Facoltà di Medicina e Chirurgia - Guida degli insegnamenti (Syllabus)

Programma

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Scienze Fisiche ed Informatiche - C.I. (I ANNO)
ALESSANDRA GIULIANI

Sede Medicina e Chirurgia
A.A. 2017-2018
Crediti 6
Ore 60
Periodo 1^ semestre
Lingua ITA
Codice U-gov MT07-11-11 MT001

Prerequisiti

Dott.ssa A. Giuliani

Conoscenza dei concetti di base della matematica e della geometria.

 



Modalità di svolgimento del corso

Dott.ssa A. Giuliani

Il corso ha lo scopo di fornire le nozioni fondamentali di fisica utili per identificare, comprendere ed interpretare i fenomeni biomedici.



Risultati di apprendimento attesi
  • Conoscenze e comprensione:

Al termine del corso lo studente dovrà essere in grado di riconoscere e comprendere su quali principi fisici fondamentali sono basati sia alcuni tra i principali fenomeni biologici e fisiopatologici (statica, deambulazione, leve del corpo umano, circolazione del sangue, stenosi ed aneurisma, pompa cardiaca, comportamento elettrico della membrana cellulare, sistema uditivo), sia le principali tecniche diagnostiche fisiche utilizzate in medicina (Elettrocardiogramma, Elettroencefalogramma, Elettromiografia, Risonanza Magnetica Nucleare, Radiografia, TAC). Lo studente dovrà inoltre acquisire le nozioni fondamentali di fisica delle radiazioni utili per identificare, comprendere ed interpretare i fenomeni connessi all’utilizzo delle strumentazioni radiologiche. Per ciò che riguarda l’ informatica, al termine del corso lo Studente conoscerà gli elementi hardware e software che compongono un elaboratore e i relativi principi di funzionamento, avrà conoscenza delle reti informatiche e delle loro applicazioni, con una visione generale delle possibilità pratiche del pacchetto Office.

  • Capacità di applicare conoscenze e comprensione:

Al termine del Corso si auspica che lo studente abbia maturato, di fronte ad un esercizio applicativo riferito agli argomenti trattati nel programma di Fisica Medica, la capacità di comprensione critica dei fenomeni fisici coinvolti con possibili capacità di collegamento tra eventi biologici e fisiopatologici diversi. Inoltre, grazie al modulo di Fisica applicata alle Scienze Radiologiche, saprà comprendere ed interpretare i fenomeni connessi all’utilizzo delle strumentazioni radiologiche. Dal punto di vista informatico lo studente dovrà conoscere la composizione dei vari tipi di files informatici, quali, ad esempio, testo e immagini.

  • Competenze trasversali:

La comprensione degli eventi fisici alla base dei principali fenomeni biologici e fisiopatologici permetterà allo studente di sviluppare capacità critiche e autonomia di giudizio in merito agli eventi, qualità fondamentali nell’ambito professionale scelto. Le conoscenze informatiche inoltre permetteranno allo Studente di usare il foglio elettronico, in altri campi della professione, per produrre calcoli, anche mediante uso di funzioni, e grafici.



Programma

mod. FISICA MEDICA

Dott.ssa A. Giuliani

Introduzione: Richiami di matematica, elementi di calcolo vettoriale. Grandezze fisiche, unità di misura.(1).

Meccanica: Cinematica: spostamento, velocità e accelerazione; moti notevoli. (1); Le forze e le leggi della dinamica. Quantità di moto e sua conservazione. Applicazioni: Dimensione delle vertebre. (2); Momento di una forza, momento angolare e sua conservazione. Elementi di statica e leve. Applicazioni: Forze alle quali è sottoposta la spina dorsale, Forze alle quali è sottoposto il femore durante la deambulazione, Rottura delle ossa per flessione o torsione, Leve del Corpo Umano. (2)

Lavoro ed energia, forze conservative, conservazione dell’energia meccanica. (2).

Statica e dinamica dei fluidi: Pressione. Principio di Pascal. Legge di Stevino. Misure di pressione. Principio di Archimede. (2) ; Fluidi in moto: legge di Bernoulli, legge di Poiseuille.Applicazioni: Attacco ischemico transitorio, circolazione del sangue, Lavoro del cuore, Aneurisma e Stenosi, Calcolo VES(2).

Elettromagnetismo: Carica elettrica. Campo elettrico e potenziale elettrico. Legge di Gauss. (2); Capacità e condensatori. Corrente elettrica e legge di Ohm, circuiti elettrici elementari. (2) ; Applicazioni: La trasmissione dei segnali lungo gli assoni del sistema nervoso, la codificazione delle informazioni nervose, i principi fisici dell’elettrocardiografia, elettrencefalografia ed elettromiografia (2).

