Course Syllabus
Obiettivi
Il corso è progettato per fornire conoscenze sulla strumentazione basata su raggi X, US, Risonanza Magnetica, Medicina Nucleare e diagnostica per immagini ibrida e tecniche di Radioterapia e terapia con radionuclidi, inclusa la strumentazione.
Contenuti sintetici
Apparecchiature per la diagnostica per immagini: sistemi a raggi X, mammografia, scanner per TAC, RM. Gamma camera e sistema ibrido per PET/CT, SPECT/CT e PET/MR.
Ambienti per la terapia con radionuclidi
Apparecchiature per radioterapia a fasci esterni, radioterapia a modulazione di intensità (IMRT), radioterapia guidata da immagini (IGRT), cyber knife, gamma knife, protonterapia, flash therapy Acceleratore lineare e componenti
Pianificazione dosimetrica
Indicazioni cliniche e protocolli
Programma esteso
- Apparecchiature per Imaging Diagnostico:
a. Panoramica sui sistemi a raggi X, mammografia, scanner TC, risonanza magnetica (RM).
b. Comprensione delle camere gamma e dei sistemi ibridi di imaging, inclusi PET/TC, SPECT/TC e PET/RM.
Conoscenza e Comprensione – acquisire una conoscenza dettagliata delle tecnologie di imaging e dei loro principi. - Strutture per la Terapia con Radionuclidi:
a. Descrizione delle infrastrutture e dei requisiti di sicurezza per le terapie con radionuclidi.
b. Requisiti legislativi e impiantistici, inclusi approvvigionamento e gestione dei rifiuti.
Conoscenza e Comprensione – comprendere lo scopo e i principi operativi delle strutture per la terapia con radionuclidi. - Apparecchiature per Radioterapia a Fasci Esterni:
Introduzione alle tecnologie utilizzate in radioterapia: acceleratori lineari e componenti, radioterapia modulata in intensità (IMRT), radioterapia guidata da imaging (IGRT), CyberKnife, Gamma Knife, protonterapia, flash therapy.
Conoscenza e Comprensione – comprensione approfondita delle modalità di radioterapia.
Applicazione della Conoscenza e Comprensione – riconoscere gli scenari di uso appropriato delle apparecchiature. - Pianificazione Dosimetrica:
Principi e applicazione della pianificazione dosimetrica per ottimizzare l’efficacia e la sicurezza del trattamento.
*Applicazione della Conoscenza e Comprensione – applicare i concetti dosimetrici nella pianificazione del trattamento.
Capacità di Valutazione – analizzare e decidere piani di dosaggio ottimali. - Indicazioni Cliniche e Protocolli:
a. Panoramica delle indicazioni cliniche che guidano l’uso delle apparecchiature di imaging.
b. Studio dei protocolli standard per garantire un’assistenza appropriata ed efficace ai pazienti.
Conoscenza e Comprensione – comprendere la logica clinica dietro l’uso delle apparecchiature.
Applicazione della Conoscenza e Comprensione – implementare correttamente i protocolli.
Capacità di Valutazione – valutare l’appropriatezza delle indicazioni cliniche. - Terapie con Fasci Esterni (EBRT) e con Radionuclidi-Radioligandi:
a. Principi di radiobiologia.
b. Esempi di indicazioni cliniche e protocolli terapeutici.
Conoscenza e Comprensione – comprendere i principi radiobiologici fondamentali alla base della terapia con radionuclidi, nonché il quadro legislativo e impiantistico necessario per la loro gestione sicura.
Applicazione della Conoscenza e Comprensione – applicare le conoscenze relative alle indicazioni cliniche e ai protocolli per garantire una pianificazione terapeutica appropriata ed efficace.
Capacità di Valutazione – valutare criticamente l’idoneità della terapia con radionuclidi per il singolo paziente
Prerequisiti
Concetti di base di fisica
Modalità didattica
Metodo didattico
Lezioni frontali comprensive di video di strutture reali. Esempi di casi e casi di studio. Attività in piccoli gruppi.
Materiale didattico
Slide illustrate e commentate durante le lezioni.
Rassegne generali dalla letteratura internazionale.
Nuclear medicine textbook, Methodology and Clinical Applications. Editors: Duccio Volterrani, Paola Anna Erba, Ignasi Carrió, H. William Strauss, Giuliano Mariani. Springer 2019. Capitolo selezionati
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Secondo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Autovalutazione con test di autovalutazione scritto o orale (domande chiuse o a scelta multipla); quesito scientifico specifico, attività di problem solving su temi specifici durante il corso.
Test finale:
L'esame del corso consiste in una prova scritta con domande a scelta multipla o aperte. È inoltre possibile un esame orale consistente in un'ampia discussione sulla base di immagini radiologiche fornite digitalmente con l'obiettivo di riconoscere le principali caratteristiche anatomiche e la capacità di riflessione autonoma del candidato sui punti critici del programma. Le domande mirano a verificare le conoscenze dello studente. Ad ogni domanda a scelta multipla viene assegnato un punteggio compreso tra 0 e 1; a ciascuna domanda aperta è attribuito un punteggio compreso tra 0 e 5. La lode viene assegnata in caso di prove particolarmente meritevoli.
