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

• 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

• 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.

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

  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

  Produzione e proprietà dei raggi X. Principi di funzionamento di un tubo a raggi X. Controllo dell'esposizione.

  Interazione della radiazione X e gamma con la materia. Coefficienti di attenuazione ed assorbimento dei fotoni. Contrasto del soggetto. Dose di radiaizone. Rivelatori.

  Visione. Immagini analogiche. Sistemi di rivelazione. Fattori di qualità di un'immagine. Diffusori e griglie. Misure di qualità di un'immagine.

  Immagini digitali. Segnale d'ingresso. Matrice di un'immagine.Qualità di un'immagine digitale. Rivelazione e processing. Rivelatori: computed radiography (CR). Direct radiography (DR). Digital fluorography (DF).

  Tomografia Computerizzata (Computed tomography, CT). CT single slice elicoidale e a spirale. Multislice spiral computed tomography. Dose di radiazione in TC.

  Risonanza Magnetica (Magnetic resonance, MR). Principi fisici di base. Protone in un campo magnetico. Costanti di tempo di rilassamento. Misura dei segnali T1 e T2. Immagini MR.

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

  Dowsett David J., Kenny Patrick A., Johnston R. Eugene, The Physics of Diagnostics Imaging, CRC Press Taylor & Francis Group.

  Appunti forniti dal docente.

Programmazione del corso

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

• MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE

  Prova orale

• 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. 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.

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 (CR, DR, CT, mammografia, tecniche radioscopiche)

  Formazione delle immagini in Risonanza Magnetica Nucleare.

  Parametri caratteristici di un'immagine (risoluzione spaziale, risoluzione di contrasto, dimensioni,...) e loro misura.

  Danno da radiazione e radioterapia.

  Dosimetria delle radiazioni ionizzanti.