Obiettivi Formativi

Fisica: Conoscere la fenomenologia e le leggi fisiche utili per identificare, comprendere ed interpretare i fenomeni biomedici e l'organizzazione biofisica fondamentale e propedeutica ai processi fisiologici degli organismi viventi. Saper utilizzare le principali metodologie fisiche in campo diagnostico e terapeutico con particolare riferimento all'uso delle radiazioni. Saper applicare in modo appropriato le metodologie fisiche utili al funzionamento delle strumentazioni mediche. Informatica: Acquisire la capacità di utilizzare l'insieme dei metodi e delle tecniche usate nella trasmissione, ricezione ed elaborazione di dati e informazioni. Essere in grado, mediante l’uso di opportuni strumenti informatici, di trovare soluzione a problematiche di carattere biomedico Statistica: Conoscere 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. L'obiettivo finale è di preparare lo studente ad applicare e interpretare in modo appropriato i metodi statistici in campo medico, scrivere report, ed in ultimo per la ricerca scientifica di base e clinica.

Metodi didattici

Fisica: Lezioni frontali con esercitazioni Informatica: Lezioni frontali con esercitazioni Statistica: Lezioni frontali con esercitazioni

Prerequisiti

Conoscenze di base di matematica.

Verifiche dell'apprendimento

Fisica: Test a risposta multipla ed esame orale Informatica: Test a risposta multipla ed esame orale Statistica: Test a risposta multipla ed esame orale

