina
nella ricerca sul cancro.
La termoluminescenza, di cui si e’ ampiamente parlato su queste pagine, e’ invece una tecnica usata per la dosimetria delle
radiazioni ionizzanti.
Essa viene usata nella dosimetria clinica per la misura della dose di radiazione rilasciata al
paziente sia in radioterapia che nella radiologia diagnostica. Nelle applicazioni radioterapiche, in particolare, la
dosimetria a termoluminescenza e’ estremamente efficace per una precisa misura della dose rilasciata al tessuto cancerogeno,
al fine di minimizzare la dose che potrebbe essere ricevuta dai tessuti sani o da organi vicini alla zona cancerosa.
Le applicazioni della dosimetria a termoluminescenza sono fondalmente di due tipi:
- misure di dose in vivo
- misure di dose in fantoccio antropomorfo
La dosimetria a termoluminescenza e’ anche usata per verificare la qualita’ delle macchine radiogene, nella terapia
neutronica e nelle radiogarfie dentali.
Infine, poiche’ molti materiali termoluminescenti sono sensibili alla luce UV, essi possono essere usati per dosimetria UV
durante il trattamento di malattie della pelle.
La luminescenza stimolata otticamente, infine, e’ una tecnica complementare alla termoluminescenza presentando, rispetto a
questa, alcuni vantaggi procedurali di cui si e’ parlato diffusamente in un precedente numero della rivista.
Per concludere, e’ possibile ribadire il fatto che i vari fenomeni che vanno sotto il nome generico di luminescenza, hanno
trovato, e trovano, un importante posto in varie branche della scienza medica.
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Autore: di Claudio Furetta
Instituto de Ciencias Nucleares
Universidad Nacional Autonoma de Mexico
Mexico, D.F.
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