SCIENZE DELLA PREVENZIONE RADIOPROTEZIONE E CONTROLLI DI QUALITA'

Obiettivi formativi

• MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE

  Gli obiettivi formativi specifici sono funzionali alla figura professionale che il corso si propone di formare, ovvero quella dell'esperto nell’ambito delle misure elettriche elettroniche, sensori ed elementi di trasduzione inerenti l’ambito della radiologia medica per immagini e radioterapia.

  In tale contesto, il Corso si propone di formare tecnici con una idonea preparazione scientifica di base ed una adeguata padronanza dei metodi e dei contenuti tecnico-scientifici generali dell'Ingegneria elettronica con particolare enfasi verso la metrologia di base.

  Conoscenza e comprensione

  Lo studente acquisirà la conoscenza su metrologia, sistemi di misura, sensori e trasduttori anche nel contesto della prevenzione e radioprotezione. Le applicazioni principali saranno relative agli ambiti dell'ingegneria elettronica polarizzati verso un aspetto professionalizzante in accordo con il Corso di Laurea.

  Capacità di applicare conoscenza e comprensione

  Alla fine del corso gli studenti avranno le competenze necessarie per svolgere misure, con opportuna metodologia e sistemi, identificandone le sezioni e le funzionalità principali.

  Autonomia di giudizio

  Gli studenti acquisiranno autonomia di giudizio per una accurata analisi dei sistemi considerati.

  Abilità comunicative

  Lo studente rafforzerà il linguaggio tecnico dei sistemi di misura con l'obiettivo di potersi adeguatamente presentare sul mondo del lavoro con adeguate competenze ed un adeguato profilo tecnico.

  Capacità di apprendimento

  Lo studente sarà in grado di ampliare autonomamente le proprie conoscenze di misure elettriche ed elettroniche anche attraverso l’approfondimento dei testi di riferimento, su articoli di riviste scientifiche specializzate.

• RADIOBIOLOGIA E RADIOPROTEZIONE

  Acquisire le conoscenze di base di:

  • Principi teorici della Radiobiologia
  • Interazione delle radiazioni ionizzanti con la materia vivente
  • Principi teorici del frazionamento di dose in Radioterapia
  • Frazionamento convenzionale e frazionamenti alternativi
  • Aspetti della Radioprotezione in Radioterapia clinica
• PRINCIPI FISICI DELLE STRUMENTAZIONI ED APPARECCHIATURE

  Il corso si propone la conoscenza dei principi fisici necessari per la comprensione del funzionamento della strumentazione utilizzata in radiodiagnostica e in radioterapia.

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

• MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE

  Lezioni frontali

  Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

• RADIOBIOLOGIA E RADIOPROTEZIONE

  Lezioni frontali

• PRINCIPI FISICI DELLE STRUMENTAZIONI ED APPARECCHIATURE

  L'insegnamento prevede lezioni frontali e test di verifica in ingresso, in itinere e alla fine dell'intero corso.

  Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

Prerequisiti richiesti

• MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE

  Per il proficuo raggiungimento degli obiettivi prefissati allo studente sono richiesti i seguenti prerequisiti:
  principi di matematica e fisica/elettronica.

• RADIOBIOLOGIA E RADIOPROTEZIONE

  Principi della fisica delle radiazioni ionizzanti

  Principi di anatomia umana e anatomia radiologica

• PRINCIPI FISICI DELLE STRUMENTAZIONI ED APPARECCHIATURE

  Argomenti del programma del modulo di Fisica Applicata del Corso Integrato "Scienze Propedeutiche".

Frequenza lezioni

• MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE

  Obbligatoria

• RADIOBIOLOGIA E RADIOPROTEZIONE

  obbligatoria

• PRINCIPI FISICI DELLE STRUMENTAZIONI ED APPARECCHIATURE

  Obbligatoria.

Contenuti del corso

• MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE

  Cenni sui sistemi di misura

  Schematizzazione a blocchi funzionali di un sistema di misura. Grandezze di influenza e grandezze interferenti. Compensazione dei disturbi e delle grandezze d’influenza. Esempi di strumenti: il milliamperometro, il misuratore di pressione.

  Cenni di metrologia

  Misure e misurazioni. Sistema internazionale di unità di misura. Incertezza di tipo A e B. Curva di taratura. Sensibilità e risoluzione degli strumenti di misura.

  L’oscilloscopio analogico

  Schema a blocchi funzionali dell’oscilloscopio analogico. Principio di funzionamento. Principali controlli dell’oscilloscopio.

  L’oscilloscopio digitale

  Schema a blocchi funzionali di un oscilloscopio digitale. Campionamento di un segnale analogico. Criteri di scelta del tempo di campionamento. Confronto tra oscilloscopio analogico e digitale.

  Strumentazione virtuale con PC, Software LabView e schede di acquisizione dati

  Cenni sui sensori

  Sensori resistivi di temperatura e deformazione, accelerometri, magnetometri fluxgate. Cenni sul condizionamento dei segnali.

