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Docente
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GIANCOLA STEFANO
(programma)
ONDE ELETTROMAGNETICHE (2h)
Tipologia di onde e loro parametri fondamentali.
Legge dell’inverso del quadrato.
Interferenze fra onde.
Struttura dell’atomo.
Spettro delle onde elettromagnetiche.
Radiazione ionizzante e non-ionizzante. Sorgenti di radiazioni.
Onde elettromagnetiche: modello ondulatorio e modello corpuscolare. Dualismo onda–corpuscolo.
INTERAZIONE DELLA RADIAZIONE CON LA MATERIA (4h)
Interazione dei raggi alfa e beta con la materia.
Interazione dei raggi X e gamma con la materia.
Legge di attenuazione dei raggi X.
Intensità, Fluenza, Kerma, Esposizione e Coefficiente di attenuazione lineare.
Diffusione classica (Scattering di Rayleigh).
Effetto fotoelettrico.
Effetto Compton.
Produzione di coppie.
Isotopi. Decadimento alfa e beta.
Decadimento nucleare e tempo di dimezzamento.
Cenni su applicazioni in campo medico delle radiazioni.
IL TUBO RADIOGENO - ANALISI QUALI-QUANTITATIVA DEL FASCIO (4h)
Schema a blocchi di un apparecchio a raggi X.
Trasformatore e circuiti di alimentazione.
I raddrizzatori.
Generatori monofase a semionda e onda intera.
Generatori trifase, esafase e dodecafase.
Il tubo di Coolidge.
Struttura di catodo e anodo (fisso e rotante).
Fuoco e angolo anodico.
Filamento, coppa focalizzatrice ed effetto termoionico.
Distribuzione angolare dei raggi X, effetto “spigolo”.
Famiglia di curve anodiche. Corrente anodica.
Capacità termica dell'anodo e curve di carico termico.
Lo spettro dei raggi X: spettro continuo e raggi X caratteristici.
Sistemi di collimazione.
La guaina o cuffia. Filtrazione inerente, capacità termica della guaina.
Energia media del fascio ed i fattori fisici e tecnici che la influenzano: kVp, filtrazione, forma d'onda dell'Alta Tensione.
Qualità del fascio e Spessore Emivalente (SEV o HVL).
Misura dell'Output di un tubo a RX. Fattori fisici, tecnici, e geometrici che influenzano il rendimento di un tubo RX.
Formazione dell'immagine radiologica.
Penombra geometrica.
Effetto della distanza dal fuoco. Misura delle dimensioni della macchia focale ed effetti geometrici di distorsione.
CONTROLLO AUTOMATICO dell’ESPOSIZIONE (CAE) (1h)
Componenti CAE.
Camera a ionizzazione.
Modalità di impostazione di mAs e regolazione dell’esposizione.
Problematiche di posizionamento paziente e selezione detettori.
CENNI SUGLI EFFETTI BIOLOGICI DELLE RADIAZIONI E RADIOPROTEZIONE (1h)
Dose e dose biologica relativa.
Effetti biologici delle radiazioni. Tempistica dell’insorgenza degli effetti e livelli di esposizione.
Effetti di natura deterministica. Effetti di natura stocastica.
Dose equivalente e dose efficace.
Fattori di rischio. Confronti fra i diversi tipi di rischio.
Cenni di radioprotezione dell'operatore e del paziente. I principi di giustificazione, ottimizzazione e limiti di dose.
Norme di corretto comportamento.
TAC (4h)
Immagine analogica e digitale.
Piani tomografici.
Pixel, voxel, slice. Campionamento immagini.
Digitalizzazione dell’immagine e sua dinamica.
Rappresentazione in toni di grigio e colori.
Risoluzione immagine.
Evoluzione storica della TAC.
Convertitore analogico-digitale.
Trasformata di Fourier.
Proiezioni di un oggetto e profili di attenuazione.
Ricostruzione dell’immagine tomografica. Retroproiezioni e metodi iterativi.
Numeri Hounsfield. Windowing.
Contrasto.
Componentistica hardware di una TAC.
Generazioni TAC e loro caratteristiche.
TC a spirale e multi-slice.
Parametri per la caratterizzazione qualitativa delle immagini.
MTF.
Rumore.
Controllo automatico dell’esposizione.
Post elaborazione immagini TC: MPR, MIP, Volume Rendering, 3D SSD, Surface Rendering, ecc.
RISONANZA MAGNETICA (4h)
Richiami di elettromagnetismo. Legge di Faraday-Neumann.
Interazione campo magnetico-Spin.
Fenomeno della risonanza magnetica.
Equazione di Larmor e frequenza di precessione.
Principio di funzionamento di un’apparecchiatura RM.
Il segnale RM. Tempi di rilassamento T1 e T2.
Componentistica hardware di un tomografo RM.
Magneti a superconduttore.
Gradienti di campo magnetico e codifica spaziale.
Bobine a radiofrequenza.
Sequenze Free Induction Decay, Spin-Echo, Gradient Echo e Inversion Recovery (parametri caratteristici).
Immagini pesate in T1 e in T2.
Spazio K.
 Per l’espletamento dell’esame si consiglia l’approfondimento teorico già dall’inizio della frequenza al corso.
Allo scopo di consultazione e di approfondimento i libri consigliati sono:
• Roberto Passariello: "Radiologia - Elementi di Tecnologia", Idelson-Gnocchi.
• Stewart C. Bushong: “Fondamenti di fisica, biologia e protezione nella radiologia medica”. Casa Editrice Ambrosiana.
• R.F. Laitano: “Fondamenti di dosimetria delle radiazioni ionizzanti”. 4° Ed. ENEA (file pdf).
• Jerrold T. Bushberg, J. Anthony Seibert: "The Essential Physics of Medical Imaging", Lippincott Williams & Wilkins.
• D.R. Dance: ”Diagnostic Radiology Physics: A Handbook for Teachers and Students”, IAEA (file pdf).
• Dispense ed appunti di lezione.
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