Testi del Syllabus. Docente MASTROBERARDINO ANNA Matricola: Insegnamento: TECNICHE FISICHE DI DIAGNOSTICA MEDICA

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Nicoletta Fabiani
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1 Testi del Syllabus Docente MASTROBERARDINO ANNA Matricola: Anno offerta: 2012/2013 Insegnamento: TECNICHE FISICHE DI DIAGNOSTICA MEDICA Corso di studio: FISICA Anno regolamento: 2010 CFU: 5 Settore: FIS/01 Tipo attività: D - A scelta dello studente Partizione studenti: - Anno corso: 3 Periodo: Secondo Semestre Sede: UNIVERSITA' DELLA CALABRIA

FISICA Anno regolamento: 2010 CFU: 5 Settore: FIS/01 Tipo attività: D - A scelta dello

2 Testi in italiano Tipo testo Lingua insegnamento Italiano Contenuti Vedi Programma esteso Testi di riferimento The Essential Physics of Medical Imaging, J. T. Bushberg, J. A. Seibert, E. M. Leidholdt Jr., J. M. Boone, Lippincott Williams & Wilkins Philadelphia, 2nd edition Radiologia, radioprotezione: R. Passariello, Radiologia Elementi di tecnologia, 4ª edizione, Idelson- Gnocchi M. Pelliccioni, Fondamenti Fisici della Radioprotezione, Pitagora Editrice, Bologna J. R Greening, Fundamentals of Radiation Dosimetry, Taylor & Francis H. E. Johns, J. R. Cunningham, The Physics of Radiology, 4th edition, C. C. Thomas Publisher (Springfield) Rivelatori: G. F. Knoll, Radiation detection and measurements, 3rd edition, John Wiley & Sons Medicina nucleare: A. Magrini, Introduzione alle bioimmagini, Acta Medica Roma M. Marengo, La Fisica in Medicina Nucleare M. Dondi, R. Giubbini, Medicina nucleare nella pratica clinica, Pàtron editore, Bologna. Esercizi: H. E. Johns Solutions to selected problems from the Physics of Radiology Obiettivi formativi Il corso si propone di fornire i principi fisici alla base delle principali tecniche di indagine utilizzate nella diagnostica medica e di illustrare il funzionamento delle principali apparecchiature applicate in tale settore. Prerequisiti Nessuno Metodi didattici Lezioni ed esercitazioni Altre informazioni Modalità di verifica dell'apprendimento Programma esteso Orario di ricevimento: Studio docente: Edificio 31C - piano 7 - stanza 10 anna.mastroberardino@fis.unical.it Recapito telefonico: +39 (0984) prova scritta e orale Introduzione. Atomo, nucleo e radiazione ionizzante Cenni storici. L atomo. Il nucleo. Isobari e isotopi. Interazione nucleare forte e interazione nucleare debole. Radioattivita. Emissione alfa. Emissione gamma. Decadimento beta. Legge del decadimento radioattivo; legame tra semivita e vita media. Attivita e sue unita di misura: Becquerel e Curie. Legame tra attivita iniziale e numero iniziale di nuclei. Classificazione delle radiazioni. Radiazione ionizzante e non ionizzante. Raggi X. Interazione radiazione materia Sezione d urto, cammino libero medio, spessore massico. - Interazione di particelle pesanti (protoni, nuclei) con la materia, potere

Pelliccioni, Fondamenti Fisici della Radioprotezione, Pitagora Editrice, Bologna J. R Greening, Fundamentals of Radiation Dosimetry, Taylor & Francis H. E. Johns, J. R. Cunningham, The Physics of Radiology, 4th edition, C.

3 Tipo testo frenante, formula di Bethe-Block, picco di Bragg, curve range-energia. - Interazione di elettroni e positroni con la materia, radiazione di frenamento,lunghezza di radiazione, energia critica - Interazione di fotoni con la materia: - coefficiente lineare di assorbimento; - effetto fotoelettrico, effetto Compton, produzione di coppie. Sorgenti di radiazione ionizzante. Elementi di dosimetria e radioprotezione Sorgenti naturali e artificiali. Tubi radiogeni. Acceleratori di particelle. Effetti biologici delle radiazioni ionizzanti. Grandezze dosimetriche: esposizione, dose assorbita, equivalente di dose, dose efficace. Limiti di dose per lavoratori e popolazione. Rivelatori di radiazione ionizzante Proprietà generali dei rivelatori di radiazione. Classificazione modo impulsivo e corrente. Risoluzione, efficienza di rivelazione. Tempo morto. Rivelatori a ionizzazione. Camera a ionizzazione, contatore proporzionale, contatore Geiger-Muller. Rivelatori a scintillazione. Conversione di luce in segnali elettrici. Dosimetri a termoluminescenza. Rivelatori a semiconduttore. Spettroscopia ad altezza di impulso. Produzione di immagini mediche con radiazioni ionizzanti Radiografia tradizionale e digitale. Tomografia. Mammografia. Mammografia digitale. Tomografia computerizzata. Principi dell imaging tomografico. Metodi per la ricostruzione e qualità delle immagini tomografiche. CT spirale. CT spirale multistrato. EBT. Medicina nucleare. Traccianti radioattivi. Scanner rettilineo. Gammacamera. Tomografia computerizzata ad emissione di singolo fotone (SPECT). Tomografia ad emissione di positroni (PET). Principi, procedure pratiche e inquadramento normativo per lo svolgimento dei controlli di qualità in radiodiagnostica e medicina nucleare. Radiazioni non ionizzanti Principi fisici della NMR. Ultrasuoni in radiodiagnostica. Effetto Doppler. Principi fisici dell ecografia. Funzionamento di un ecografo. Modalita di acquisizione delle immagini ecografiche. Ecografia Doppler.

