SCIENZE INFORMATICHE E GESTIONE DELLE IMMAGINI

Obiettivi formativi

• BIOINGEGNERIA ELETTRONICA ED INFORMATICA

  Lo studente sarà introdotto ai principali approcci e alle metodologie utilizzati all'interno della bioingegneria. Verranno introdotti alcuni modelli matematici e computazionali per l’analisi dei sistemi biologici. Lo studente apprenderà alcuni strumenti matematici e informatici per il trattamento di tali modelli.

• SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI FORMAZIONE DELL'IMMAGINE

  Conoscere i principi generali alla base dei Sistemi di Elaborazione delle Informazioni.

  Conoscere i principi generali di Reti di Calcolatori e Sicurezza Informatica.

  Conoscere i principi generali dei Sistemi di Immagine sulla base dei modelli di formazione e trasformazione.

• PRODUZIONE TRATTAMENTO GESTIONE ED ARCHIVIAZIONE DELLE IMMAGINI

  Conoscere le tecniche ed i principi generali alla base delle formazione ed elaborazione delle bioimmagini.

  Esaminare e valutare la produzione di immagini corporee in base alle differenti tecniche di radiologia medica.

  Acquisire nozioni di gestione ed archiviazione di bioimmagini.

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

• BIOINGEGNERIA ELETTRONICA ED INFORMATICA

  Il modulo include lezioni frontali, esercitazioni, seminari, tutorial e videolezioni.

  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.

• SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI FORMAZIONE DELL'IMMAGINE

  Lezioni frontali interattive, con l'ausilio di slides, video e tutorial.

  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.

• PRODUZIONE TRATTAMENTO GESTIONE ED ARCHIVIAZIONE DELLE IMMAGINI

  Lezioni frontali interattive, con l'ausilio di slides, video e tutorial.

  Eventuali attività seminariali.

  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

• BIOINGEGNERIA ELETTRONICA ED INFORMATICA

  Competenze di base in matematica.

• SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI FORMAZIONE DELL'IMMAGINE

  Conoscenza di base di Matematica e Informatica.

• PRODUZIONE TRATTAMENTO GESTIONE ED ARCHIVIAZIONE DELLE IMMAGINI

  Conoscenza dei principi base di Matematica, Fisica e Chimica

Frequenza lezioni

• BIOINGEGNERIA ELETTRONICA ED INFORMATICA

  Obbligatoria.

• SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI FORMAZIONE DELL'IMMAGINE

  Obbligatoria, salvo diversa disposizione.

• PRODUZIONE TRATTAMENTO GESTIONE ED ARCHIVIAZIONE DELLE IMMAGINI

  Obbligatoria, salvo diversa disposizione.

Contenuti del corso

• BIOINGEGNERIA ELETTRONICA ED INFORMATICA

  Introduzione alla Bioingegneria.

  Reti Complesse.

  Reti Complesse per Circuiti Biologici.

  Analisi di Reti Genetiche, Proteiche e Metaboliche.

  Esempi di applicazioni di Intelligenza Artificiale in Bioingegneria.

• SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI FORMAZIONE DELL'IMMAGINE

  •Introduzione ai Sistemi di Elaborazione delle Informazioni

  •Trattamento dell'Informazione

  •Il Calcolatore

  •La rappresentazione delle Informazioni

  •Introduzione alle Reti di Calcolatori

  •Introduzione alla Sicurezza Informatica

  •I Sistemi di Immagine

  •Modelli di formazione dell’immagine

  •Modalità di trasformazione delle immagini

• PRODUZIONE TRATTAMENTO GESTIONE ED ARCHIVIAZIONE DELLE IMMAGINI

  Introduzione alle tecniche di diagnostica per immagini e formazione di immagini corporee.

  Raggi X e tecniche di imaging radiologico.

  Tecniche di tomografia computerizzata.

  Tecniche angiografiche.

  Tecniche radioisotopiche.

  Tecniche ecografiche.

  Tecniche di risonanza magnetica.

  Principi di gestione ed archiviazione di bioimmagini.

Testi di riferimento

• BIOINGEGNERIA ELETTRONICA ED INFORMATICA

  Libri di Testo:
  1. W. Mark Saltzman, Biomedical Engineering: Bridging Medicine and Technology, Cambridge Texts in Biomedical Engineeirng, Cambridge University Press, 2nd Edition, June 2015.
  2. Silvio Cavalcanti (A cura di), Bioligia Sintetica, Gruppo Nazionale di Bioingegneria, N. 29, Pàtron Editore.

  Consultazione:
  3. Bernhard O. Palsson, Systems Biology Constraint-based Reconstruction and Analysis, Cambridge University Press, 2015.
  4. M. A. Marchisio, Introduction in Synthetic Biology – About Modeling, Computation, and Circuit Design, Springer, 2018.
  5. Luigi Landini, Nicola Vanello, Analisi e Modelli di Segnali Biomedici, Pisa University Press, 2016
  6. Giuseppe Coppini, Stefano Diciotti, Guido Valli, Bioimmagini, Collana di Ingegneria Biomedica (Diretta da Emanuele Biondi e Claudio Cobelli) Pàtron Editore, 2012.

• PRODUZIONE TRATTAMENTO GESTIONE ED ARCHIVIAZIONE DELLE IMMAGINI

  G. Cittadini, G. Cittadini, F. Sardanelli, G. Mariani, R. Corvò. Diagnostica per immagini e radioterapia. Edra Editore, 2015.

Programmazione del corso

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

• BIOINGEGNERIA ELETTRONICA ED INFORMATICA

  Esame scritto.

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

  Learning assessment may also be carried out on line, should the conditions require it.

• SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI FORMAZIONE DELL'IMMAGINE

  Prove in itinere.

  Esame scritto.

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

  Learning assessment may also be carried out on line, should the conditions require it.

• PRODUZIONE TRATTAMENTO GESTIONE ED ARCHIVIAZIONE DELLE IMMAGINI

  Prove in itinere.

  Esame orale.

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

  Learning assessment may also be carried out on line, should the conditions require it.

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

• BIOINGEGNERIA ELETTRONICA ED INFORMATICA

  Reti metaboliche.Rete Complessa. Analisi di in Circuito Biologico. Reti di Regolazione Genetica. Metriche e Misure per le Reti Biologiche. Inferenza di reti a partire dai dati genomici.

  Modelli a scala genomica.

• SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI FORMAZIONE DELL'IMMAGINE

  Quali sono gli elementi fondamentali che caratterizzano un Calcolatore?

  Qual è la differenza tra indirizzo IP pubblico e privato?

  Quali sono le principali modalità di trasformazione dell'immagine?

• PRODUZIONE TRATTAMENTO GESTIONE ED ARCHIVIAZIONE DELLE IMMAGINI

  Cos'è l'effetto piezoelettrico e quali sono le principali applicazioni diagnostiche?

  Quali sono i fattori tecnici che influenzano la qualità di un'immagine radiologica?

  Come si forma un'immagine tomografica a risonanza magnetica?