Course info

Obiettivi formativi

The course is intended to give to the participants a basic knowledge about some of the principal diagnostic techniques that makes use of ionizing and non-ionizing radiation in humans from a physical (technical) point of view.

Prerequisiti

None

Programma del corso

The course introduces the technologies and applied physics used in Medical Physics, in particular in Radiology, Nuclear Medicine, Radiotherapy, Radiobiology and Radiation Protection, such as image reconstruction and dose calculation and management of the isotope and source of ionizing radiation. Themes of artificial intelligence applied to medicine and aspects of radiation protection applied in the medical field.

Radiology (8 Hours)
Digital radiography and computed tomography
Elements of radiation interaction and details of the X-ray tube
Technologies, data acquisition techniques e image reconstruction algorithms

Magnetic resonance (8 Hours) Technologies and elements of physics MR
Introduction to MR sequences and image reconstruction methods, including advanced techniques (Diffusion Tensor
Imaging, fMRI, ...)

Nuclear medicine (8 Hours)
Principles and physics of single photon emission (SPECT) and positron emission (PET) technologies. Image reconstruction and distribution aspects of radiopharmaceuticals and molecules labeled with radioactive isotopes

Radiotherapy (8 Hours)
Principles, technologies and techniques in modern radiotherapy. Technologies and operation of linear accelerators and imaging systems.
Acquisition, reconstruction and advanced imaging techniques, in particular for the calculation of the dose and deformation of organs and tissues.
Principles of artificial intelligence applied to medical physics and to images in medicine. Predictive methods and application in diagnostic-therapeutic procedures.

Principles, dose administration and biological effects of ionizing radiation (Radiobiology) (8 Hours)

Radiation protection. (8 Hours)
Aspects of radiation protection and methods of measuring. Interaction of radiation in matter and management of aspects, applied to the field of medicine.

Review of the technology and analysis used in Medical Physics for DIagnostic and Treatment. Principle of AI applied in Medical Physics for research, clinical or industrial sector 

Metodi didattici

Slides, Video and literature analysis
Books and guidelines
Interactive discussions and building of a personal project work

Testi di riferimento

Guidelines, presentations and literature are available and updated at the state-of-the-art the medical physics

Verifica dell'apprendimento

Project work
Presentation exam

Risultati attesi

Conoscenza e Capacita di Comprensione
Tramite lezioni frontali lo studente potra apprendere e accrescere le conoscenze:
- della Fisica Appplicata alla medicina (Radiologia, Risonanza Magnetica, Medicina Nucleare, Computer Science, Radioterapia)
- della Fisica Medica
- delle tecnologie utilizzate in medicina e fisica che utilizzano radiazioni ionizzanti e non ionizzanti
- delle metodiche di calcolo e ricostruzione delle immagini mediche
- delle metodiche di acquisizioni delle immagini mediche
- dei principi della radiobiologia
- dei principi di radioprotezione applicati alla medicina, ai pazienti e ai luoghi e ambienti di lavoro
- dei principi e applicazione dei metodi preditti e di intelligenza artificale, applicati alla fisica medica e alle immagini mediche
Saranno presentate tecnologie, algoritmi e casi pratici delle attivita di un professionista fisico medico, nell'ambito ospedaliero, di ricerca e nel campo industriale e di sviluppo

Capacita di applicare la conoscenza
Attraverso prove scritte e discussioni gli studenti si cimenteranno con le capacita di sviluppare un project work, specifico di un argomento, riassumendo in una presentazione sintetica ed esposizione del proprio elaborato, presentarlo ai propri colleghi di studio e docente, e rispondere a domande inerenti alle tematiche del corso, mediante esami orali

Autonomia e Giudizio
Lo studente potra confrontarsi con la propria capacita di organizzare e sviluppare un argomento di interesse, inerente le tematiche del corso, con focus sulle peculiarita e curiosita che ha sviluppato durante il corso, approfondendo e sviluppando i propri interessi e curiosita. sara in grado di scegliere in modo autonomo le modalita di sviluppo e presentazione del suo project work

Abilita comunicative
Lo studente sviluppera la propria capacita comunicativa nell'ambito della esposizione ai propri colleghi e docente del proprio elaborato e rispondendo alle domande e discussioni che possono sorgere in modo inatteso durante la propria presentazione. sviluppera quinid una capacita di relazionarsi e difendere il proprio lavoro, migliorando e sviluppando la propria consapevolezza del sapere.

Capacita di apprendimento
Le attivita e presentazioni dei molteplici campi in cui opera la fisica medica, consentiranno allo studente di acquisire in modo consapevole l'elevato numero di attivita in cui un fisico medico opera e apprendere le molteplici aree in cui puo estendersi l'attivita e prospettiva di lavoro, ricerca o sviluppo