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, descrivendo lo stato dell’arte delle metodologie e delle tecnologie utilizzate e le loro limitazioni. Il corso è indicato agli studenti che desiderino perseguire una carriera nella ricerca scientifica (elaborazione di immagini, sviluppo di rivelatori etc), iscriversi ad una scuola di fisica sanitaria, perseguire un percorso nell’industria biomedica, ottenere un diploma di esperto qualificato in dosimetria, lavorare nell’ambito dell’imaging diagnostico.
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, neutroni, protoni
La fisica della radiologia mediante raggi X
La tomografia computerizzata mediante raggi X
L’imaging con radiazione di sincrotrone e sorgenti compatte tipo Inverse Compton Scattering: specificità e stato dell’arte
Diagnostica per immagini funzionale: Positron Emission Tomography (PET)
Diagnostica per immagini funzionale: Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT)
Tecniche di ricostruzione delle immagini, artefatti e loro correzioni, estrazione di parametri quantitativi
La radioterapia con raggi X: principi di radiobiologia, dosimetria, le 4R, la 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)
Le lezioni si terranno in lingua inglese.
Saranno messe a disposizione degli studenti le slides del corso.
Materiale didattico
Appunti, 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 consta di due parti, svolte di seguito durante la stessa sessione di esame:
- Un approfondimento su un articolo scientifico a scelta dello studente (esposizione di argomenti non direttamente trattati a lezione) utilizzando slides. In corrispondenza delle sessioni di esame sono previsti degli incontri aperti a tutti gli studenti al fine di discutere assieme i contenuti degli articoli oggetto dell’approfondimento e di guidare lo studente alla preparazione di una presentazione scientifica efficace.
- Un colloquio orale complementare volto a verificare il livello di conoscenza dello studente degli argomenti trattati durante il corso.
Il corso non prevede prove intermedie. - L'esame orale può essere sostenuto in lingua Inglese dagli studenti Erasmus
Orario di ricevimento
Sempre, previo appuntamento per email
Sustainable Development Goals
Aims
The course aims to deepen the physical foundations of Diagnostic Imaging and Radiotherapy, by studying the methodologies and technologies at the state of the art and their application limits. The course is suitable for students who wish to pursue a career in scientific research (image analysis, development of detectors etc), undertake studies in medical physics, pursue a path in the biomedical industry, obtain a diploma as a qualified expert in dosimetry, work in the field of imaging.
Contents
Imaging and Radiotherapy: physical principles, instrumental equipment, Image processing and quantitative assessments.
Detailed program
Radiation-matter interaction: electrons, positrons, X-rays, neutrons and protons
The physics of X-ray radiography
Computed tomography with X-rays
Medical imaging with synchrotron radiation and compact sources like Inverse Compton scattering: specificity and state of the art
Functional Imaging: Positron Emission Tomography (PET)
Functional Imaging: Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT)
Image reconstruction techniques, artifacts and their corrections, extraction of quantitative parameters
X-ray radiotherapy techniques: introduction to radiobiology, dosimetry, the 4Rs, radiosurgery
Radiotherapy with synchrotron radiation: specificity and state of the art
Introduction to hadron therapy.
Prerequisites
None
Teaching form
Frontal lectures (3 CFU / 21 hours)
Exercises (3 CFU / 24 hours)
Lectures will be in English.
The slides of the Lectures will be made available to the students.
Textbook and teaching resource
Lecture notes, data and scientific articles provided to students during the course
Semester
First semester.
Assessment method
The exam consists of two parts, carried out in sequence during the same exam session:
- In-depth analysis of a scientific article chosen by the student (exposition of topics not directly covered in classes) using slides. In correspondence with the exam sessions, open study sessions are organized aimed at clarifying the articles’ contents and at guiding the students to an effective scientific presentation.
- A complimentary oral interview aimed at verifying the student's attainment level of the topics covered by the lectures.
The course doesn’t foresee intermediate evaluations. - Erasmus students, upon request, can held the exam in English.
Office hours
Always, after fixing an email appointment.