  Attività Sperimentale in laboratorio con strumentazione elettronica

• RADIOBIOLOGIA E RADIOPROTEZIONE

  Basi teoriche della Fisica delle Radiazioni ionizzanti

  Interazione delle radiazioni ionizzanti con la materia vivente

  Effetti fisici, chimici e biologici delle radiazioni ionizzanti

  LET; EBR; Effetto ossigeno

  Principi teorici di Frazionamento della dose ed aplicazioni cliniche

  Radiosensibilità dei tessuti biologici e dei tumori; Radiocurablità dei tumori

  TCP/NTCP

  Principi teorici della Radioterapia clinica

  Principi di Radioprotezion​e

• PRINCIPI FISICI DELLE STRUMENTAZIONI ED APPARECCHIATURE

  I raggi X in diagnostica medica: La radiazione X. Il tubo a raggi X. Produzione e spettro dei raggi X. Assorbimento dei raggi X. L’immagine radiologica. L’intensificatore di brillanza.

  Diagnostica in Medicina Nucleare: La radioattività. La legge del decadimento radioattivo. La radiazione diagnostica con l’impiego di radionuclidi. Periodo di dimezzamento effettivo. Scintigrafia.

  Immagini Tomografiche: I piani anatomici. La Tomografia Computerizzata (TC). Tomografia a emissione di fotone singolo (SPECT). Tomografia a emissione di positroni (PET).

  Immagini da Risonanza Magnetica: Onde radio. Rapporto giromagnetico e frequenza di Larmor. Descrizione della risonanza magnetica nucleare (RMN). Dispositivo per immagini RM.

  Radioterapia con radiazioni ionizzanti: La dose di radiazione. Rapporto terapeutico. Radioterapia convenzionale. Brachiterapia e terapia metabolica. Radioterapia con fasci esterni. Il LINAC.

Testi di riferimento

• MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE

  A. Brandolini, R. Ottoboni, Fondamenti di metrologia, società editrice Esculapio

  G. Iuculano, D.Mirri, Misure elettroniche, CEDAM

  E. O. Doebelin, Measurement systems, McGraw Hill

  Norme UNI 4546, Appunti di lezione

• RADIOBIOLOGIA E RADIOPROTEZIONE

  Diagnostica per immagini e Radioterapia - Cittadini​

• PRINCIPI FISICI DELLE STRUMENTAZIONI ED APPARECCHIATURE

  [1] Lascialfari A., Borsa F, Gueli A.M., Principi di fisica per indirizzo biomedico e farmaceutico, EdiSES, 2020

  [2] Bellia G., Fisica per un anno, 21 spunti di conoscenza, Idelson Gnocchi, 2021

  [3] Appunti forniti dal docente.

Programmazione del corso

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

• MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE

  Prova orale

  La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

• RADIOBIOLOGIA E RADIOPROTEZIONE

  Orale

• PRINCIPI FISICI DELLE STRUMENTAZIONI ED APPARECCHIATURE

  La valutazione delle conoscenze acquisite viene realizzata in due fasi: una prova scritta seguita da un colloquio.

  La prova scritta consiste di domande a scelta multipla, domande aperte e problemi sugli argomenti trattati a lezione con particolare attenzione a quelli riguardanti i principi fisici di base del funzionamento delle strumentazioni e delle apparecchiature utilizzate nell'imaging clinico e in radioterapia. Le risposte alle domande e le soluzioni devono essere opportunamente commentate e giustificate.

  La prova orale consiste nella discussione dello svolgimento della prova scritta e, insieme ai colleghi degli altri moduli del Corso Integrato, su argomenti delle tre discipline. Generalmente si tratta di 3 domande su altrettanti argomenti delle 3 discipline.

  La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

• MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE

  Elementi funzionali dei sistemi di misura;

  Disturbi e influenza durante la misura di segnali

  Incertezza tipo A,B

  Performance negli strumenti di misura

  Sensori e trasduttori

  Strumenti di misura virtuali (misure coadiuvate da software e calcolatore)

• RADIOBIOLOGIA E RADIOPROTEZIONE

  Descrivi le modalità di interazione delle radiazioni ionizzanti con la materia vivente

  Descrivi le 4 R del frazionamento della dose

  Descrivi i Frazionamenti alternativi della dose in Radioterapia

• PRINCIPI FISICI DELLE STRUMENTAZIONI ED APPARECCHIATURE

  Le prove d'esame, sia scritta che orale, vertono principalmente sui seguenti argomenti:

  Principi fisici di base delle tecniche diagnostiche che utilizzano radiazione X e radiazione nucleare.

  Formazione delle immagini in Risonanza Magnetica Nucleare.

  L'interazione della radiazione con la materia e il danno da radiazione. Metodi di misurazione della dose.

  Schema a blocchi e principi di funzionamento della strumentazione utilizzata in radiologia, in medicina nucleare e in radioterapia.