SCIENZE INFORMATICHE E GESTIONE DELLE IMMAGINI

Anno accademico 2021/2022 - 1° anno
Docenti
  • BIOINGEGNERIA ELETTRONICA ED INFORMATICA: Giuseppe Nicosia
  • SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI FORMAZIONE DELL'IMMAGINE: Damiano Nicosia
  • PRODUZIONE TRATTAMENTO GESTIONE ED ARCHIVIAZIONE DELLE IMMAGINI: Giuseppe Lanza
Crediti: 7
Organizzazione didattica: 175 ore d'impegno totale, 126 di studio individuale, 49 di lezione frontale
Semestre:

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

BIOINGEGNERIA ELETTRONICA ED INFORMATICA
 ArgomentiRiferimenti testi
1Introduzione alla Bioingegneria.
2Reti Complesse.2 e Dispense 
3Reti Complesse per Circuiti Biologici.2 e Dispense 
4Analisi di Reti Genetiche, Proteiche e Metaboliche.1 e 2 
5Esempi di Intelligenza Artificiale e Bioingegneria.1 e Dispense 
SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI FORMAZIONE DELL'IMMAGINE
 ArgomentiRiferimenti testi
1Introduzione ai Sistemi di Elaborazione delle InformazioniSlides ed eventuali dispense  
2Trattamento dell'InformazioneSlides ed eventuali dispense 
3Il CalcolatoreSlides ed eventuali dispense 
4La rappresentazione delle InformazioniSlides ed eventuali dispense 
5Introduzione alle Reti di CalcolatoriSlides ed eventuali dispense 
6Introduzione alla Sicurezza InformaticaSlides ed eventuali dispense 
7I Sistemi di ImmagineSlides ed eventuali dispense 
8Modelli di formazione dell’immagineSlides ed eventuali dispense 
9Modalità di trasformazione delle immaginiSlides ed eventuali dispense 
PRODUZIONE TRATTAMENTO GESTIONE ED ARCHIVIAZIONE DELLE IMMAGINI
 ArgomentiRiferimenti testi
1Introduzione alle tecniche di diagnostica per immagini e formazione di immagini corporeeLibro di testo, slides ed eventuali dispense 
2Raggi X e tecniche di imaging radiologicoLibro di testo, slides ed eventuali dispense 
3Tecniche di tomografia computerizzataLibro di testo, slides ed eventuali dispense 
4Tecniche angiograficheLibro di testo, slides ed eventuali dispense 
5Tecniche radioisotopicheLibro di testo, slides ed eventuali dispense 
6Tecniche ecograficheLibro di testo, slides ed eventuali dispense 
7Tecniche di risonanza magneticaLibro di testo, slides ed eventuali dispense 
8Principi di gestione ed archiviazione di bioimmaginiLibro di testo, slides ed eventuali dispense 

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?