Offerta Didattica
MEDICINE AND SURGERY
MEDICAL PHYSICS, STATISTICS AND BIOINFORMATICS
Classe di corso: LM-41 - Medicina e chirurgia
AA: 2019/2020
Sedi: MESSINA
SSD | TAF | tipologia | frequenza | moduli |
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FIS/07, MED/01, INF/01 | Base, Caratterizzante | Obbligatoria | Obbligatoria | Sì |
CFU | CFU LEZ | CFU LAB | CFU ESE | ORE | ORE LEZ | ORE LAB | ORE ESE |
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10 | 10 | 0 | 0 | 124 | 124 | 0 | 0 |
LegendaCFU: n. crediti dell’insegnamento CFU LEZ: n. cfu di lezione in aula CFU LAB: n. cfu di laboratorio CFU ESE: n. cfu di esercitazione FREQUENZA:Libera/Obbligatoria MODULI:SI - L'insegnamento prevede la suddivisione in moduli, NO - non sono previsti moduli ORE: n. ore programmate ORE LEZ: n. ore programmate di lezione in aula ORE LAB: n. ore programmate di laboratorio ORE ESE: n. ore programmate di esercitazione SSD:sigla del settore scientifico disciplinare dell’insegnamento TAF:sigla della tipologia di attività formativa TIPOLOGIA:LEZ - lezioni frontali, ESE - esercitazioni, LAB - laboratorio
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 la fenomenologia e le leggi fisiche alla base dei processi fisio-patologici umani e del funzionamento delle strumentazioni medicheLearning Goals
Metodi didattici
Presentazioni ed esercitazioni pratiche in aulaTeaching Methods
Prerequisiti
Conoscenze di base di matematicaPrerequisites
Verifiche dell'apprendimento
Fisica Medica & Bioinformatica: Esame orale Statistica Medica: Prova scritta: quesiti a risposta multiplaAssessment
Programma del Corso
Statistica medica: - Il ruolo della Statistica in Medicina. Statistica Descrittiva ed inferenziale. - Campione e popolazione statistica. Definizione di database. - Unita statistiche: La definizione di variabile. Variabili quantitative e qualitative. - 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. Istogramma, diagramma a scatola, grafico a barre, grafico a torta. - Introduzione al calcolo delle probabilità. - 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 e unità di misura. Analisi dimensionale. Errori. - Meccanica. Cinematica del punto e del corpo rigido. Dinamica. Leggi della dinamica. Statica e dinamica del corpo umano. Leve e articolazioni. Lavoro, Energia cinetica, potenziale e relazioni. Deformazione ed elasticità nel corpo. - Meccanica dei fluidi. Leggi di Pascal e Archimede. Liquidi ideali e reali. Teorema di Bernoulli e legge di Poiseuille. Moto laminare e turbolento. Fisica del sistema cardio-circolatorio. Viscosità. Sedimentazione, elettroforesi, centrifugazione. Tensione superficiale. Legge di Laplace. Modelli di alveolo polmonare e apparato respiratorio. Capillarità. - Termologia, termodinamica e teoria cinetica. Stati fisici e trasformazioni di stato. Principi della termodinamica. Termoregolazione del corpo umano. Trasformazioni e cicli termodinamici. Conduzione, convezione e irraggiamento del calore. Diffusione e filtrazione. Osmosi. - Fenomeni ondulatori. Onde sonore, produzione propagazione e ricezione; curve audiometriche. Ultrasuoni con applicazioni mediche. Radiazioni elettromagnetiche. Fotoni, spettro elettromagnetico. - Ottica. Riflessione e rifrazione. Diottri e lenti, lenti sottili. Punti, caratteristiche. Occhio umano. Aberrazioni e correzioni. Fluorescenza. - Fenomeni elettrici e magnetici. Carica, forze e campo elettrico. Potenziale elettrico e dipolo elettrico. Correnti elettriche, potenza e differenza di potenziale. Potenziali d'azione. ECG ed EEG. Legge di Ohm. Effetto Joule. Conduzione. Capacità. Corrente continua e alternata, effetti sul corpo umano. Campo magnetico e onde elettromagnetiche. - Radiazioni ionizzanti. Effetti fotoelettrico e Compton, generazione di coppie. Sorgenti radioattive, decadimenti alfa e beta, emissione di p, n, raggi X e gamma. Attività. Applicazioni in medicina nucleare. Macchine radiogene. Dosimetria. Esposizione, dose, equivalente di dose, efficacia biologica relativa. Danni da radiazione. Principi fisici di: radiografia e TAC, MRI, scintigrafia, SPECT e PET.Course Syllabus
Testi di riferimento: Biostatistics:
- The Bare Essentials. Book by David L Streiner and Geoffrey R. Norman. Edition, illustrated. Publisher, PMPH-USA, 2008. ISBN, 1550093479, 9781550093476.
- Principles of Biostatistics, Second Edition. Marcello Pagano, Kimberlee Gauvreau
Bioinformatics:
- Alex Martelli, Anna Ravenscroft and Steve Holden, Python in a nutshell, 3rd edition, O’Reilly Media, ISBN: 9781449392925, 2017
- Paul M. Selzer, Richard J. Marhoefer, Oliver Koch, Applied Bioinformatics, an introduction, 2nd edition, Springer International Publishing, ISBN: 9783319683010, 2018
Medical Physics:
1) Franklin et al. Introduction to Biological Physics for the Health and Life Sciences, Wiley.
2) P. Davidovits, Physics in Biology and Medicine, Academic Press.
3) Dance et al., Diagnostic Radiology Physics, IAEA.
4) Bayley et al., Nuclear Medicine Physics, IAEA.
Esami: Elenco degli appelli
Elenco delle unità didattiche costituenti l'insegnamento
MEDICAL PHYSICS
Docente: ERNESTO AMATO
Orario di Ricevimento - ERNESTO AMATO
Giorno | Ora inizio | Ora fine | Luogo |
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Lunedì | 11:00 | 13:00 | Policlinico "G. Martino" - Edificio E - 4° piano |
Note: Previa conferma telefonica o email
MEDICAL STATISTICS
Docente: STEFANIA MONDELLO
Orario di Ricevimento - STEFANIA MONDELLO
Giorno | Ora inizio | Ora fine | Luogo |
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Lunedì | 12:00 | 13:00 | Torre Biologica, Piano III |
Note:
BIOINFORMATICS
Docente: GIACOMO FIUMARA
Orario di Ricevimento - GIACOMO FIUMARA
Giorno | Ora inizio | Ora fine | Luogo |
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Lunedì | 11:30 | 13:30 | Edificio principale dell'ex facoltà di Scienze MM. FF. NN. (secondo piano), blocco dell'ex direzione del Dipartimento di Matematica. Prenotarsi mediante email |
Mercoledì | 11:30 | 13:30 | Edificio principale dell'ex facoltà di Scienze MM. FF. NN. (secondo piano), blocco dell'ex direzione del Dipartimento di Matematica. Prenotarsi mediante email |
Note: