#28-LA SINTESI FINALE

Sono giunto alla fine del mio viaggio esplorativo dello strumento tomografo computerizzato e mi appresto quindi a redigere un breve testo riassuntivo di tutta la mia ricerca.

Partendo dal nome e dalla sua etimologia (tomos= strato, grafo= disegno) comprendiamo subito che la principale funzione dello strumento è la rappresentazione grafica di sezioni strato dopo strato dell’anatomia dell’oggetto analizzato e, osservando anche la sua immagine, i suoi simboli, le anatomie dello strumento e leggendo i suoi manuali d'uso comprendiamo che il campo medico è quello di gran lunga più significativo per l’utilizzo dello strumento (imaging ovvero diagnostica per immagini). Attraverso lo studio della scienza, del principio fisico e della chimica che si celano dietro questo strumento, possiamo comprendere la tecnologia del tomografo evincendo che lo strumento combina la rotazione dei i raggi X, il loro differente assorbimento da parte del corpo in esame con la rappresentazione grafica e, attraverso un computer, produce immagini di sezioni a strati dell’anatomia. Fondamentali sono i materiali con cui lo strumento è realizzato che permettono da una parte di produrre le radiazioni X e dall’altra di trasformarle in immagini digitali; ho quindi riportato e analizzato le maggiori case costruttrici dello strumento quali General Electric Healtcare, Philipps Healtacare, Canon Medical System e i loro corrispettivi marchi impressi sul tomografo. Di estrema importanza è lo studio della storia del tomografo che si snoda attraverso i suoi inventori (GodfreyHounsfield), i principali brevetti e le normative che hanno interessato lo strumento nel corso degli anni dal momento che la ricerca scientifica e tecnica opera continuamente migliorie e innovazioni sullo strumento. La mia attenzione è stata anche ampiamente rivolta all’ ambito più sociale e antropologico dello strumento che ho ritrovato infatti nel cinema in serie tv come Scrubs o Grey's Anatomy, nei fumetti, nei libri, nei francobolli di celebrazione dello strumento e perfino nell’ambito della pubblicità commerciale che le case costruttrici rivolgono a ospedali e centri diagnostici privati per vendere i propri tomografi. Da ciò evinciamo come il tomografo sia uno strumento molto presente e importante per la nostra società e fondamentale anche per la nostra salute rendendolo quasi uno strumento mitologico; esso è infatti presente in ogni ospedale come testimoniano l'alto numero di tomografi nel mondo che, attraverso il sapiente utilizzo che ne fanno medici, infermieri e tecnici, permette complicate analisi diagnostiche e la lotta giornaliera contro il cancro. In conclusione ho studiato il tomografo in termini di rapporti e relazioni con altri concetti creando un albero tassonomico, una mappa concettuale e riportando un abbecedario, un glossario e analizzandolo attraverso lo strumento Ngram Viewer.

#27-LA MAPPA CONCETTUALE

Qui sotto riporto un mappa concettuale da me disegnata che collega gli elementi strutturali del tomografo, il suo funzionamento e i suoi più importanti ambiti di utilizzo. 
 

#26-LA CHIMICA E GLI STRUMENTI SCIENTIFICI

Come già accennato nei post passati il tomografo computerizzato ha ampio utilizzo in ambito medico ma è anche utilizzato in ambiti industriali, in archeologia e anche in chimica in particolar modo per studiare le composizioni dei materiali; in particolar modo permette di analizzare come e dove il materiale presenti delle porosità o delle eventuali cricche tra gli strati di atomi che lo compongono. Detto questo ci soffermiamo di più sulla chimica che interessa direttamente il funzionamento del nostro strumento in particolar modo l’elemento fondamentale che permette il funzionamento: il tubo radiogeno.

schema di funzionamento di un tubo radiogeno

Il tubo radiogeno è una ampolla di vetro sotto vuoto, che contiene un catodo e un anodo ad alta tensione. Il catodo (polo negativo) è composto dal filamento riscaldatore formato in genere da leghe metalliche in rame (Cu) oppure altri metalli a basso numero atomico, e dal catodo vero e proprio collegato al circuito ad alta tensione. L'anodo (polo positivo) invece, situato al polo opposto dell'ampolla, è costituito da un disco di metallo pesante ovvero a elevato numero atomico, come ad esempio le leghe di tungsteno (W), molibdeno (Mo) o rodio (Rh). Il filamento del catodo viene riscaldato da una corrente e inizia a emettere elettroni per effetto termoionico; la nube elettronica intorno a esso viene accelerata dall'alta tensione, che proietta gli elettroni verso l'anodo dove colpiscono il disco metallico: nell'impatto gli elettroni incidenti strappano agli atomi che costituiscono l’anodo degli elettroni dei livelli energetici più interni il cui posto viene rimpiazzato dagli elettroni situati nei livelli energetici più esterni producendo cosi fotoni a elevata frequenza ovvero i raggi X e una grade quantità di energia trasformata in calore. Per sapere di più sui materiali che compongono anche le altri parti dello strumento rimando al post i materiali.

