Tolmino Corazzari

Tolmino Corazzari
Ruolo
Professore Associato –SSDD FIS/07
Indirizzo
Ufficio
Via Jacopo da Porto Sud,n.475-41126 Modena
Azienda Ospedaliero-Universitaria Policlinico di Modena,2°piano,Radiologia 1°
Telefono
059-422(4281)/ (4163)/(2991)
Fax
059-4222435
E-mail
[email protected]
Ricevimento
Alle 17 dei giorni feriali previo appuntamento via e-mail.
Insegnamento Fisica Applicata alla Medicina –SSDD FIS/07
Breve Curriculum Vitae -ITALIANO
Gia'docente di ruolo ASSOCIATO di Fisica(SSD B01B)presso la Facoltà di Scienze della Università di
Modena e Reggio Emilia dal 25/1/1985,ora docente Associato di Fisica Medica(SSD FIS/07)presso la
Facoltà di Medicina e Chirurgia della Università di Modena e Reggio Emilia
L'attività didattica di cui ha attualmente la responsabilità si sviluppa per il Corso di Laurea in
Medicina e Chirurgia ,per le Scuole di Specializzazione in Radiologia,Radioterapia,Cardiologia
,Anestesia e Rianimazione e per le Lauree triennali dell’area Sanitaria della sede di Modena e di
Reggio Emilia.
L'attività di ricerca sviluppata ha riguardato fondamentalmente due aree:
a) la Fisica dello Stato Solido dal 1978 per lo studio teorico e sperimentale delle proprietà ottiche
ed elettroniche di materiali semiconduttori organici polinucleari(antracene e derivati)utilizzando
tecniche di fotoconducibilità pulsata e correnti termicamente stimolate(T.S.C)fino all'anno 1993;
b) la Fisica Medica dal 1994 ad oggi:
Dal 1999 è responsabile del Laboratorio Universitario di Fisica Medica del Dipartimento Integrato dei
Servizi Diagnostici e per Immagine
b-1)collaborando al Progetto di Sperimentazione clinica (ex40%)anno 97"DENSITOMETRIA OSSEA E
METABOLISMO FOSFOCALCICO IN PATOLOGIE DEMINERALIZZANTI versus CONTROLLI",finanziato
dal MURST con Prot.n.9706175860 ed approvato dal Ministero della Sanità con D.M. del
28/12/98,coordinato dal Prof.Bruno Bagni-Cattedra di Medicina Nucleare-Università di Modena e
Reggio Emilia
b-2) collaborando ai programmi di ricerca GAASRAD,GAASRIS e ALCHIMIA ,esperimento EPICS del
Gruppo V INFN
Le tematiche specifiche sviluppate hanno riguardato:
*) realizzazione di matrici di microrivelatori su Carburo di Silicio(SiC)semiconduttore e semi-isolante
per misure dosimetriche con raggi X;
**) studio della riproducibilità e della linearità della risposta di rivelatori al SiC con la dose irradiata.
b-3)densitometria ossea e proprietà meccaniche dell'osso umano :tecniche in
vivo(DEXA,pQCT,Ultrasuoni) ed in vitro(microscopia ottica ;microscopia elettronica quali
SEM,TEM,ESEM,AFM)
b-4)progetto e realizzazione di kit di rilevazione di bioelettricità nella circolazione extracorporea..
Breve Curriculum Vitae –INGLESE
Actually Associated Professor of Medical Physics(SSD FIS/07) Faculty of Medicine, University of
Modena and Reggio Emilia.
In previous times Associated Professor of Physics(SSDB01B),Faculty of Science ,University of
Modena and Reggio Emilia.
In the last five years I developed my teaching activity at the Faculty of Medicine of the University of
Modena e Reggio Emilia in Medical Physics for the Medical School,for First Level School of Medicine
and for Post Doctoral Schools of Radiology ,Radiotherapy, Cardiology and Anaesthesiology of the
Faculty of Medicine at the University of Modena and Reggio Emilia.
Research activity:
a)Solid State Physics for theoretical and experimental studies on optical and electronics
properties of polinuclear organic semiconductors as anthracene and antharcene compounds by
pulsed photoconductivity and thermally stimulated currents up to 1993;
b)Medical Physics from 1994:
From 1999 I am responsable of the Universitary Laboratory of Medical Physics for researches of
Physica Medica of the Integrated Departement for Diagnostic Services and Imaging at the
University of Modena and Reggio Emilia
b-1)research for the COFIN M.U.R.S.T Clinical Project 1997"Bone Densitometry and Bone
Metabolism ,co-ordinated by Professor Bagni Bruno,Nuclear Medicine,University of Modena and
Reggio Emilia.