Onde: Generalità sulle onde. Acustica: onde sferiche e piane, grandezze fisiche del suono (velocità, pressione, impedenza, intensità).Applicazioni: Suoni, ultrasuoni, infrasuoni. Il sistema vocale. Il sistema uditivo. Gli audiometri, i fonometri.(1)

L’effetto Doppler, l’attenuazione del suono. Applicazioni: I principi fisici dell’ecografia medica . (1).

 

mod. INFORMATICA GENERALE

Dott. G. Fusillo

• Introduzione al computer.

• La storia dei calcolatori elettronici.

• Gli elementi costitutivi dell’hardware.

• La rappresentazione binaria dell‘informazione.

• Il sistema operativo: la struttura e le principali funzioni.

• Il file system: file, cartelle, percorsi ed operazioni di base.

• I sistemi informativi sanitari. Gli standard HL7 e Dicom.

• Applicazioni informatiche in ambito sanitario: PACS, Cartella Clinica Informatizzata.

• Software di produttività: Word, Excel, Access e Power Point.

• Internet. La posta elettronica e la posta elettronica certificata.

• Virus, antivirus e backup.

 

mod. FISICA APPLICATA ALLE SCIENZE RADIOLOGICHE

Dott.ssa A. Giuliani

  • Introduzione al Corso. Modello Atomico: cenni storici. Orbitali. (2 ore)
  • Struttura dell’atomo, definizione di numero e massa atomica. Concetto di isotopo e decadimento nucleare. Legge di Decadimento.(2 ore)
  • Tavola Periodica. (1 ora)
  • Definizione di radiazione direttamente e indirettamente ionizzante. Radiazione alfa e beta: origine, caratteristiche (massa, carica elettrica), modalità di interazione con la materia. (3 ore)
  • Neutroni e reattori nucleari. (2 ore)
  • Campo elettrico, campo magnetico, induzione magnetica, onde elettromagnetiche e RF.(2 ore)
  • Definizione di campo elettromagnetico. Radiazioni X e gamma: origine e caratteristiche (rapporto tra frequenza, lunghezza d’onda ed energia). Concetto di “spettro” e spiegazione dello spettro elettromagnetico. (2 ore)
  • Modalità di interazione con la materia (effetto fotoelettrico, compton, produzione di coppie). (2 ore)
  • Apparecchiature che consentono la produzione dei raggi X: tubo radiogeno. (2 ore)
  • Concetto di spettrometria: analisi delle caratteristiche principali dello spettro di radiazione prodotto da un tubo radiogeno in relazione all’interazione elettroni-materia. Differenza rispetto allo spettro di un radionuclide. (1 ore)
  • Onde ultrasonore (1 ore)

 

Esercitazioni

Esercitazioni di Fisica Medica e di Excel



Modalità di svolgimento dell'esame
  • Modalità di valutazione dell’apprendimento:

L’esame consiste sia in un test scritto con domande a risposta multipla (per i tre moduli), che in calcoli numerici, e prova pratica sull’utilizzo del foglio elettronico a completamento della valutazione per le capacità informatiche.

  • Criteri di valutazione dell’apprendimento:

Lo studente dovrà dimostrare di conoscere in modo critico e non mnemonico gli argomenti del programma del Corso Integrato nonché di svolgere in autonomia gli esercizi di Fisica Medica e l’esercizio pratico di Informatica proposto.

  • Criteri di misurazione dell’apprendimento:

Il voto finale è attribuito in trentesimi e sarà la media dei risultati sui tre moduli (approssimata per eccesso). L’esame si intende superato quando il voto è maggiore o uguale a 18 per ciascun modulo didattico. E’ prevista l’assegnazione del massimo dei voti con lode (30 e lode) nel caso in cui lo studente abbia ottenuto una valutazione pari a 30 su tutti i moduli didattici.

  • Criteri di attribuzione del voto finale:

Per la Fisica Medica il test a risposta multipla è composto da 15 quesiti, ciascuno con valore pari a 2. Per la Fisica delle Scienze Radiologiche il test a risposta multipla è composto da 10 quesiti, ciascuno con valore pari a 3. Per l’Informatica il voto finale sarà la somma fra il voto del test scritto e della prova pratica.

 



Testi consigliati

Dott.ssa A. Giuliani

  • F.Rustichelli, Introduzione alla Fisica Biomedica, Ed. Libreria Scientifica Ragni, Ancona.
  • G.Bellini, G.Manuzio, Fisica per le Scienze della Vita, Ed. Piccin, Padova.
  • A.Giambattista, B.McCarthy-Richardson, R.C.Richardson, Fisica Generale - Principi e Applicazioni, Ed. McGraw-Hill, Milano.

 Dott. G. Fusillo

Dispense del docente



Corsi di laurea
  • Tecniche di Radiologia Medica, per Immagini e Radioterapia




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