assorbimento; - effetto fotoelettrico, effetto Compton, produzione di coppie. Sorgenti di radiazione ionizzante. Elementi di dosimetria e radioprotezione Sorgenti naturali e artificiali.

4 Testi in inglese Tipo testo Lingua insegnamento Italian Contenuti See Programma esteso Testi di riferimento The Essential Physics of Medical Imaging, J. T. Bushberg, J. A. Seibert, E. M. Leidholdt Jr., J. M. Boone, Lippincott Williams & Wilkins Philadelphia, 2nd edition Radiology, Radiation Protection: R. Passariello, Radiologia Elementi di tecnologia, 4ª edizione, Idelson- Gnocchi M. Pelliccioni, Fondamenti Fisici della Radioprotezione, Pitagora Editrice, Bologna J. R Greening, Fundamentals of Radiation Dosimetry, Taylor & Francis H. E. Johns, J. R. Cunningham, The Physics of Radiology, 4th edition, C. C. Thomas Publisher (Springfield) Detectors: G. F. Knoll, Radiation detection and measurements, 3rd edition, John Wiley & Sons Nuclear Medicine: A. Magrini, Introduzione alle bioimmagini, Acta Medica Roma M. Marengo, La Fisica in Medicina Nucleare M. Dondi, R. Giubbini, Medicina nucleare nella pratica clinica, Pàtron editore, Bologna. Exercises: H. E. Johns Solutions to selected problems from the Physics of Radiology Obiettivi formativi The aim of the course is to provide an understanding of the main physics concepts behind medical physics techniques and to deliver the basic knowledge on methods and instrumentation in medical imaging. Prerequisiti None Metodi didattici Lectures and exercises Altre informazioni Modalità di verifica dell'apprendimento Programma esteso Office hours: Office: building 31C - 7th floor - room 10 anna.mastroberardino@fis.unical.it Telephone: +39 (0984) written and oral examinations Introduction to ionizing radiation: the history of the discovery of radiation and radioactivity. Structure of the nucleus. Isobars and isotopes.strong and weak nuclear interactions.radioactive decays: alpha, gamma, beta decays. Radioactive decay law and half-life.activity and its unit measurements: Bequerel Curie. Ionizing and non-ionizing radiation. X rays. Radiation-matter interactionn Cross section, mean free path, massthickness. - Interaction of heavy particles (protons, neutrons) with matter. Stopping power, Bethe-Block formula, Bragg peak, range-energy curves. - Positrons and electrons interaction with matter, brehmsstrahlung, radiation length, critical energy. - Interaction of photons with matter: - linear attenuation coefficient; - photoelectric effect, Compton effect, pair production. Ionizing radiation sources: Sorgenti ddosimetry and radiation safety basic principles

5 Tipo testo Natural and artificial sources. X-ray tubes. Particle accelerators. Biological effects of ionizing radiation. Dosimetry, dose, limits for workers and population. Ionizing radiation General properties and classification of radiation detectors. Resolution, efficiency, dead time. Ionization chambers, proportional counters, Geiger- Muller counters. Scintillation detectors. Thermoluminescent dosimeters. Semiconductor detectors. Medical imaging with ionizing radiations Traditional and digital radiography. Tomography. Mammography. Digital mammography. Computed tomography. Tomographic imaging principles. Techniques for reconstruction of tomographic images. Spiral CT. Multilayer spiral CT. EBT. Nuclear medicine. Radioactive tracers. Linear scanner. Gamma-camera. Single-photon emission computed tomography (SPECT). Positronemission tomography (PET). Quality controls in radiodiagnostics and nuclear medicine: principles and laws. Non-ionizing radiations Physics principles behind NMR. Ultrasounds. Doppler effect. Basics of ecography. Doppler imaging.

Scintillation detectors. Thermoluminescent dosimeters. Semiconductor detectors. Medical imaging with ionizing radiations Traditional and digital radiography. Tomography. Mammography.

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