SCIENZE INFORMATICHE E GESTIONE DELLE IMMAGINI

Obiettivi formativi

• BIOINGEGNERIA ELETTRONICA ED INFORMATICA

  L'obiettivo formativo è quello di fornire allo studente gli strumenti base per il problem solving legato all'uso di strumentazione biomedica per la diagnostica. In particolare si vuole fornire la consocenza base sui rivelatori utilizzati in ambito radiologico e sui sistemi elettronici utili al trattamento del segnale elettrico.

• SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI FORMAZIONE DELL'IMMAGINE

  Il corso si propone di rendere lo studente familiare con il processo di formazione delle immagini analogiche e digitali, allo scopo di fornire gli strumenti per valutare la bontà di un sistema di acquisizione, le specifiche legate al grado di qualità dell’immagine da acquisire e le principali modalità per il miglioramento dell’immagine e la rimozione di rumore e artefatti indesiderati.

• PRODUZIONE TRATTAMENTO GESTIONE ED ARCHIVIAZIONE DELLE IMMAGINI

  Il corso si propone di fornire in una prima fase le conoscenze di base delle fisica dei raggi X riguardamte la produzione delle immagini radiologiche. Successivamente prende in considerazione i parametri di esposizione ed i parametri geometrici, i rivelatori analogici e digitali e le loro caratteristiche. Inoltre vengono trattati i sistemi di gestione ed archiviazione delle immagini (RIS PACS). Infine vengono fornite le conoscenze sui principi di formazione delle immagini in TC.

Prerequisiti richiesti

• BIOINGEGNERIA ELETTRONICA ED INFORMATICA

  Conoscenza di base della Fisica e in particolar modo dei processi di interazione radiazione-materia.

• SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI FORMAZIONE DELL'IMMAGINE

  Conoscenza di base della Fisica.

• PRODUZIONE TRATTAMENTO GESTIONE ED ARCHIVIAZIONE DELLE IMMAGINI

  Nozioni di Matematica, Fisica, Statistica e Informatica. Fisica dei raggi X

Frequenza lezioni

• BIOINGEGNERIA ELETTRONICA ED INFORMATICA

  La frequenza è obbligatoria.

• SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI FORMAZIONE DELL'IMMAGINE

  Obbligatoria

• PRODUZIONE TRATTAMENTO GESTIONE ED ARCHIVIAZIONE DELLE IMMAGINI

  Obbligatoria

Contenuti del corso

• BIOINGEGNERIA ELETTRONICA ED INFORMATICA

  Generalità sui rivelatori: contaotri e integratori. Proprietà dei rivelatori. Rivelatori a gas: schema di principio. Contatori proporzionali. Contatori Geiger. RIvelatori a gas sensibili alla posizione. COntatori a scintillazione. Fotomoltiplicatore. Principi fisici generali dei rivelatori a semiconduttore.

  Principi fondamentali di rivelazione. CIrcuito elettrico equivalente del revilatore. Giunzione P-N. Rumore nei rivelatori. Amplificatori e preamplificatori. ADC. QDC

  Concetto di serie di Furier, sempi di Fourier di alcuni semplici segnali periodici: dente di sega, onda rettangolare, onda trinagolare. Spettro discreto di un segnale periodico. Trasformata di un segnale non periodico. Spettro continuo. La funzione di Sinc. Processi limite.

• SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI FORMAZIONE DELL'IMMAGINE

  Introduzione alle immagini. Grandezze analogiche e digitali. Esempi di campi di applicazione di immagini digitali con riferimento all’ambito medico. Componenti di un sistema di visione.

  Percezione visuale nell’uomo. La luce e lo spettro elettromagnetico. Modelli di formazione dell’immagine. Sensori di acquisizione dell’immagine. Campionamento e quantizzazione. Risoluzione e ridimensionamento dell’immagine. Aliasing ed effetto Moiré. Rappresentazione del colore. Spazi di colore.

  Modalità di trasformazione delle immagini. Analisi dell’istogramma. Filtri spaziali. Trasformata di Fourier 2D. Analisi e trasformazione in frequenza.

• PRODUZIONE TRATTAMENTO GESTIONE ED ARCHIVIAZIONE DELLE IMMAGINI

  Introduzione radiologia: radiazioni elettromagnetiche, raggi RX, tubo radiogeno, opacità e ipertrasparenze. Introduzione US.

  Parametri di esposizione, densità ottica, pellicola radiografica. Fattori geometrici e tomografia lineare. Proprietà rivelatore, schermi-pellicola, IB. Radiografia digitale: CR e DR. Cranio, Teleradiografia cefalometrica, Ortopantomografia. Rx torace: criteri di correttezza. Anatomia radiografica.

  RIS e PACS.

  Principi e storia TC: gantry, detettori, Generatore, TC spirale, TC multidetettore. Parametri TC: parametri di esposizione (kV, ma, tempo) rumore, scala Hounsfield.

Testi di riferimento

• BIOINGEGNERIA ELETTRONICA ED INFORMATICA

  Radiologia: elementi di tecnologia. Roberto Passariello. Gruppo editoriale Idelson-Gnocchi.

  Radiologia digitale computerizzata nella pratica clinica. Reginald E. Greene, Jorg-Wilhelm Oestmann. Gruppo editore Verducci.

  L’immagine radiologica: tecnologie e tecniche di acquisizione. Robert A. Fosbinder, Charles A. Kelsey. Edizione italiana a cura di Alessandro Beaux, Marco A. Ciccone, Mauro Guerrini.

  Fisica generale: elettromagnetismo relatività ottica. Edoardo Amaldi, Romano Bizzarri, Guido Pizzella. Gruppo editore Zanichelli.

  Fisica: elettromagnetismo-onde. Mazzoldi, Nigro, Voci. Gruppo editore EdiSES.

• SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI FORMAZIONE DELL'IMMAGINE

  Gonzalez, Woods, “Digital image processing”, 3^rd ed., Prentice Hall

• PRODUZIONE TRATTAMENTO GESTIONE ED ARCHIVIAZIONE DELLE IMMAGINI

  ANATOMIA RADIOLOGICA: Tecniche e Metodologie in Radiodiagnostica - Fernando Mazzucato - Piccin editore

Programmazione del corso

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

• SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI FORMAZIONE DELL'IMMAGINE

  Esame orale

• PRODUZIONE TRATTAMENTO GESTIONE ED ARCHIVIAZIONE DELLE IMMAGINI

  Prova di esame orale insieme agli altri docenti del Corso Integrato.

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

• SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI FORMAZIONE DELL'IMMAGINE

  Domande inerenti il programma

• PRODUZIONE TRATTAMENTO GESTIONE ED ARCHIVIAZIONE DELLE IMMAGINI

  Domande inerenti il programma