Criteri di valutazione: conoscenze teoriche, capacità di sintesi, capacità nell'applicazione di metodi diagnostici ad uno specifico contesto clinico o sperimentale.
Orario di ricevimento
Per appuntamento concordato con il docente via e-mail
Sustainable Development Goals
Aims
The course is design to provide Knowledge on X-ray based, US-based, Magnetic Resonance, Nuclear Medicine and hybrid diagnostic imaging instrumentation and Radiotherapy and Radionuclide therapy techniques, including instrumentation
Contents
- Diagnostic Imaging Equipment:
a. Overview of X-Ray systems, mammography, CT scanners, Magnetic Resonance Imaging (MRI).
b. Understanding gamma cameras and hybrid imaging systems including PET/CT, SPECT/CT, and PET/MR.
Knowledge and Understanding – acquire detailed knowledge of imaging technologies and their principles. - Facilities for Radionuclide Therapy:
a.Description of the infrastructure and safety requirements for radionuclide therapies.
b. Legislative and facility requirements, including procurement and waste management
Knowledge and Understanding – understand the purpose and operational basics of radionuclide therapy facilities. - External-Beam Radiotherapy Equipment:
Introduction to the technologies used in radiotherapy: Linear accelerators and components, Intensity Modulated Radiotherapy (IMRT), Image Guided Radiotherapy (IGRT), CyberKnife, Gamma Knife, Proton Therapy, Flash Therapy.
Knowledge and Understanding – detailed understanding of radiotherapy modalities.
Applying Knowledge and Understanding – recognize appropriate use scenarios for equipment. - Dosimetric Planning:
Principles and application of dosimetric planning to optimize treatment effectiveness and safety.
Applying Knowledge and Understanding – apply dosimetric concepts to treatment planning.
Making Judgments – analyze and decide optimal dosage plans. - Clinical Indications and Protocols:
a. Overview of clinical indications guiding the use of imaging
b. Study of standard protocols to ensure appropriate and effective patient care.
Knowledge and Understanding – comprehend clinical rationale behind equipment usage.
Applying Knowledge and Understanding – implement protocols correctly.
Making Judgments – evaluate appropriateness of clinical indications. - EBRT and Radionuclide-radioligand therapies
a. Principles of radiobiology
b. Examples of clinical indications and treatment protocols
Knowledge and Understanding – Understand the fundamental radiobiological principles underlying radionuclide therapy, as well as the legal and infrastructural framework governing its safe implementation.
Applying Knowledge and Understanding – Apply knowledge of clinical indications and protocols to ensure appropriate and effective treatment planning.
Making Judgments – Critically evaluate the suitability of radionuclide therapy for individual patients and manage logistical aspects such as waste handling responsibly.
Detailed program
Diagnostic imaging instrumentation:
• X-ray imaging: revision of physical principles and image formation; multislice CT, cone beam CT, mammography, angiography
• Magnetic Resonance Imaging: revision of physical principles and T1/T2 image formation; diffusion weighted and perfusion weighted MRI, fMRI, spectroscopy
• Echography: physical principles and image formation; echographic probes
• Nuclear Medicine Imaging: revision of physical principles and image formation; PET/CTand PET/RM hybrid instrumentation
• Role of integrated imaging modality for image-guide therapy
• Linear accelerator and components
• Intensity Modulated Radiotherapy (IMRT), Image Guided Radiotherapy (IGRT), tomotherapy
• Cyber knife, gamma knife
• Proton therapy,
• Flash therapy
• Dosimetric planning
• Clinical indication and protocols
Radionuclide therapy
• Principle of radiobiology
• Legislation and facilities requirements, supply and waste management
• Clinical indication and protocols
Prerequisites
Physics basic knowledge
Teaching form
Lectures. Active and interactive discussion on critical issues presented during the course. Case presentation and case discussion.
Textbook and teaching resource
Slides presented during the course; guide line and auto evaluation question to be discussed during lessons
Nuclear medicine textbook, Methodology and Clinical Applications. Editors: Duccio Volterrani, Paola Anna Erba, Ignasi Carrió, H. William Strauss, Giuliano Mariani. Springer 2019. Selected Chapters
Semester
Second semester of the second year
Assessment method
Self evaluation with written or oral self-assessment test (closed questions or multiple choice); specific scientific question, problem solving activities on specific issues during the course.
Final test:
The course exam consists of a written exam with multiple-choice questions or open questions. Oral exam consisting of ample discussion on the basis of radiological images digitally provided with the aim of recognizing the key anatomical features and the autonomous reflection capacity on critical points of the program.is also possible. The questions aim at verifying the student's knowledge. Each multiple-choice question is given a score between 0 and 1; each open questions is given a score between 0 and 2. Laude is assigned in case of particularly deserving tests.
Evaluation criteria: theoretical knowledge, synthesis skills, ability in the application of diagnostic methods to a specific clinical or experimental contest.
Office hours
By appointment fixed by e-mail
