Insegnamento DIAGNOSTICA PER IMMAGINI
| Nome del corso di laurea | Matematica |
|---|---|
| Codice insegnamento | 55A00065 |
| Curriculum | Matematica per le applicazioni industriali e biomediche |
| Docente responsabile | Renzo Campanella |
| Docenti |
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| Ore |
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| CFU | 6 |
| Regolamento | Coorte 2022 |
| Erogato | Erogato nel 2023/24 |
| Erogato altro regolamento | |
| Attività | Affine/integrativa |
| Ambito | Attività formative affini o integrative |
| Settore | FIS/07 |
| Anno | 2 |
| Periodo | Primo Semestre |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Tipo attività | Attività formativa monodisciplinare |
| Lingua insegnamento | Italiano |
| Contenuti | Vengono presentati i metodi di imaging medico: raggiX, TC, SPECT, PET, MRI, Ecografia. Si mostra: come si forma l'immagine, i limiti (risoluzione spaziale e temporale, contrasto, artefatti), vantaggi e svantaggi. Vengono inoltre spiegate le basi dell'imaging funzionale, sia con la PET che con la fMRI. |
| Testi di riferimento | P. Suetens: "Fundamentals of Medical Imaging"; C.U.P.; Cambridge (2002) Materiale integrativo disponibile sul sito: http://fisi-care.unipg.it/ |
| Obiettivi formativi | Comprensione dei fenomeni fisica alla base dei metodi di imaging. Conoscenze adeguate per descrivere e analizzare i metodi impiegati nell'imaging medico e le relative apparecchiature. Capacità di scegliere le diverse tecniche di imaging in funzione delle informazioni ricercate, e dei loro vantaggi e controindicazioni. |
| Prerequisiti | Al fine di riuscire a comprendere e saper descrivere la maggior parte delle tecniche descritte nell'insegnamento è indispensabile avere una completa conoscenza della fisica classica e una adeguata conoscenza della fisica moderna. |
| Metodi didattici | Il corso è organizzato su lezioni frontali su tutti gli argomenti. |
| Altre informazioni | Il docente può essere contattato all'indirizzo di posta elettronica universitario. Studenti con DSA sono pregati di contattare privatamente il docente per necessità specifiche durante il corso o per la verifica. |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | La verifica dell'apprendimento è basata su un colloquio della durata approssimativa di 30 minuti su varie parti del programma. |
| Programma esteso | Introduzione: Caratteristiche dell'immagine: risoluzione, contrasto, rumore - Lo spettro della radiazione elettromagnetica Interazione radiazione-materia: Scattering Rayleigh, effetto fotoelettrico, effetto Compton, creazione di coppie. Richiami di fisica atomica: assorbimento, emissione spontanea ed emissione stimolata, effetto Zeeman. Imaging a raggi X: Coefficiente di assorbimento lineare - Radiografia - Rivelatori per radiografia: Screen-film, intensificatori di immagine - Rivelatori per radiografia digitale - Fluoroscopia Tomografia Computerizzata; Principi di base della tomografia - Le unità di Houndsfield (H.U.) - Schema di base di uno scanner per TC - Scanner a fascio stretto (1a e 2a generazione) - Scanner a fascio largo (3a e 4a generazione) - Electron beam TC (5a generazione) - TC spirale - Il teorema della proiezione - Retroprioezione - Retroproiezione filtrata Imaging nucleare: Decadimenti nucleari (beta, gamma) - La gamma camera (SPECT) - Tomografia a Emissione Positroni (PET) - Rivelazione in coincidenza - Correzione per l'attenuazione - Time-Of-Flight PET - Rivelatori per PET - Artefatti Imaging a risonanza magnetica: Principi fisici della Risonanza Magnetica Nucleare (NMR) - Moto di uno spin in campo magnetico - La magnetizzazione macroscopica - Impulsi a radiofrequenza - Il Free Induction Decay (FID) - Lo spettro NMR - Tempi di rilassamento - Sequenze di base: Spin-Echo e Inversion Recovery - Gradienti di campo magnetico - Eccitazione selettiva - Proiezioni - Proiezione-Ricostruzione - Imaging di Fourier (2DFT) - Spazio K - Il contrasto nell'immagine RM - Imaging Multi-slice - Sequenze veloci: FLASH, Echo Planare (EPI) - Sequenze CINE - Mezzi di contrasto - Contrasto BOLD: Imaging funzionale - Angiografia - Imaging di diffusione Imaging a ultrasuoni: Principi e caratteristiche Elementi di adroterapia: Caratteristiche della radioterapia convenzionale e delle terapia con adroni - BNCT (Boron Neutron Capture Therapy) - Composti per BNCT (BPA. BSH) - Tecniche per la localizzazione dei composti per BNCT La gestione delle immagini mediche - Gli standard nell'Informatica Medica - Medical Information Bus IEEE 1073 - Health Level Seven (HL7) - Architettura di DICOM - ACR-NEMA - DICOM: lo standard per le immagini mediche - DICOM Application Domain - SCU (Service Class User) - SCP (Service Class Provider) - DIMSE (DICOM Message Service Elements) - Compatibilità DICOM - Le immagini DICOM - Header di un file DICOM |