Scheda programma d'esame
MEDICAL PHYSICS LABORATORY / LABORATORIO DI FISICA MEDICA
MARIA GIUSEPPINA BISOGNI
Anno accademico2019/20
CdSFISICA
Codice104BB
CFU12
PeriodoAnnuale
LinguaItaliano

ModuliSettore/iTipoOreDocente/i
LABORATORIO DI FISICA MEDICA AFIS/01LABORATORI180
MARIA GIUSEPPINA BISOGNI unimap
VALERIA ROSSO unimap
LABORATORIO DI FISICA MEDICA BFIS/01LABORATORI180
NICOLA BELCARI unimap
MATTEO MORROCCHI unimap
GIANCARLO SPORTELLI unimap
Learning outcomes
Knowledge

The students who succesfully attended the course will have a deep knowledge and operative capability in the Medical Physics field. Specialized skills will be transferred with particular attention to the development and / or use of physical devices for biomedical diagnostics. The competencies acquired by the students can be successfully applied both to research and professional activities in medical physics.

Assessment criteria of knowledge

During the oral exam the student must be able to demonstrate his/her knowledge of the course material and be able to discuss and critically comment the laboratory reports

Methods:

  • Final oral exam
  • Laboratory report

 

Teaching methods

Delivery: face to face

Attendance: Advised

Learning activities:

  • attending lectures
  • participation in seminar
  • preparation of oral/written report
  • participation in discussions
  • individual study
  • group work
  • Laboratory work
  • Bibliography search

 

Teaching methods:

  • Lectures
  • Seminar
  • laboratory

 

Programma (contenuti dell'insegnamento)

Sorgenti e rivelatori di radiazione ionizzante

  1. Spettroscopia gamma con rivelatori NaI(Tl)
    1. Acquisizione e analisi di spettri di sorgenti radioattive con rivelatore a NaI(Tl)
    2. Misura dell’accettanza geometrica del rivelatore
    3. Misura del coefficiente di attenuazione di rame e alluminio a varie energie della radiazione gamma
    4. Stima dell’attivita’ di sorgenti radioattive
  2. Proprieta’ generali dei rivelatori in Si per la rivelazione di radiazione ionizzante e caratteristiche dell’elettronica ad essi associata
    1. Misura del di rumore di una catena elettronica
    2. Misura di efficienza di un rivelatore
    3. Acquisizione ed analisi di spettri di sorgenti con rivelatori di Si
  3. Determinazione della qualita’ di fasci di raggi X prodotti da macchine radiogene di uso medico
    1. Riproducibilita’ dell’output di un tubo RX
    2. Misura della dose misurata da una camera a ionizzazione in funzione di corrente anodica, tempo di esposizione e kVp
    3. Misura dell’accettanza geometrica
    4. Misura dell’HVL a diversi valori di kVp
    5. Osservazione e quantificazione dell’effetto “tacco”
  4. Fotomoltiplicatori al silicio (SiPM)
    1. Curva caratteristica corrente-tensione
    2. Misura del guadagno
    3. Misura del dark count rate
    4. Misura del cross talk
    5. Tempo di carica e scarica
    6. Spettri con scintillatori e sorgenti radioattive

 

Principi e Tecniche di Imaging

  1. Caratterizzazione di sistemi di imaging a raggi x
    1. Formazione dell'immagine, contrasto e rapporto segnale/rumore
    2. Funzioni di trasferimento
    3. Caratteristiche dei rivelatori
    4. Equalizzazione delle immagini
    5. Risoluzione spaziale del rivelatore: misura della PSF e della MTF
    6. Caratterizzazione del rumore del rivelatore
    7. Misura dell'efficienza e misura della detective quantum efficiency di un rivelatore
    8. Caratterizzazione della sorgente di raggi X: misura dello spot size

 

  1. Caratterizzazione di un sistema PET basato su cristalli LYSO pixellati letti da fototubi sensibili alla posizione ed elettronica di acquisizione dati basata su FPGA
    1. Formazione dell'immagine, collimazione elettronica e rumore
    2. Sistemi di acquisizione, architetture e sistemi ibridi
    3. Metodi di ricostruzione tomografica
    4. Rivelatori PET
    5. Risoluzione temporale
    6. Count rate e tipi di tempo morto

 

 

Syllabus

The course contents can be summarized as follows: Sources and detectors of ionizing radiation Gamma Spectroscopy with NaI,HPGe and Si detectors and associated electronics Quality control of X-ray beams produced by X-ray machines for medical use Medical Imaging: Principles and Techniques Characterization of digital imaging systems (radiography and PET) Monte Carlo Simulations Using different Monte Carlo codes and their applications to cases of interest in medical physics

Bibliografia e materiale didattico

G.F. Knoll, Radiation detection and measurement, J.Wiley & Sons, New York; H. E. Jhons, J.R. Cunningham, The Physics of radiology, C.C. Thomas, Springfield; S. Webb, The Physics of Medical Imaging, Institute of Physics Publishing, Bristol and Philadelphia; J. Beutel, H.L. Kundel, R.L. Van Metter, Handbook of Medical Imaging, SPIE Press, Bellingham, Whashington, USA; Materiale didattico fornito dai docenti.

Bibliography

G.F. Knoll, Radiation detection and measurement, J.Wiley & Sons, New York; H. E. Jhons, J.R. Cunningham, The Physics of radiology, C.C. Thomas, Springfield; S. Webb, The Physics of Medical Imaging, Institute of Physics Publishing, Bristol and Philadelphia; J. Beutel, H.L. Kundel, R.L. Van Metter, Handbook of Medical Imaging, SPIE Press, Bellingham, Whashington, USA; Tutorials and support material provided by the teacher.

Indicazioni per non frequentanti

E' consigliata la frequenza

Modalità d'esame

esercitazioni di laboratorio con elaborati scritti e colloquio orale

Ultimo aggiornamento 02/10/2019 18:55