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Il TSRM opera, in qualità di dipendente o di libero professionista, in qualsiasi ambito che prevede l'utilizzo di sorgenti radiologiche sia artificiali che naturali, di energie termiche, ultrasoniche, di risonanza magnetica nucleare, cioè nelle strutture ospedaliere ed extraospedaliere del Sistema Sanitario Nazionale e nelle analoghe strutture private ed istituti di ricovero e cura a carattere scientifico; industrie di produzione e agenzie di vendita operanti nel settore della diagnostica per immagini e radioterapia; centri di ricerca universitaria ed extrauniversitaria nel settore biomedico. A questo personale, tenuto a prestare la propria opera nelle "zone controllate", viene corrisposta una indennità professionale specifica. L'accesso alla professione nel settore pubblico avviene tramite concorso.

Si rivolge al paziente malato (diagnosi, terapia e interventistica) o sano (prevenzione) per lo svolgimento, su prescrizione medica, degli esami radiologici standard o di quelli che richiedono l'impiego di apparecchiature più sofisticate, per l'esecuzione delle terapie radianti e in tutte quelle attività legate all'impiego di sorgenti radioattive, a risonanza magnetica nucleare e delle apparecchiature ad esse connesse, nel rispetto delle norme di radioprotezione previste dall'Unione Europea.

In ambito diagnostico il TSRM conduce le procedure per la formazione dell'immagine nella radiologia tradizionale (radiografia, fluoroscopia, mammografia, ecc.), nella tomografia computerizzata (TC o CT), nell'imaging a risonanza magnetica (MRI o RMN), in angiografia e nella medicina nucleare. Prepara il paziente per lo svolgimento dell'esame spiegandogli, (quando possibile), la procedura e posizionandolo adeguatamente per lo studio del distretto anatomico interessato.

In medicina nucleare il TSRM prepara, per ogni paziente, anche la dose di radiofarmaco da iniettare per lo svolgimento della scintigrafia o della tomografia ad emissione di positroni (PET), occupandosi delle attività correlate al laboratorio chimico chiamato "camera calda".

Nell'ambito terapeutico, il TSRM conduce le procedure per la terapia radiante, preparando il paziente per lo svolgimento della stessa, spiegandogli la procedura e posizionandolo adeguatamente (esperto anche nella gestione del paziente oncologico). Prepara, inoltre, per ogni paziente, dispositivi personalizzati necessari per un corretto trattamento (schermi, maschere, ecc.).

Il TSRM si occupa nella radiologia interventistica, in questo caso in stretta collaborazione con il medico e l'infermiere, di tutte le procedure invasive o mini-invasive diagnostiche o terapeutiche effettuate mediante la guida ed il controllo delle metodiche radiologiche, quali fluoroscopia, TAC, ecc.

Il TSRM in fisica sanitaria, collabora con i responsabili dei servizi per la risoluzione di alcuni problemi nell'impiego di sorgenti di radiazione per la diagnostica, la terapia e la ricerca e per la protezione del paziente dalle radiazioni ionizzanti che possono nuocere alla salute, se assorbite con intensità superiore al dovuto o senza le necessarie precauzioni.

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