Programma del Corso

------------------------------------------------------------ Partizione Studenti: Iniziali cognome A-L ------------------------------------------------------------ Modulo: 2182/1 - FISICA APPLICATA L’insegnamento si propone di dare un quadro d’insieme dei fenomeni fisici alla base della scienze biomediche, insieme ad una panoramica dei set-up sperimentali attualmente utilizzati in questi contesti. Programma: Grandezze fisiche, equazioni dimensionali, unità di misura; campi di forza; lavoro, energia cinetica e potenziale; stati di aggregazione e loro cambiamenti. Statica e dinamica del corpo umano; tipi di equilibrio; leve; modello fisico del sistema muscolare; il corpo umano come macchina; elasticità, elastomeri ed isteresi; fisica delle alterazioni motoria. Modello fisico del sistema circolatorio e circolazione del sangue; V.E.S.; pressione, portata e resistenza vasale; soluzioni elettrolitiche e colloidali; diffusione e permeabilità; pressione osmotica, tonicità ed osmolarità; scambi idrici capillari; lavoro osmotico; emolisi; congelamento cellulare; capillarità; fisica delle alterazioni circolatorie. Modello fisico del sistema respiratorio; diffusione dei gas e osmosi; soluzione dei gas nei 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 del calore nell'organismo e termoregolazione; l'organismo come sistema termodinamico. Modello elettrico di una cellula e di un tessuto; potenziali elettrici di una carica puntiforme, un dipolo elettrico, una distribuzione di cariche elettriche; potenziali biologici: di doppio strato aperto (potenziale di membrana), doppio strato chiuso (potenziale cellulare); propagazione della corrente elettrica nei tessuti biologici ed effetti correlati; impedenza bioelettrica; misurazione di grandezze elettriche di interesse biomedico. Aspetti fisici del sistema visivo e l'occhio; lenti e loro aberrazioni, meccanismi visivi. Modello fisico del sistema uditivo e l'orecchio; emissione, propagazione, ricezione dei suoni e meccanismi auditivi; gli ultrasuoni. Le onde elettromagnetiche; lo spettro e.m.; radiazioni non ionizzanti e ionizzanti; i raggi X: loro produzione e caratteristiche, implicazioni biomediche e radioprotezione. Il decadimento radioattivo naturale ed artificiale e le sue implicazioni biomediche. Modulo: 2239/2 - INFORMATICA Bit & Bytes; Sistema Numerico Binario, Esadecimale ed Ottale; Algoritmo; Diagrammi a blocchi; algebra Booleana,variabili ed operatori; porte e circuiti logici; elettronica digitale. Sistema Informatico; Computer; Macchina di Turing;mainframe; minicomputer; workstation; microcomputer; personal computer; consolle portatili per videogiochi; palmare;supercomputer; scheda madre; BIOS; CPU; Memoria; Periferiche; tastiera; mouse; trackball; touchpad, trackpad; penna ottica; tavoletta grafica; joystick; hard disk; unità a stato solido; floppy disk; dischi ottici; memory card; chiave USB; memoria a nuclei di ferrite; unità ZIP; CRT, LCD, LED. plasma, OLED; touchscreen; Smart Glasses; plotter; stampanti: aghi, getto di inchiostro, laser, termiche, sublimazione, braille, 3D; modem; scanner. Software: sistemi operativi; compilatori e interpreti; librerie; driver; firmware; software applicativo. Modelli di rete; estensione geografica, canale trasmissivo, topologia, connessione; RFID; Bluetooth; ISO-OSI; DNS; TLD. ccTLD. SLD; Cloud Computing. Netiquette;Newsgroup; Forum; mailing-list; chat; blog; gergo nei social networks. E-mail: @at; Password; Architettura del sistema di email; SMTP; POP; IMAP; Webmail; costituzione messaggio email; funzionamento dei client; abusi; privacy; PEC;emoticons. Motori di ricerca per parole chiave e per immagini; PubMed. Licenze Software; ECDL. Frodi elettroniche, phishing, scamming, bufala, catena di S.Antonio. Sicurezza; Exploit, Buffer Overflow, shellcode, cracking, backdoor,port scanning, sniffing, keylogging, spoofing, trojan, virus, DoS, ingegneria sociale. Firma Digitale Modulo: 3300/3 - 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. Il ruolo delle variabili. I tipi di variabile. 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 Test diagnostici: Sensibilità e Specificità - 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 ​​​​​​​ ------------------------------------------------------------ Partizione Studenti: Iniziali cognome M-Z ------------------------------------------------------------ Modulo: 2182/1 - FISICA APPLICATA L’insegnamento si propone di dare un quadro d’insieme dei fenomeni fisici alla base della scienze biomediche, insieme ad una panoramica dei set-up sperimentali attualmente utilizzati in questi contesti. Programma: ​​​​​​​Grandezze fisiche, equazioni dimensionali, unità di misura; campi di forza; lavoro, energia cinetica e potenziale; stati di aggregazione e loro cambiamenti. Statica e dinamica del corpo umano; tipi di equilibrio; leve; modello fisico del sistema muscolare; il corpo umano come macchina; elasticità, elastomeri ed isteresi; fisica delle alterazioni motoria. Modello fisico del sistema circolatorio e circolazione del sangue; V.E.S.; pressione, portata e resistenza vasale; soluzioni elettrolitiche e colloidali; diffusione e permeabilità; pressione osmotica, tonicità ed osmolarità; scambi idrici capillari; lavoro osmotico; emolisi; congelamento cellulare; capillarità; fisica delle alterazioni circolatorie. Modello fisico del sistema respiratorio; diffusione dei gas e osmosi; soluzione dei gas nei 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 del calore nell'organismo e termoregolazione; l'organismo come sistema termodinamico. Modello elettrico di una cellula e di un tessuto; potenziali elettrici di una carica puntiforme, un dipolo elettrico, una distribuzione di cariche elettriche; potenziali biologici: di doppio strato aperto (potenziale di membrana), doppio strato chiuso (potenziale cellulare); propagazione della corrente elettrica nei tessuti biologici ed effetti correlati; impedenza bioelettrica; misurazione di grandezze elettriche di interesse biomedico. Aspetti fisici del sistema visivo e l'occhio; lenti e loro aberrazioni, meccanismi visivi. Modello fisico del sistema uditivo e l'orecchio; emissione, propagazione, ricezione dei suoni e meccanismi auditivi; gli ultrasuoni. Le onde elettromagnetiche; lo spettro e.m.; radiazioni non ionizzanti e ionizzanti; i raggi X: loro produzione e caratteristiche, implicazioni biomediche e radioprotezione. Il decadimento radioattivo naturale ed artificiale e le sue implicazioni biomediche. Modulo: 2239/2 - INFORMATICA Bit & Bytes; Sistema Numerico Binario, Esadecimale ed Ottale; Algoritmo; Diagrammi a blocchi; algebra Booleana,variabili ed operatori; porte e circuiti logici; elettronica digitale. Sistema Informatico; Computer; Macchina di Turing;mainframe; minicomputer; workstation; microcomputer; personal computer; consolle portatili per videogiochi; palmare;supercomputer; scheda madre; BIOS; CPU; Memoria; Periferiche; tastiera; mouse; trackball; touchpad, trackpad; penna ottica; tavoletta grafica; joystick; hard disk; unità a stato solido; floppy disk; dischi ottici; memory card; chiave USB; memoria a nuclei di ferrite; unità ZIP; CRT, LCD, LED. plasma, OLED; touchscreen; Smart Glasses; plotter; stampanti: aghi, getto di inchiostro, laser, termiche, sublimazione, braille, 3D; modem; scanner. Software: sistemi operativi; compilatori e interpreti; librerie; driver; firmware; software applicativo. Modelli di rete; estensione geografica, canale trasmissivo, topologia, connessione; RFID; Bluetooth; ISO-OSI; DNS; TLD. ccTLD. SLD; Cloud Computing. Netiquette;Newsgroup; Forum; mailing-list; chat; blog; gergo nei social networks. E-mail: @at; Password; Architettura del sistema di email; SMTP; POP; IMAP; Webmail; costituzione messaggio email; funzionamento dei client; abusi; privacy; PEC;emoticons. Motori di ricerca per parole chiave e per immagini; PubMed. Licenze Software; ECDL. Frodi elettroniche, phishing, scamming, bufala, catena di S.Antonio. Sicurezza; Exploit, Buffer Overflow, shellcode, cracking, backdoor,port scanning, sniffing, keylogging, spoofing, trojan, virus, DoS, ingegneria sociale. Firma Digitale Modulo: 3300/3 - 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. Il ruolo delle variabili. I tipi di variabile. 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 Test diagnostici: Sensibilità e Specificità - 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