Scienze fisiche, informatiche, statistiche e radioprotezione
A.A. 2018/2019
Learning objectives
- Trasmettere il procedimento metodologico della fisica, quale base dell'apprendimento scientifico;
- Far conoscere i principi fondamentali della fisica e le loro implicazioni in campo biomedico, con particolare riferimento ad alcuni argomenti di rilevanza per la propedeuticità rispetto ai corsi successivi: forze ed equilibrio, lavoro ed energia, principi di conservazione, meccanica dei fluidi, tensione superficiale, principi della termodinamica, concetti di base di elettricità e magnetismo, radiazioni e fornire conoscenze in materia di radioprotezione;
- Insegnare a risolvere semplici problemi di fisica sugli argomenti più direttamente connessi al campo biomedico e saper dare valutazioni quantitative e stime dei fenomeni analizzati;
- Conoscere il ragionamento statistico con particolare riferimento alle discipline che utilizzano tecniche di laboratorio biomedico;
- Acquisire le conoscenze necessarie a informare i soggetti sottoposti a indagini di diagnostica per immagini o a radio-trattamento sui rischi connessi all'uso delle radiazioni e sulle pratiche rivolte a prevenire l'esposizione non necessaria alle radiazioni.
- Far conoscere i principi fondamentali della fisica e le loro implicazioni in campo biomedico, con particolare riferimento ad alcuni argomenti di rilevanza per la propedeuticità rispetto ai corsi successivi: forze ed equilibrio, lavoro ed energia, principi di conservazione, meccanica dei fluidi, tensione superficiale, principi della termodinamica, concetti di base di elettricità e magnetismo, radiazioni e fornire conoscenze in materia di radioprotezione;
- Insegnare a risolvere semplici problemi di fisica sugli argomenti più direttamente connessi al campo biomedico e saper dare valutazioni quantitative e stime dei fenomeni analizzati;
- Conoscere il ragionamento statistico con particolare riferimento alle discipline che utilizzano tecniche di laboratorio biomedico;
- Acquisire le conoscenze necessarie a informare i soggetti sottoposti a indagini di diagnostica per immagini o a radio-trattamento sui rischi connessi all'uso delle radiazioni e sulle pratiche rivolte a prevenire l'esposizione non necessaria alle radiazioni.
Expected learning outcomes
Non definiti
Periodo: annuale
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
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Course syllabus and organization
Edizione unica
Responsabile
Prerequisiti
Modalità di svolgimento dell'esame di profitto:
Esame scritto.
Esame scritto.
Fisica applicata
Programma
Programma del modulo:
· Le leggi del moto quale effetto delle forze applicate
· Equilibrio di un corpo esteso sottoposto sia a forze che a vincoli
· Lavoro di una forza ed energia
· Conservazione dell'energia
· Statica e dinamica dei fluidi
· Concetto di viscosità e moto dei fluidi viscosi
· Fenomeni di tensione interfacciale
· Leggi di stato dei gas
· Significato di temperatura come indice di stato
· Calore come forma di energia disordinata, bilanci energetici
· Trasformazioni termodinamiche
· Concetto di entropia, potenziali termodinamici
· Leggi dell'elettrostatica, concetto di campo e di potenziale elettrico, concetto di capacità
· Corrente elettrica e leggi di Ohm
· Onde elettromagnetiche e spettro della radiazione, interazione radiazione-materia, coefficienti di assorbimento
· Le leggi del moto quale effetto delle forze applicate
· Equilibrio di un corpo esteso sottoposto sia a forze che a vincoli
· Lavoro di una forza ed energia
· Conservazione dell'energia
· Statica e dinamica dei fluidi
· Concetto di viscosità e moto dei fluidi viscosi
· Fenomeni di tensione interfacciale
· Leggi di stato dei gas
· Significato di temperatura come indice di stato
· Calore come forma di energia disordinata, bilanci energetici
· Trasformazioni termodinamiche
· Concetto di entropia, potenziali termodinamici
· Leggi dell'elettrostatica, concetto di campo e di potenziale elettrico, concetto di capacità
· Corrente elettrica e leggi di Ohm
· Onde elettromagnetiche e spettro della radiazione, interazione radiazione-materia, coefficienti di assorbimento
Metodi didattici
Modalità di erogazione del corso di insegnamento:
Lezioni frontali.
Lezioni frontali.
