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
  • Renzo Campanella
Ore
  • 42 Ore - Renzo Campanella
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
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
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