Obiettivi Formativi

Al termine del corso, lo studente dovrà essere capace di • descrivere e discutere i concetti di base e i principi della statistica medica, inclusa la definizione di variabile e dataset, i principali metodi descrittivi numerici e grafici, formulazione di un quesito e la verifica di un’ipotesi statistica • applicare e interpretare in modo appropriato i metodi statistici in campo medico, • formulare ipotesi per la ricerca scientifica di base e clinica • riassumere analisi dei dati e risultati in report scritti • spiegare gli strumenti computazionali per la soluzione di problemi derivanti dall’analisi di sequenze biologiche (DNA, RNA). • analizzare and affrontare problemi di base di biologia molecolare • descrivere e discutere i concetti di base della meccanica del punto materiale e dei corpi rigidi, della biomeccanica, della meccanica dei fluidi nei sistemi biologici, nonché conoscenze di termologia e termodinamica nei sistemi biologici, del moto ondulatorio, dei fenomeni elettrici, dell'ottica, delle onde elettromagnetiche e delle loro applicazioni alle scienze biomediche

Metodi didattici

Presentazioni con slides ed esercitazioni pratiche in aula

Prerequisiti

Conoscenze di base di matematica

Verifiche dell'apprendimento

Esame orale

Programma del Corso

Statistica medica: - Statistica Descrittiva ed inferenziale. - Campione e popolazione statistica. Database. - Variabili: Variabili quantitative, discrete e continue. Variabili qualitative, nominali e ordinali. - Metodi Esplorativi e Descrittivi Numerici. Presentazione dei dati Frequenza assoluta, relativa, cumulativa. Distribuzioni di frequenza. Tabelle di contingenza. Misure di tendenza centrale (media, mediana, moda, quantili). Misure di variabilità (range, varianza, deviazione standard e coefficiente di variazione). Studio della forma di una distribuzione (asimmetria). - Metodi Esplorativi e Descrittivi Grafici Rappresentazioni grafiche. Istogramma, diagramma a scatola (box plot), grafico a barre, grafico a torta. - Introduzione al calcolo delle probabilità Legge della Somma, Legge del Prodotto e principio delle probabilità composte. Test diagnostici : Sensibilita’ e Specificita’ - Elementi di statistica inferenziale Verifica delle ipotesi. Test Parametrici e non parametrici. Test t di Student per campioni indipendenti ed appaiati. L'analisi della varianza (ANOVA). Tabelle di contingenza: Test Chi-quadro. Correlazione e regressione lineare semplice. Introduzione alla regressione logistica. - Studi epidemiologici e bias. - Lettura critica di una pubblicazione scientifica. Bioinformatica: - Introduzione: elementi di biologia molecolare, banche dati biologiche - Introduzione alla programmazione in bioinformatica (Python): struttura del linguaggio Python, interprete Python, tipi e contenitori di tipi, costrutti per il controllo del flusso del programma, funzioni, moduli, espressioni regolari, biopython - Analisi di sequenze: formati di sequenze, confronti, pattern matching, algoritmo BLAST, allineamento multiplo. Fisica medica: - Grandezze fisiche, equazioni dimensionali, unità, campi di forza, lavoro, energia cinetica e potenziale; stati di aggregazione e i loro cambiamenti. -Statica e dinamica del corpo umano, tipi di equilibrio, leve, modello fisico del sistema muscolare, il corpo umano come una macchina, elasticità, elastomeri e isteresi, fisica delle alterazioni motorie. -Modelli fisici del sistema circolatorio e della circolazione del sangue, VES, pressione, flusso e resistenza vascolare, soluzioni elettrolitiche e colloidali, diffusione e permeabilità, pressione osmotica, tonicità e osmolarità, scambi di capillare, lavoro osmotico, emolisi, congelamento cellulare, capillarità, fisica delle alterazioni circolatorie. -Modello fisico del sistema respiratorio, diffusione dei gas, soluzioni di gas in liquidi, tensione superficiale e respirazione, isteresi respiratoria, scambi gassosi alveolari e respirazione, fisica delle alterazioni respiratorie. -Meccanismi di propagazione del calore, fisica del sistema di produzione e distribuzione di calore nel corpo e termoregolazione, il corpo come un sistema termodinamico. -Modelli elettrici della cella e dei tessuti; potenziale elettrico di un punto di carica, dipolo elettrico, distribuzione di cariche elettriche, i potenziali biologici, propagazione della corrente elettrica nei tessuti biologici e gli effetti correlati, impedenza bioelettrica, misura delle grandezze elettriche di interesse biomedico. -Aspetti fisici del sistema visivo e dell'occhio, lenti, loro aberrazioni e meccanismi visivi. -Modelli fisici del sistema uditivo e dell'orecchio, emissione, propagazione, ricezione dei suoni e meccanismi uditivi, ultrasuoni. -Le onde elettromagnetiche; lo spettro elettromagnetico, radiazioni non ionizzanti e ionizzanti, raggi x: produzione e caratteristiche, implicazioni biomediche e radioprotezione. Il decadimento radioattivo naturale e artificiale e le sue implicazioni biomediche.