Materiale di riferimento
Bibliografia:
Il corso non faccia riferimento ad alcun testo particolare, si ritiene che sia un buon testo, sufficientemente chiaro ed esplicito, il seguente:
CROMER, Fisica (per Medicina, Farmacia e Biologia), Piccin Editore, Padova
Il corso non faccia riferimento ad alcun testo particolare, si ritiene che sia un buon testo, sufficientemente chiaro ed esplicito, il seguente:
CROMER, Fisica (per Medicina, Farmacia e Biologia), Piccin Editore, Padova
Informatica
Programma
Programma del modulo:
Informatica di Base
Il sistema Informativo e Informatico di una Azienda Ospedaliera
Il CRS-SISS
Definizioni di informatica di base:
Differenza tra Software e Hardware
Cosa è un sistema Operativo
Cosa è un software applicativo
Le versioni del S.O. Windows
Le funzionalità di Microsoft Office 2007-2010-2013
Microsoft Excel 2013
Panoramica di Microsoft Microsoft Excel
Il foglio di lavoro
Inserire/eliminare/rinominare i fogli di lavoro
Creazione di tabelle con
Numeri, Date Testi
Impostare un formato ai valori inseriti nel foglio di lavoro
Scrivere correttamente le formule in Microsoft Excel
Le priorità delle 4 operazioni aritmetiche
Inserire Righe e Colonne
Anteprima di Stampa e relative impostazioni
Modalità di Visualizzazione in Layout di Pagina
Impostare intestazioni e piè di Pagina
Anteprima di Stampa, regolazione del Margini, impostazione della sezione di intestazione e piè di pagina
Adattare le Dimensioni di Righe e Colonne
Le funzioni:
SOMMA
MEDIA
MAX
MIN
Utilizzo della funzionalità del Copia e Incolla sulle formule
Ordinamenti e Filtri
Formattazione Condizionale
Convalida Dati
Formule su più fogli di Microsoft Excel
I Grafici
Risoluzione dei riferimenti circolari
Informatica di Base
Il sistema Informativo e Informatico di una Azienda Ospedaliera
Il CRS-SISS
Definizioni di informatica di base:
Differenza tra Software e Hardware
Cosa è un sistema Operativo
Cosa è un software applicativo
Le versioni del S.O. Windows
Le funzionalità di Microsoft Office 2007-2010-2013
Microsoft Excel 2013
Panoramica di Microsoft Microsoft Excel
Il foglio di lavoro
Inserire/eliminare/rinominare i fogli di lavoro
Creazione di tabelle con
Numeri, Date Testi
Impostare un formato ai valori inseriti nel foglio di lavoro
Scrivere correttamente le formule in Microsoft Excel
Le priorità delle 4 operazioni aritmetiche
Inserire Righe e Colonne
Anteprima di Stampa e relative impostazioni
Modalità di Visualizzazione in Layout di Pagina
Impostare intestazioni e piè di Pagina
Anteprima di Stampa, regolazione del Margini, impostazione della sezione di intestazione e piè di pagina
Adattare le Dimensioni di Righe e Colonne
Le funzioni:
SOMMA
MEDIA
MAX
MIN
Utilizzo della funzionalità del Copia e Incolla sulle formule
Ordinamenti e Filtri
Formattazione Condizionale
Convalida Dati
Formule su più fogli di Microsoft Excel
I Grafici
Risoluzione dei riferimenti circolari
Metodi didattici
Modalità di erogazione del corso di insegnamento:
Lezioni in aula informatizzata.
Lezioni in aula informatizzata.
Materiale di riferimento
Bibliografia:
Slides utilizzate a lezione.
Slides utilizzate a lezione.
Statistica medica
Programma
Programma del modulo:
· Il linguaggio della statistica
Introduzione al campionamento e alla variabilità
Popolazioni, parametri, campioni e statistiche
Esercizi di apprendimento
· Raccolta e organizzazione dei dati
Concetto di misura e classificazione del carattere statistico delle osservazioni (variabili qualitative, variabili quantitative e variabili punteggio)
Distribuzioni di frequenza (tabelle ad una entrata, tabelle a doppia entrata)
Frequenze assolute, percentuale, cumulate
Esercizi di apprendimento
· La rappresentazione grafica dei dati
I grafici e il sistema cartesiano
Creare rappresentazioni grafiche (diagramma circolare, diagramma a barre, diagramma a colonne, istogramma, diagramma a punti, grafici simbolici)
Esercizi di apprendimento
· Misure di posizione
La media
Medie pesate (o ponderate)
Moda
Mediana
Quartili
Relazione tra media, mediana e moda
Esercizi di apprendimento
· Misure di dispersione
Il campo di variazione (range)
Devianza
Varianza
Deviazione standard
Il coefficiente di variazione
Esercizi di apprendimento
· Relazione tra misure di posizione e di dispersione: la "forma" della distribuzione di frequenza
Come valutare l'asimmetria di una distribuzione di frequenza
Le caratteristiche della distribuzione Gaussiana
Calcolo e uso degli z-score
Significato degli intervalli di confidenza
· Campionamento e inferenza statistica
Popolazione e campione
Popolazione finita e infinita
Rappresentatività del campione
Errori di campionamento
Tecniche di campionamento (campionamento casuale semplice, campionamento stratificato, campionamento sistematico, campionamento a presentazione)
Tabelle dei numeri casuali (suddivisione casuale di un campione in due o più gruppi)
Inferenza statistica (stima intervallare di una media, stima intervallare di una frequenza percentuale)
Esercizi di apprendimento
· Confronti tra campioni e analisi della dipendenza
Verifica di ipotesi
Test di confronto per misure quantitative
Test di confronto per misure qualitative
Analisi della dipendenza (associazione tra variabili qualitative, associazione tra variabili quantitative, correlazione lineare, regressione lineare)
· Test delle ipotesi statistiche ( test parametrici e test non parametrici)
· Rapporti di derivazione: tassi o quozienti
· I Clinical Trials
La natura dei clinical trials
Tipologie di clinical trials
Effetti psicologici e studi in cieco
Aspetti etici
· Introduzione all'Epidemiologia.
· Il linguaggio della statistica
Introduzione al campionamento e alla variabilità
Popolazioni, parametri, campioni e statistiche
Esercizi di apprendimento
· Raccolta e organizzazione dei dati
Concetto di misura e classificazione del carattere statistico delle osservazioni (variabili qualitative, variabili quantitative e variabili punteggio)
Distribuzioni di frequenza (tabelle ad una entrata, tabelle a doppia entrata)
Frequenze assolute, percentuale, cumulate
Esercizi di apprendimento
· La rappresentazione grafica dei dati
I grafici e il sistema cartesiano
Creare rappresentazioni grafiche (diagramma circolare, diagramma a barre, diagramma a colonne, istogramma, diagramma a punti, grafici simbolici)
Esercizi di apprendimento
· Misure di posizione
La media
Medie pesate (o ponderate)
Moda
Mediana
Quartili
Relazione tra media, mediana e moda
Esercizi di apprendimento
· Misure di dispersione
Il campo di variazione (range)
Devianza
Varianza
Deviazione standard
Il coefficiente di variazione
Esercizi di apprendimento
· Relazione tra misure di posizione e di dispersione: la "forma" della distribuzione di frequenza
Come valutare l'asimmetria di una distribuzione di frequenza
Le caratteristiche della distribuzione Gaussiana
Calcolo e uso degli z-score
Significato degli intervalli di confidenza
· Campionamento e inferenza statistica
Popolazione e campione
Popolazione finita e infinita
Rappresentatività del campione
Errori di campionamento
Tecniche di campionamento (campionamento casuale semplice, campionamento stratificato, campionamento sistematico, campionamento a presentazione)
Tabelle dei numeri casuali (suddivisione casuale di un campione in due o più gruppi)
Inferenza statistica (stima intervallare di una media, stima intervallare di una frequenza percentuale)
Esercizi di apprendimento
· Confronti tra campioni e analisi della dipendenza
Verifica di ipotesi
Test di confronto per misure quantitative
Test di confronto per misure qualitative
Analisi della dipendenza (associazione tra variabili qualitative, associazione tra variabili quantitative, correlazione lineare, regressione lineare)
· Test delle ipotesi statistiche ( test parametrici e test non parametrici)
· Rapporti di derivazione: tassi o quozienti
· I Clinical Trials
La natura dei clinical trials
Tipologie di clinical trials
Effetti psicologici e studi in cieco
Aspetti etici
· Introduzione all'Epidemiologia.
Metodi didattici
Modalità di erogazione del corso di insegnamento:
Lezioni frontali, alternando momenti di discussione e di confronto. Sono, inoltre, previsti lavori di gruppo per l'approfondimento degli argomenti.
Lezioni frontali, alternando momenti di discussione e di confronto. Sono, inoltre, previsti lavori di gruppo per l'approfondimento degli argomenti.
Materiale di riferimento
Bibliografia:
· P. Lantieri, D. Risso, G. Ravera. Statistica Medica. McGraw-Hill, 2004
· A.Bossi, L. Conte, I.Cortinovis, C. Mordacchini. Fisica medica statistica
informatica. Masson - Milano, 2000
· J.Fowler, P.Jarvis, M.Chevannes. Statistica per le professioni sanitarie.
EdiSES, 2006
· T. Colton. Statistica in Medicina. Piccin - Padova, 1991
· P. Lantieri, D. Risso, G. Ravera. Statistica Medica. McGraw-Hill, 2004
· A.Bossi, L. Conte, I.Cortinovis, C. Mordacchini. Fisica medica statistica
informatica. Masson - Milano, 2000
· J.Fowler, P.Jarvis, M.Chevannes. Statistica per le professioni sanitarie.
EdiSES, 2006
· T. Colton. Statistica in Medicina. Piccin - Padova, 1991
Diagnostica per immagini e radioterapia
Programma
Programma del modulo:
BASI FISICHE DELLA DIAGNOSTICA PER IMMAGINI E RADIOTERAPIA
· Struttura dell'atomo
· Classificazione dei nuclidi
· Configurazione elettronica
· Definizione di radiazione
· La radiazione elettromagnetica
· Lunghezza e frequenza d'onda
· I fotoni
· Lo spetttro elettromagnetico
· Raggi X e γ
· Impiego dello spettro elettromagnetico
· Produzione dello spetto elettromagnetico
· Rivelazione dello spettro elettromagnetico
· La radiazione corpuscolare
· La radiazione ionizzante
· I raggi X caratteristici
· I raggi X di Bremsstrahlung
· La produzione dei raggi X in diagnostica
· Spettro fascio di un tubo a raggi X
· L'acceleratore lineare
· Raggi X: produzione in radioterapia
· Stabilità nucleare e radioattività
· Decadimento radioattivo
· La legge del decadimento radioattivo
· La vita media e il tempo di dimezzamento
· Attività
· Decadimento alfa
· Decadimento beta-
· Decadimento beta+
· Decadimento gamma
· Decadimento per cattura elettronica
· I vari tipi di radiazioni nell'interazione con la materia
· Interazione delle particelle cariche alfa e beta
· Collisione
· Frenamento
· Interazione delle particelle alfa
· Curva di bragg
· Interazione delle particelle beta
· Interazione positroni-materia: annichilazione
· Interazione delle particelle beta
· Effetto fotoelettrico
· Effetto compton
· Creazione di coppia
· Attenuazione di un fascio di radiazioni x e gamma
· Legge dell'attenuazione
· Sistema di rilevazione
· Dose equivalente ad un organo
· Dose efficace al corpo intero
· Radiazione non ionizzante: esempi di applicazione
· RMN,laser,ultrasuoni
RADIOPROTEZIONE IN AMBIENTE SANITARIO
· D.lgs.187/2000
· Principio ALARA
· Principio di giustificazione
· Processo di ottimizzazione
· Livelli diagnostici di riferimento
· Attrezzature
· Criteri di accettabilità delle apparecchiature
· Protezione durante la gravidanza e l'allattamento
· Principali responsabilità esclusive dell'esercente
· Responsabilità del RIR
· Responsabilità del medico specialista
· Responsabilità dell'esperto in fisica medica
· Scopo della radioprotezione
· Limiti di dose per le persone del pubblico
· Criteri di classificazione dei lavoratori
· Lavoratori esposti di categoria A e B
· Limiti di dose per i lavoratori esposti
· Sorveglianza fisica e medica
· Classificazione delle aree
· Esposizione interna ed esterna
· Fonti di rischio in attività radiologiche
· I dispositivi di protezione individuale
· Sicurezza nell'attività radiologica
· Le procedure radiografiche tradizionali norme di radioprotezione
· Radiologia dentale norme di radioprotezione
· Mammografia norme di radioprotezione
· TAC norme di radioprotezione
· Radioscopia e la radiologia interventistica norme di radioprotezione
· Fonti di rischio in radioterapia norme di radioprotezione
· Fonti di rischio in brachiterapia norme di radioprotezione
· Fonti di rischio con sostanze radioattive non sigillate
· Procedure diagnostiche in vitro
· Principi generali di progettazione
· Rifiuti radioattivi
MEDICINA NUCLEARE
· Principali attività e organizzazione all'interno di un reparto di Medicina Nucleare
RADIODIAGNOSTICA
· Principali attività e organizzazione all'interno di un reparto di Radiodiagnostica
RADIOTERAPIA
· Principali attività e organizzazione all'interno di un reparto di Radioterapia
BASI FISICHE DELLA DIAGNOSTICA PER IMMAGINI E RADIOTERAPIA
· Struttura dell'atomo
· Classificazione dei nuclidi
· Configurazione elettronica
