Strumentazione per medicina
A.A. 2025/2026
Obiettivi formativi
L'obiettivo è introdurre lo studente alle applicazioni della fisica nell'ambito della medicina, con particolare riferimento all'impiego sia diagnostico che terapeutico delle radiazioni ionizzanti.
Risultati apprendimento attesi
Al termine dell'insegnamento, lo studente avrà acquisito le seguenti conoscenze:
· Caratteristiche e funzionalità delle apparecchiature di Radioterapia
·Produzione di fasci di radiazione per apparecchiature di teleterapia e brachiterapia.
·Caratterizzazione dei fasci e dosimetria clinica, sia di fasci di fotoni che elettroni
·Calcolo dosi e piani di trattamento.
·Controlli di qualità apparecchiature.
·Sistemi di rivelazione di immagine in medicina nucleare (SPECT, PET).
·Scelta dei radionuclidi per l'immagine clinica.
·Ricostruzione delle immagini tomografiche e tecniche di filtraggio
·Controlli di qualità su sistemi planari e tomografici.
·Calcolo della dose assorbita in medicina nucleare (elementi di dosimetria interna)
· Caratteristiche e funzionalità delle apparecchiature di Radioterapia
·Produzione di fasci di radiazione per apparecchiature di teleterapia e brachiterapia.
·Caratterizzazione dei fasci e dosimetria clinica, sia di fasci di fotoni che elettroni
·Calcolo dosi e piani di trattamento.
·Controlli di qualità apparecchiature.
·Sistemi di rivelazione di immagine in medicina nucleare (SPECT, PET).
·Scelta dei radionuclidi per l'immagine clinica.
·Ricostruzione delle immagini tomografiche e tecniche di filtraggio
·Controlli di qualità su sistemi planari e tomografici.
·Calcolo della dose assorbita in medicina nucleare (elementi di dosimetria interna)
Periodo: Primo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Primo semestre
Programma
Radioterapia a fasci esterni
Apparecchiature per Radioterapia: il tubo a raggi X e l'unità di Cobaltoterapia.
Apparecchiature per Radioterapia: l'acceleratore lineare, tipologie di macchine per radioterapia.
Concetti di kerma e dose per fasci di fotoni.
Caratteristiche fisiche e dosimetriche di un fascio di fotoni per Radioterapia: PDD e sue dipendenze.
Caratteristiche fisiche e dosimetriche di un fascio di fotoni per Radioterapia: TPR, TMR e OF.
Calcolo delle Monitor Unit per un fascio di fotoni in diverse condizioni geometriche.
Caratteristiche spaziali di un fascio di fotoni per radioterapia.
Caratteristiche fisiche e dosimetriche di un fascio di elettroni per radioterapia: PDD e sue dipendenze.
Caratteristiche fisiche e dosimetriche di un fascio di elettroni per radioterapia: calcolo delle Monitor Unit per un fascio di elettroni.
Descrizione di un sistema computerizzato per la pianificazione dei trattamenti di radioterapia (Treatment Planning System TPS).
Metodi di correzione delle distribuzioni della dose per superfici irregolari ed eterogeneità dei tessuti.
Brachiterapia
Introduzione alla Brachiterapia: I trattamenti radioterapici di brachiterapia nel tumore della prostata, dei tumori ginecologici e dei tumori dell'occhio.
Calcolo della dose in brachiterapia.
Medicina Nucleare
I principi fisici della gamma camera
L'evoluzione dal sistema a gamma camera al tomografo SPECT
I principi fisici della rivelazione ad emissione di positroni
Il tomografo PET, i tomografi di ultima generazione
Accenni sulle tecniche di registrazione di immagini multimodali (TC, MR e SPECT/PET)
Accenni alle tecniche di ricostruzione tomografica in Medicina Nucleare: la retroproiezione filtrata, tecniche di ricostruzione per iterazioni
I radioisotopi impiegati per la diagnostica e la terapia metabolica
La stima della dose in Medicina Nucleare
Apparecchiature per Radioterapia: il tubo a raggi X e l'unità di Cobaltoterapia.
Apparecchiature per Radioterapia: l'acceleratore lineare, tipologie di macchine per radioterapia.
Concetti di kerma e dose per fasci di fotoni.
Caratteristiche fisiche e dosimetriche di un fascio di fotoni per Radioterapia: PDD e sue dipendenze.
Caratteristiche fisiche e dosimetriche di un fascio di fotoni per Radioterapia: TPR, TMR e OF.
Calcolo delle Monitor Unit per un fascio di fotoni in diverse condizioni geometriche.
Caratteristiche spaziali di un fascio di fotoni per radioterapia.
Caratteristiche fisiche e dosimetriche di un fascio di elettroni per radioterapia: PDD e sue dipendenze.
Caratteristiche fisiche e dosimetriche di un fascio di elettroni per radioterapia: calcolo delle Monitor Unit per un fascio di elettroni.
Descrizione di un sistema computerizzato per la pianificazione dei trattamenti di radioterapia (Treatment Planning System TPS).
Metodi di correzione delle distribuzioni della dose per superfici irregolari ed eterogeneità dei tessuti.
Brachiterapia
Introduzione alla Brachiterapia: I trattamenti radioterapici di brachiterapia nel tumore della prostata, dei tumori ginecologici e dei tumori dell'occhio.
Calcolo della dose in brachiterapia.
Medicina Nucleare
I principi fisici della gamma camera
L'evoluzione dal sistema a gamma camera al tomografo SPECT
I principi fisici della rivelazione ad emissione di positroni
Il tomografo PET, i tomografi di ultima generazione
Accenni sulle tecniche di registrazione di immagini multimodali (TC, MR e SPECT/PET)
Accenni alle tecniche di ricostruzione tomografica in Medicina Nucleare: la retroproiezione filtrata, tecniche di ricostruzione per iterazioni
I radioisotopi impiegati per la diagnostica e la terapia metabolica
La stima della dose in Medicina Nucleare
Prerequisiti
nessuno
Metodi didattici
Lezioni frontali
Materiale di riferimento
· The Physics of radiation therapy, F.M. Khan, third edition, Lippincott Williams&Wilkins
· La fisica in medicina nucleare, M. Marengo, eds Patron,
· PET, Physics, Instrumentation and Scanners. M. E. Phelps
· Pubblicazioni scientifiche selezionate su argomenti specifici.
· Slides del corso
· La fisica in medicina nucleare, M. Marengo, eds Patron,
· PET, Physics, Instrumentation and Scanners. M. E. Phelps
· Pubblicazioni scientifiche selezionate su argomenti specifici.
· Slides del corso
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Esame orale
FIS/07 - FISICA APPLICATA (A BENI CULTURALI, AMBIENTALI, BIOLOGIA E MEDICINA) - CFU: 6
Lezioni: 42 ore
Docente:
Pignoli Emanuele
Docente/i
Ricevimento:
su appuntamento
presso Fondazione IRCCS INT, via Venezian 1 20133 MIlano