Tecniche fisiche di diagnostica medica
A.A. 2024/2025
Obiettivi formativi
Il corso si propone di fornire i principi fisici di base delle bioimmagini impiegate nel settore medico utilizzando radiazioni ionizzanti (raggi X, radioattività artificiale) e non ionizzanti (campi magnetici statici, variabili e radiofrequenza).
I contenuti del corso forniscono le competenze per comprendere la formazione delle immagini mediche ormai ampiamente diffuse sia nel settore diagnostico che in quello di pianificazione e verifica per l'esecuzione dei trattamenti con acceleratori lineari per la radioterapia.
Verranno descritte le grandezze fisiche in grado di descrivere la qualità delle immagini prodotte e le più importanti modalità di imaging al momento disponibili con particolare attenzione alle metodiche digitali ed utilizzanti rivelatori a stato solido.
Recenti evoluzioni presentano tecnologie di imaging definite come "ibride": si descriveranno le principali
La parte finale del corso affronterà brevemente lo scenario dell'impiego dell'Intelligenza artificiale in medicina
I contenuti del corso forniscono le competenze per comprendere la formazione delle immagini mediche ormai ampiamente diffuse sia nel settore diagnostico che in quello di pianificazione e verifica per l'esecuzione dei trattamenti con acceleratori lineari per la radioterapia.
Verranno descritte le grandezze fisiche in grado di descrivere la qualità delle immagini prodotte e le più importanti modalità di imaging al momento disponibili con particolare attenzione alle metodiche digitali ed utilizzanti rivelatori a stato solido.
Recenti evoluzioni presentano tecnologie di imaging definite come "ibride": si descriveranno le principali
La parte finale del corso affronterà brevemente lo scenario dell'impiego dell'Intelligenza artificiale in medicina
Risultati apprendimento attesi
Al completamento del corso lo studente sarà in grado di conoscenza le basi fisiche delle principali applicazioni della fisica in medica per le applicazioni diagnostiche con radiazioni ionizzanti e non ionizzanti e comprendere le diverse nature fisiche dei fenomeni e avere dei criteri di valutazioni sulla qualità dell'immagine. Tali conoscenze gli permettono di conoscere gli elementi di base della fisica medica e poter affrontare approfondimenti curriculari e di ricerca in tali settori.
Periodo: Secondo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Secondo semestre
Programma
1- Generalità sui fenomeni fisici e relative grandezze fisiche utilizzati per diagnostica medica
2- Principi fisici generali della diagnostica per immagini:
· Metriche quantitative per la valutazione della qualità dell'imaging (MTF-funzione di trasferimento della modulazione, spettro di Wiener, NEQ-noise equivalent quanta-, DQE-Detective Quantum Efficiency)
Descrizione delle tecniche utilizzate per la produzione delle immagini mediche - caratteristiche fisiche delle immagini:
3- Radiodiagnostica a raggi X
· Le immagini con raggi X
· Radiografia digitale proiettiva: computed radiography (cenni) e radiologia digitale diretta e indiretta
· Angiografia digitale sottrattiva e tecniche rotazionali in angiografia
· Principi fisici della tomografia computerizzata (CT) e ricostruzione di immagini tomografiche: Acquisizione ed elaborazione dei dati
4- Risonanza Magnetica MRI
· Acquisizione ed elaborazione dei dati
5- Elementi di base di SPECT, PET e tomografi impiegati
6- Tecniche ibride di imaging avanzato: scenari attuali e futuri
7- Intelligenza Artificiale nell'imaging digitale; scenari attuali e futuri
Vedere sito Ariel dell'insegnamento:
https://atorresintfdm.ariel.ctu.unimi.it/v5/home/Default.aspx
2- Principi fisici generali della diagnostica per immagini:
· Metriche quantitative per la valutazione della qualità dell'imaging (MTF-funzione di trasferimento della modulazione, spettro di Wiener, NEQ-noise equivalent quanta-, DQE-Detective Quantum Efficiency)
Descrizione delle tecniche utilizzate per la produzione delle immagini mediche - caratteristiche fisiche delle immagini:
3- Radiodiagnostica a raggi X
· Le immagini con raggi X
· Radiografia digitale proiettiva: computed radiography (cenni) e radiologia digitale diretta e indiretta
· Angiografia digitale sottrattiva e tecniche rotazionali in angiografia
· Principi fisici della tomografia computerizzata (CT) e ricostruzione di immagini tomografiche: Acquisizione ed elaborazione dei dati
4- Risonanza Magnetica MRI
· Acquisizione ed elaborazione dei dati
5- Elementi di base di SPECT, PET e tomografi impiegati
6- Tecniche ibride di imaging avanzato: scenari attuali e futuri
7- Intelligenza Artificiale nell'imaging digitale; scenari attuali e futuri
Vedere sito Ariel dell'insegnamento:
https://atorresintfdm.ariel.ctu.unimi.it/v5/home/Default.aspx
Prerequisiti
Conoscenza della fisica dei Raggi X e gamma; Interazione radiazioni e materia; dosimetria di base
Metodi didattici
Impiego di proiezioni digitali, discussione di gruppi
Materiale di riferimento
Diagnostic Radiology Physics. A Handbook for Teachers and Students. IAEA, 2014
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Esame orale con discussione su diversi temi scelti dal programma del corso
FIS/07 - FISICA APPLICATA (A BENI CULTURALI, AMBIENTALI, BIOLOGIA E MEDICINA) - CFU: 6
Lezioni: 42 ore
Docente:
Torresin Alberto
Docente/i
Ricevimento:
Appuntamento via e-mail
Via Celoria 16, 5° piano