· Definizione di radiazione
· La radiazione elettromagnetica
· Lunghezza e frequenza d'onda
· I fotoni
· Lo spetttro elettromagnetico
· Raggi X e γ
· Impiego dello spettro elettromagnetico
· Produzione dello spetto elettromagnetico
· Rivelazione dello spettro elettromagnetico
· La radiazione corpuscolare
· La radiazione ionizzante
· I raggi X caratteristici
· I raggi X di Bremsstrahlung
· La produzione dei raggi X in diagnostica
· Spettro fascio di un tubo a raggi X
· L'acceleratore lineare
· Raggi X: produzione in radioterapia
· Stabilità nucleare e radioattività
· Decadimento radioattivo
· La legge del decadimento radioattivo
· La vita media e il tempo di dimezzamento
· Attività
· Decadimento alfa
· Decadimento beta-
· Decadimento beta+
· Decadimento gamma
· Decadimento per cattura elettronica
· I vari tipi di radiazioni nell'interazione con la materia
· Interazione delle particelle cariche alfa e beta
· Collisione
· Frenamento
· Interazione delle particelle alfa
· Curva di bragg
· Interazione delle particelle beta
· Interazione positroni-materia: annichilazione
· Interazione delle particelle beta
· Effetto fotoelettrico
· Effetto compton
· Creazione di coppia
· Attenuazione di un fascio di radiazioni x e gamma
· Legge dell'attenuazione
· Sistema di rilevazione
· Dose equivalente ad un organo
· Dose efficace al corpo intero
· Radiazione non ionizzante: esempi di applicazione
· RMN,laser,ultrasuoni
RADIOPROTEZIONE IN AMBIENTE SANITARIO
· D.lgs.187/2000
· Principio ALARA
· Principio di giustificazione
· Processo di ottimizzazione
· Livelli diagnostici di riferimento
· Attrezzature
· Criteri di accettabilità delle apparecchiature
· Protezione durante la gravidanza e l'allattamento
· Principali responsabilità esclusive dell'esercente
· Responsabilità del RIR
· Responsabilità del medico specialista
· Responsabilità dell'esperto in fisica medica
· Scopo della radioprotezione
· Limiti di dose per le persone del pubblico
· Criteri di classificazione dei lavoratori
· Lavoratori esposti di categoria A e B
· Limiti di dose per i lavoratori esposti
· Sorveglianza fisica e medica
· Classificazione delle aree
· Esposizione interna ed esterna
· Fonti di rischio in attività radiologiche
· I dispositivi di protezione individuale
· Sicurezza nell'attività radiologica
· Le procedure radiografiche tradizionali norme di radioprotezione
· Radiologia dentale norme di radioprotezione
· Mammografia norme di radioprotezione
· TAC norme di radioprotezione
· Radioscopia e la radiologia interventistica norme di radioprotezione
· Fonti di rischio in radioterapia norme di radioprotezione
· Fonti di rischio in brachiterapia norme di radioprotezione
· Fonti di rischio con sostanze radioattive non sigillate
· Procedure diagnostiche in vitro
· Principi generali di progettazione
· Rifiuti radioattivi
MEDICINA NUCLEARE
· Principali attività e organizzazione all'interno di un reparto di Medicina Nucleare
RADIODIAGNOSTICA
· Principali attività e organizzazione all'interno di un reparto di Radiodiagnostica
RADIOTERAPIA
· Principali attività e organizzazione all'interno di un reparto di Radioterapia
Metodi didattici
Modalità di erogazione del corso di insegnamento:
Lezioni frontali.
Lezioni frontali.
Materiale di riferimento
Bibliografia:
Slide utilizzate a lezione.
Slide utilizzate a lezione.
Moduli o unità didattiche
Diagnostica per immagini e radioterapia
MED/36 - DIAGNOSTICA PER IMMAGINI E RADIOTERAPIA - CFU: 1
Lezioni: 10 ore
Docente:
Maioli Claudio
Fisica applicata
FIS/07 - FISICA APPLICATA (A BENI CULTURALI, AMBIENTALI, BIOLOGIA E MEDICINA) - CFU: 4
Lezioni: 40 ore
Docente:
Rondelli Valeria Maria
Informatica
INF/01 - INFORMATICA - CFU: 1
Lezioni: 10 ore
Docente:
Annunziata Francesco
Statistica medica
MED/01 - STATISTICA MEDICA - CFU: 4
Lezioni: 40 ore
Docente:
Menia Timoftica Claudia
Professor(s)
Ricevimento:
previo appuntamento da concordare via e-mail