Introduzione alla fisica medica e sanitaria
A.A. 2018/2019
Obiettivi formativi
Acquisire i concetti base di NMR e MRI (T1, T2, spettro, spazio-k, sequenze). Immagini per Trasformata di Fourier e di Radon.
Acquisire i concetti fondamentali di radioterapia con fotoni e particelle cariche e la conoscenza degli aspetti di base della radiobiologia.
Acquisire le conoscenze di base dell'imaging medico, la produzione e la rivelazione RX, interazione RX con la materia, le grandezze dosimetriche e i concetti di base dell'imaging con ultrasuoni.
Acquisire i concetti fondamentali di radioterapia con fotoni e particelle cariche e la conoscenza degli aspetti di base della radiobiologia.
Acquisire le conoscenze di base dell'imaging medico, la produzione e la rivelazione RX, interazione RX con la materia, le grandezze dosimetriche e i concetti di base dell'imaging con ultrasuoni.
Risultati apprendimento attesi
Non definiti
Periodo: Secondo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento non può essere seguito come corso singolo. Puoi trovare gli insegnamenti disponibili consultando il catalogo corsi singoli.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Periodo
Secondo semestre
Programma
Programma
MRI
Principi di Risonanza Magnetica Nucleare. Spettri e tempi di rilassamento. Approccio classico e approccio quantistico. Segnale NMR e principio di Faraday. Segnale pesato.
Equazione di Imaging1D. Spazio k. Sequenze MRI. Immagini in 2D e 3D. Cenni al campionamento e alla Trasformata di Fourier discreta. Cenni alla ricostruzione per proiezione e alla trasformata di Radon. Tecniche di MRI avanzate.
Imaging
Le immagini in campo medico: caratteristiche di base, ricostruzione, visualizzazione, connettività .Tecniche di produzione RX. Interazione radiazione e materia. Tecniche di rivelazione RX: sistemi analogici o digitali. Esempi di applicazioni in campo medico (mammografia e cardiologia). Grandezze dosimetriche nell'imaging radiologico con RX e indicatori di rischio. Imaging ecografico.
Adroterapia
Richiami dei concetti base dell'interazione radiazione-materia. Richiami di radioterapia. Basi fisiche della terapia con particelle adroniche. Terapia con protoni e con nuclei ionizzati. Le macchine acceleratrici per adroterapia.Radiobiologia degli adroni, modelli radiobiologici e introduzione del concetto di Efficacia Radiobiologica Relativa. Sistemi di distribuzione di dose in adroterapia. Approcci dosimetrici in adroterapia. Controllo di qualita'. Incertezze e possibili approcci per il controllo in vivo. Trattazione degli organi in movimento. Cenni sulla terapia con neutroni (BNCT).
MRI
Principi di Risonanza Magnetica Nucleare. Spettri e tempi di rilassamento. Approccio classico e approccio quantistico. Segnale NMR e principio di Faraday. Segnale pesato.
Equazione di Imaging1D. Spazio k. Sequenze MRI. Immagini in 2D e 3D. Cenni al campionamento e alla Trasformata di Fourier discreta. Cenni alla ricostruzione per proiezione e alla trasformata di Radon. Tecniche di MRI avanzate.
Imaging
Le immagini in campo medico: caratteristiche di base, ricostruzione, visualizzazione, connettività .Tecniche di produzione RX. Interazione radiazione e materia. Tecniche di rivelazione RX: sistemi analogici o digitali. Esempi di applicazioni in campo medico (mammografia e cardiologia). Grandezze dosimetriche nell'imaging radiologico con RX e indicatori di rischio. Imaging ecografico.
Adroterapia
Richiami dei concetti base dell'interazione radiazione-materia. Richiami di radioterapia. Basi fisiche della terapia con particelle adroniche. Terapia con protoni e con nuclei ionizzati. Le macchine acceleratrici per adroterapia.Radiobiologia degli adroni, modelli radiobiologici e introduzione del concetto di Efficacia Radiobiologica Relativa. Sistemi di distribuzione di dose in adroterapia. Approcci dosimetrici in adroterapia. Controllo di qualita'. Incertezze e possibili approcci per il controllo in vivo. Trattazione degli organi in movimento. Cenni sulla terapia con neutroni (BNCT).
Prerequisiti
Prerequisiti
Basi di Meccanica Quantistica, Fisica del Nucleo, Struttura della Materia. Elettromagnetismo.
Modalità di esame:
L'esame consiste in una discussione orale che verte sugli argomenti trattati nel corso.
Basi di Meccanica Quantistica, Fisica del Nucleo, Struttura della Materia. Elettromagnetismo.
Modalità di esame:
L'esame consiste in una discussione orale che verte sugli argomenti trattati nel corso.
Metodi didattici
Modalità di frequenza: Fortemente consigliata
Modalità di erogazione: Tradizionale
Modalità di erogazione: Tradizionale
Materiale di riferimento
MRI
* Haacke - Magnetic Resonance Imaging - Physical Principles and Sequence Design. edJ.Wiley
Adroterapia
* Chang-Ming Charlie Ma, Tony Lomax: Proton and Carbon Ion Therapy
* HaraldPaganetti: The Physics of Proton Therapy
Imaging
*Diagnostic Radiology Physics: A Handbook for Teachers and Students, DR Dance, S Christofides, ADA Maidment, ID McLean KH Ng, Pub 1564 IAEA Vienna 2014
* Physics and technology of medicaldiagnostic ultrasound, R. Novario, A Goddi, F Tanzi, L Conte, G Nicolini, Rivista del Nuovo Cimento (Società Italiana di Fisica) NCR (2003, vol.26, N.2)
https://sites.google.com/site/corsodifisicamedicaunimi/
* Haacke - Magnetic Resonance Imaging - Physical Principles and Sequence Design. edJ.Wiley
Adroterapia
* Chang-Ming Charlie Ma, Tony Lomax: Proton and Carbon Ion Therapy
* HaraldPaganetti: The Physics of Proton Therapy
Imaging
*Diagnostic Radiology Physics: A Handbook for Teachers and Students, DR Dance, S Christofides, ADA Maidment, ID McLean KH Ng, Pub 1564 IAEA Vienna 2014
* Physics and technology of medicaldiagnostic ultrasound, R. Novario, A Goddi, F Tanzi, L Conte, G Nicolini, Rivista del Nuovo Cimento (Società Italiana di Fisica) NCR (2003, vol.26, N.2)
https://sites.google.com/site/corsodifisicamedicaunimi/
FIS/07 - FISICA APPLICATA (A BENI CULTURALI, AMBIENTALI, BIOLOGIA E MEDICINA) - CFU: 6
Lezioni: 48 ore
Docenti:
Colombo Paola Enrica, Lascialfari Alessandro
Docente/i