rappresentazione di emissione di raggi X attraverso la collisione elettronica

Riferimento fonti:

immagine 1:http://physicsopenlab.org/2017/10/24/generatore-raggi-x/

immagine2: http://www.fisica.unisa.it/antonio.dibartolomeo/Materiale%20didattico%20Medical%20Imaging/Dispense/Lezione-Radiologia%20diagnostica-1-colore.pdf

https://www.chimica-online.it/download/raggi-x.htm

https://it.wikipedia.org/wiki/Tubo_radiogeno#Funzionamento

 

#25-COSE PERSONALI

In questo post voglio raccontare qualcosa della mia vita e della mia “storia” attraverso tre oggetti che raccontano indirettamente le mie passioni e i miei interessi; in particolar modo riporterò tre oggetti che rappresentano tre differenti momenti di conoscenza.

Per il passato (memento) voglio raccontarvi di un oggetto carico di storia che incarna uno degli eventi più significativi e traumatici del Novecento ovvero la seconda guerra mondiale: questo oggetto è infatti un elmetto M33 italiano della seconda guerra mondiale con tipico mimetismo “verde mela” caratteristico degli elmetti utilizzati dal Regio Esercito in tale conflitto. Questo elmetto si trovava in nel solaio di casa mia da moltissimi anni e da bambino ero solito indossarlo con mio fratello e i miei amici di i infanzia, nei boschi della collina di Moncalieri, per giocare “a fare la guerra” ricreando, con una buona dose di fantasia, buffe e ludiche situazioni belliche con rami e legni e tutto ciò che nella nostra fantasia poteva esserci utile al gioco. È da questi episodi e da questo oggetto che ho maturato la passione per la storia della seconda guerra mondiale e in particolar modo la storia delle vicende italiane in tale conflitto e per tutta l’oggettistica che riguarda questo periodo storico.

Per il presente (utensile) voglio riportare un oggetto estremamente semplice e dalla storia secolare ovvero la matita a grafite per il disegno. È infatti grazie alla matita che, oltre a scrivere i moltissimi calcoli che lo studio al politecnico mi richiede, posso dare sfogo ad un'altra mia grande passione ovvero il disegno; la matita funge per me da “ponte” tra la mia mente, fantasia e il foglio e mi permette di tramutare le mie idee, nascoste dentro di me, in qualcosa di concreto e tangibile fungendo quindi da medium per eccellenza per la mia arte.

Come oggetto del futuro (feticcio) voglio riportare la tavoletta grafica digitale che potrebbe rappresentare il mio futuro in particolar modo il lavoro che mi piacerebbe svolgere dopo gli studi: il designer di auto. È grazie a tale tavoletta che si possono realizzare sketch e render delle auto disegnate ed è uno degli strumenti digitali più potenti nell’ambito della rappresentazione grafica e artistica.

 

#24-LE PAROLE NELLA STORIA

Attraverso uno strumento fornito da Google chiamato Ngram Viewer possiamo analizzare la ricorrenza di una parola negli anni nei testi pubblicati permettendo così di avere un’idea a grandi linee dell’interesse pubblico per quella parola, e quindi tutto ciò che essa riguarda. Proviamo quindi ad analizzare i termini x-ray e computed tomograpy ovvero da una parte uno degli elementi fisici fondamentali per l’esistenza e il funzionamento del tomografo computerizzato e dall’altra il processo che lo strumento compie ovvero la tomografia computerizzata.

Come si può notare la parola x ray “compare” per la prima volta in corrispondenza della sua scoperta, intorno ai primi anni del ‘900, e presenta un picco intorno agli anni ’20 del ‘900  ovvero gli anni delle prime sperimentazioni scientifiche e tecniche con i raggi x ( per esempio tubo di Crookes). In corrispondenza dell’ultimo conflitto mondiale la sua ricorrenza mostra un ragionevole decrescita per poi aumentare nuovamente intorno agli anni ’60 e ’80-’90 in corrispondenza della nascita anche delle prime tecniche radiologiche per la diagnostica. Tra gli anni ’70 e ’80 fa la sua comparsa la parola  "computed tomograpy" grazie alla nascita di un primo tomografo (1971) e dei suoi primi sviluppi raggiungendo un picco in corrispondenza degli anni ’90 corrispondenti alla nascita del tomografo computerizzato moderno. L’interesse per questa parola si è riacceso notevolmente negli ultimi anni 2000 grazie alle nuove sperimentazioni sui tomografi come ad esempio i tomografi combinati PET.

