Biofisica, Statistica, Informatica e Strumentazione Biomedica
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Università degli Studi di Foggia Facoltà di Medicina e Chirurgia Corso si Laurea in Medicina e Chirurgia INSEGNAMENTO DI BIOFISICA Termodinamica dei sistemi biologici Entropia Entalpia Energia Libera Potenziali Elettrodici Le Membrane Attive Conformazione dei biopolimeri all’equilibrio Il trasporto del gradiente di potenziale chimico Il trasporto del gradiente di pressione Il trasporto del gradiente di temperatura Proprietà dielettriche e di conduttività del materiale biologico I circuiti RC L’onda quadra modificata in un sistema biologico Le funzioni del sensoriali I nervi del cranio cervello per gli impulsi Gli impulsi elettrici e la funzione cardiaca Modello di Di Francesco-Noble Fibre del muscolo cardiaco e loro orientamento Formazione e propagazione del segnale elettrico nel cuore La reattanza e la bioimpedenza cardiaca per le valutazioni dello stroke volume Le basi della diagnosi con ECG La Stimolazione Magnetica Trasduttori sensoriali e loro Modelli Le correnti elettriche nel corpo umano Concetti di propagazione delle onde Il moto ondulatorio Interferenze ed effetti di superficie Onde stazionarie e risonanti Onde complesse e battimenti Cellule e potenziali elettrici Equilibrio Depolarizzazione Iperpolarizzazione Conduttanza Na, K, Cl L’Occhio ed i segnali elettrici Struttura della retina e funzionamento delle sue cellule. Traduzione luminoso – elettrico. Struttura sinaptica dei fotorecettori La propagazione dell’impulso nervoso Teoria e modello di Hodgkin-Huxley Propagazione dei potenziali negli assoni Il clamp voltage Il sistema acustico Intensità Percezione Recettori uditivi Struttura e funzione orecchio medio Struttura e funzione orecchio interno Le cellule acustiche Traduzioni meccanico – idraulico – elettrico nell’orecchio I potenziali elettrici e la risposta elettrica al suono Permettività e conducibilità, resistività e bioimpedenza delle membrane cellulari La pompa elettrogena Na-K Stimoli elettrici e Strutture del Cervello Struttura e funzione della sinapsi Eccitazione ed inibizione sinaptica Modello elettrico della sinapsi Cellule recettori ed impulsi sensori Il corpuscolo del Pacini Impulsi elettrici ed anatomia del cervello Il Sistema olfattivo Il sistema olfattivo Traduzione chemoolfattiva INSEGNAMENTO DI STATISTICA MEDICA Razionalizzazione, descrizione e quantificazione dei fenomeni biomedici Il fenomeno collettivo. Caratteri qualitativi e quantitativi. Le rilevazioni statistiche. Frequenza e intensità. Ampiezza di classe e densità di frequenza. Le distribuzioni statistiche. La variabile statistica. L’elaborazione dei dati. Rappresentazione grafica ed analitica dei fenomeni Diagrammi cartesiani, ortogrammi, istogrammi e aerogrammi. estrapolazione. Interpolazione ed La sintesi dei dati I valori medi. La media aritmetica e le sue proprietà. La media geometrica e armonica. La mediana e i quantili. La moda. La variabilità dei dati La variabilità. Il campo di variazione. Lo scostamento semplice medio. Lo scarto quadratico medio e la varianza. Gli indici di variabilità relativi. I fenomeni probabilistici Evento e spazio degli eventi. La misura della probabilità. Principi fondamentali del calcolo delle probabilità. Teorema di Bayes e applicazioni. Rischio relativo e odds-ratio. Legge empirica del caso. Distribuzioni teoriche di probabilità: gaussiana, binomiale e di Poisson. Applicazioni. Statistica inferenziale I principi dell’inferenza. L’uso