Course Syllabus
Obiettivi
L'obiettivo del corso è quello di approfondire i fondamenti fisici sui quali si basano la Diagnostica per Immagini e la Radioterapia, includendo le metodologie e le tecnologie utilizzate ed i loro limiti di applicazione. Il programma si soffermerà sullo stato dell'arte con un'apertura sugli sviluppi recenti nei diversi ambiti. Il corso è indicato agli studenti che desiderino perseguire una carriera nella ricerca, continuare gli studi per diventare fisico sanitario, oppure perseguire un percorso nell’industria biomedica.
Contenuti sintetici
Diagnostica per Immagini e Radioterapia: principi fisici, apparati strumentali, quantificazione ed elaborazione delle immagini.
Programma esteso
Interazione radiazione-materia: elettroni, positroni, raggi X e neutroni
La fisica della radiografia con raggi X
La tomografia computerizzata con raggi X
L’imaging con radiazione di sincrotrone: specificità e stato dell’arte
Diagnostica per immagini funzionale: Positron Emission Tomography (PET)
Diagnostica per immagini funzionale: Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT)
La fisica delIe immagini di Risonanza Magnetica
Imaging molecolare
Tecniche di ricostruzione delle immagini, artefatti e loro correzioni, estrazione di parametri quantitativi
Tecniche di radioterapia con raggi X: total body rradiation, brachiterapia, radiochirurgia
La radioterapia con radiazione di sincrotrone: specificità e stato dell’arte
Introduzione all’adroterapia
Prerequisiti
Nessuno
Modalità didattica
Lezioni frontali (3 CFU / 21 ore)
Esercitazioni (3 CFU / 24 ore)
Materiale didattico
Appunti, software, dati e articoli scientifici forniti agli studenti durante il corso.
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Primo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
L'esame consiste in un colloquio orale volto a verificare il livello di conoscenza dello studente degli argomenti trattati durante il corso. Durante l’anno saranno proposti dei lavori monografici di approfondimento di argomenti trattati a lezione e non, ai quali gli studenti potranno aderire su base volontaria (articoli scientifici, capitoli di libro etc): in tal caso il colloquio orale includerà una discussione sul lavoro monografico.
Orario di ricevimento
Sempre, previo appuntamento per email
Sustainable Development Goals
Aims
The aim of the course is to present the physical foundations on which Diagnostic Imaging and Radiotherapy are based, including the methodologies and technologies used and their limits of application. The program will focus on the state of the art, with also snapshots on recent developments in the field. The course is suitable for students who wish to start a career in scientific research, continue their studies to become medical physicists, or pursue a path in the biomedical industry.
Contents
Imaging and Radiotherapy: physical principles, instrumental equipment, Image processing and quantitative assessments.
Detailed program
Radiation-matter interaction: electrons, positrons, X-rays and neutrons
The physics of X-ray radiography
Computed tomography with X-rays
Medical imaging with synchrotron radiation: specificity and state of the art
Functional Imaging: Positron Emission Tomography (PET)
Functional Imaging: Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT)
The physics of magnetic resonance imaging
Molecular imaging
Image reconstruction techniques, artefacts and their corrections, extraction of quantitative parameters
X-ray radiotherapy techniques: total body radiation, brachytherapy, radiosurgery
Radiotherapy with synchrotron radiation: specificity and state of the art
Introduction to hadrontherapy
Prerequisites
None
Teaching form
Frontal lectures (3 CFU / 21 hours)
Exercises (3 CFU / 24 hours)
Textbook and teaching resource
Notes, software, data and scientific articles provided to students during the course
Semester
First semester
Assessment method
The exam consists of an oral interview aimed at verifying the student's level of knowledge of the topics covered during the course. Monographic homeworks will be proposed on subjects directly related (or not) to the classes, to treat specific aspects of medical physics (scientific papers, book chapters etc). To these monographic works students may adhere on a voluntary basis: if they will choose to do so, then the oral interview will include a discussion on the homework.
Office hours
Always, after fixing an appointment by email.