 

Qui notiamo invece come la parola "imaging" (diagnostica per immagini) sia in continua crescita dagli anni ’60 fino ai giorni nostri "sorpassando" di gran lunga “computed tomograpy” per il semplice fatto che che racchiude in sé tutte le tecniche di diagnostica per immagini come per esempio radiografia, risonanza magnetica, ecografia….

#23-LA NORMATIVA

In questo post mi sono dedicato a riportare alcune normative (standards) che riguardano il tomografo computerizzato che, come già affermato in tutti i precedenti post, trova il suo più ampio impiego in campo medico ma che ormai è ampiamente utilizzato anche in ambito industriale prevalentemente per analisi non distruttive di materiali e pezzi industriali. È proprio in questo ultimo campo ovvero quello industriale dove sono nate da pochi anni a questa parte diverse normative riguardanti il suo utilizzo qui di seguito riportate: ASTM-E1441-11, ASTM E1441 – 19, ASTME1695-95 (2013), ISO15708-1 (2002), ISO 15708-2 (2017); qui di seguito riporto una breve descrizione delle due normative più salienti.

• La normativa ASTM E1441 – 19 è una guida che intende soddisfare due esigenze generali per gli utenti di apparecchiature TC (tomografia computerizzata) industriali:

1.  la necessità di una guida tutorial che affronti i principi generali della TC a raggi X così come si applicano all'imaging industriale;
2. la necessità di un insieme coerente di definizioni dei parametri di prestazione CT, incluso il modo in cui questi parametri di prestazione si riferiscono alle specifiche del sistema CT.

• La normativa ISO 15708-1 fornisce un'introduzione tutorial alla teoria e all'uso della tomografia computerizzata. Inizia con una panoramica destinata al lettore interessato in possesso di un background tecnico generale. Le clausole successive e più tecniche descrivono le basi fisiche e matematiche della tecnologia CT, i requisiti hardware e software delle apparecchiature CT e le misure fondamentali delle prestazioni CT.

 

#22-UN MANUALE D'USO

Riporto qui di seguito un’indicativa procedura standard per eseguire un esame medico radiologico attraverso il tomografo computerizzato; per chiarimenti sulle parti e sulla struttura dello strumento rimando il lettore al post l'anatomia.

1.    Prima dell’esame tomografico è necessario che l’operatore vesta il paziente in modo tale che indossi indumenti privi di bottoni metallici, bottoni automatici, cerniere o altro metallo sopra l’area da acquisire e tolga al paziente qualsiasi gioiello indossi (non sono oggetti pericolosi ma possono bloccare le radiazioni e distorcere l’immagine).

2.  L’operatore sanitario si occupi di accendere il tomografo attraverso il pannello di comando posto sul gantry e di assicurare il collegamento tra il tomografo e la console per la rappresentazione grafica delle immagini-referto.

3.    Il paziente deve essere sdraiato supino sul lettino e, per ottenere immagini di qualità, è necessario che il paziente resti immobile per tutta la durata dell’esame; l’operatore sanitario faccia assumere al paziente la posizione per affrontare l’esame che include l'estensione delle braccia dietro la testa.

4.  Dopo che il paziente è pronto l’operatore si diriga con tutto lo staff medico in una stanza, contigua a quella dove si trova paziente e il tomografo, la quale ospita la console di comando dell'intera apparecchiatura.

5.   Attraverso il computer, direttamente collegato al tomografo e un opportuno software, deve essere indicato alla macchina la zona anatomica specifica del paziente da radiografare (encefalo, arcate dentarie, addome, torace, arti, articolazioni, etc.etc) e, dopo aver avvisato il paziente attraverso un alto parlante venga avviato dal computer il comando inizio (start) dell’esame.

6.  Il gantry si muoverà in corrispondenza della zona da radiografare e, a seconda dell’area esaminata e della modernità dello scanner, dopo pochi secondi o pochi alcuni minuti l’operatore insieme allo staff medico arresterà la macchina e di conseguenza l’emissione di raggi x; analizzerà sul monitor le immagini diagnostiche prodotte dal tomografo ed elaborate dal software grafico per poi stilare un referto medico.