del test nella verifica delle ipotesi e nella stima dei parametri. Tecniche di campionamento. Teorema del limite centrale: proprietà e applicazioni. Come saggiare le differenze tra gruppi Impostazione generale. Statistica F: significato, proprietà e applicazioni. Caso speciale di due gruppi: il t-test Approccio generale. Statistica t: significato, proprietà e applicazioni. Il t-test è un’analisi di varianza (Facoltativo). Come utilizzare il test t per individuare le differenze tra più gruppi. Ttest per confronti multipli. Test di Bonferroni. Test di Holm. Come analizzare tassi e proporzioni Stima di proporzioni ottenute da campioni. Verifica di ipotesi per proporzioni. Test del 82: significato, proprietà e applicazioni. Test esatto di Fisher: significato, proprietà e applicazioni. Come sottoporre a verifica la relazione tra le variabili La retta di regressione: definizione, calcolo dei coefficienti e applicazione. Test sui parametri. Test globale per la coincidenza di due rette di regressione (solo definizione). Correlazione e coefficienti di correlazione: Pearson e Spearman. Significatività di un test Due tipi di errore. Potenza del test. Intervalli di confidenza Approccio generale. Gli intervalli di confidenza nella verifica delle ipotesi: significato, proprietà e applicazioni. Intervalli di confidenza per la media di una popolazione. Alternative all’analisi della varianza e al t-test basate sui ranghi Test di Mann-Whitney per la somma dei ranghi. Test con segno di Wilcoxon. Test di KrushalWallis. Testi consigliati “STATISTICA MEDICA”, F. DI IORIO, ED. CAROCCI “BIOSTATISTICA”, W. W. DANIEL, ED. EDISES “STATISTICA PER DISCIPLINE BIOMEDICHE”, STANTON A. GLANTZ, ED. MCGRAWHILL Appunti delle lezioni INSEGNAMENTO DI STRUMENTAZIONE BIOMEDICA La tecnica di misura dell’impulso cardiaco, gli ECG Dosimetria CT Gli EEG La TC e la RM I Laser L’Acceleratore Lineare Digitale i piani di trattamento in Radioterapia La spettroscopia Raman Apparecchi di Brachiterapia Gli ecografi e le immagini Pseudocolore ed effetto Doppler Gli apparecchi radiogeni, Digitali ed Agiografici La gamma camera, la SPECT, la PET e la PET-CT INSEGNAMENTO DI INFORMATICA CODIFICA DELL'INFORMAZIONE Definizione di bit e byte Trasformazione da decimale a binario Codice ASCII ASPETTI ARCHITETTURALI DI UN SISTEMA DI CALCOLO Hardware Software di base Software applicativo HARDWARE CPU (UC, ALU, registri) Memoria Centrale Memorie di massa (Hard Disk, Floppy Disk, CD, DVD) Periferiche (tastiera, monitor, stampanti …) SISTEMA OPERATIVO E PRINCIPALI FUNZIONALITÀ Gestione dei processi Gestione dei processori Gestione della memoria centrale Gestione della memoria di massa Gestione dei dispositivi di Ingresso e Uscita LE RETI DI CALCOLATORI Reti geografiche (Nozioni fondamentali di Internet, Posta elettronica) Reti locali Sistemi di sicurezza dei dati e firma digitale ESERCITAZIONE IN LABORATORIO SOFTWARE APPLICATIVI Programmi per elaborazione di testi Foglio elettronico Cartella clinica elettronica INTERNET Come collegarsi Sistemi di ricerca dei documenti Motori di ricerca in Medicina PubMed Meline e classificazione MeSH Siti ufficiali (www.ministerosalute.it, www.iss.it, …) Portali per il paziente Utilizzo della posta elettronica Foggia, 10/11/2010 Testi Consigliati: Giancoli: Fisica Ed. Casa Editrice Ambrosiana C. Niccolini, A. Rigo : Biofisica e Tecnologie Biomediche Ed. Zanichelli Ed. Oxford RIFERIMENTI: ECDL McGrawHill – Dispense. Jakko Malmivuo, Robert Plonsey: Bioelectromagnetism. prof. A. Fratello