For this research I have developed dedicated phantoms for peripheral Quantitative
Tomography(pQCT)and for Double X ray Absorptiometry(DXA) mineralometer devices and for
Nuclear Medicine;
b-2)research for the I.N.F.N.projects named GAASRAD,GAASRIS and ALCHIMIA,EPICS experiment
for the years2000, 2001 ,2002,2003 .
The EPICS esperiment evaluate the possible employ of a Silicon Carbide(SiC)array (as
semiconductor and semi-insulator) for dosimetric X ray measurements; study of sensitiviy and
accuracy of SiC versus absorbed dose.
b-3)bone mineral density and mechanical properties of human bone:techniques in
vivo(DEXA,pQCT,Ultrasound)and in vitro(optica microscopies and electronics
microscopies(SEM,TEM,ESEM,AFM);
b-4)projest and construction of a measuring kit for bioelectrical properties in blood extracorporeal
circulation..
Pubblicazioni più recenti
CORAZZARI T., BRUNO BAGNI, GIULIANA PASCALE (2009). Radioprotezionistica. In: FRANCESCO
SAVERIO PANSINI. L'Osteoporosi Postmenopausale: Prevenzione, Diagnosi e Terapia. vol. UNICO,
p. ADDENDUM, PADOVA: Libreria Universitaria Editore, Padova
CORAZZARI T., RENZO LODI, CARLO MARTINO MAZZA (2008). MISURE DI BIOELETTRICITà NELLA
CIRCOLAZIONE EXTRACORPOREA. In: RENZO LODI. BOLLETTINO SOCIETA' MEDICO CHIRURGICA
DI MODENA. vol. 4-6, p. 149-154, MODENA: SOCIETA' MEDICO CHIRURGICA DI MODENA
BAGNI BRUNO, CORAZZARI T. (2006). metodi quantitativi per la determinazione della massa ossea.
In: ALBANESE CARLINA V., PASSARIELLO ROBERTO , . Osteoporosi e malattie metaboliche dell'osso
-Compendio Clinico Diagnostico. vol. 1, p. 345-364, , ISBN/ISSN: 88-02-07345-7
B.BAGNI, CORAZZARI T., F.PANSINI (2004). Metodi Quantitativi per la determinazione della
massa ossea. In: ALESSANDRO D.GENAZZANI. Endocrinologia Ginecologica. p. 425-444,
CENTO(FERRARA): EDITEAM, ISBN/ISSN: 88-89238-05-4
C.VOLTA, B.BAGNI, L.IUGHETTI, M.ROSSI, CORAZZARI T., I.BAGNI, S.BERNASCONI (2004). Bone
mass evaluated by calcaneous ultrasound and radial peripheral computed tomography in 726
youngsters. ACTA PAEDIATRICA, vol. 93; p. 747-751, ISSN: 0803-5253
G. RAZZINI, F. PARISE, D. CALEBIRO, R. BATTINI, B. BAGNI, CORAZZARI T., P.TARUGI, C.
ANGELELLI, S. MOLINARI, L. FALQUI, S. FERRARI (2004). Low-density lipoprotein (LDL)
receptor/transferrin fusion protein: in vivo production and functional evaluation as a potential
therapeutic tool for lowering plasma LDL cholesterol. HUMAN GENE THERAPY, vol. 15; p. 533-541,
ISSN: 1043-0342, doi: 10.1089/104303404323141980
BAGNI B., BAGNI I., ORSOLON P., CORAZZARI T. (2000). How Gender and Age Affect Iodine-131OIH and Technetium-99m-MAG3 Clearance. JOURNAL OF NUCLEAR MEDICINE TECHNOLOGY, vol.
28;n.3; p. 156-158, ISSN: 0091-4916
BAGNI B., PALAZZI G., BAGNI I., CAPORALI C., FROEHLICH W, CASOLO A., CAPUTO S., ROSSI S.,
GARETTI E., PANSINI F., CORAZZARI T., DE SANTIS V. (1998). pQCT(quantitative Peripheral
Tomography) and Data Evaluation of Phosphocalcic metabolism in Thalassaemic Patients. JOURNAL
OF PEDIATRIC ENDOCRINOLOGY & METABOLISM, vol. 11; p. 791-794, ISSN: 0334-018X
Pagine personale del docente
Sito :www.fisicamedica.unimore.it in revisione all’indirizzo provvisorio
http://acmnew43.unimore.it
PROGRAMMI corsi 2009-10-FISICA applicata alla MEDICINACorso di Laurea di Medicina e Chirurgia
Corso Integrato di Fisica e Informatica
Programma del modulo di Fisica Applicata alla Medicina
Obiettivi formativi
• conoscenza dei principali modelli teorici di fisica medica e delle ipotesi su cui tali modelli
sono fondati;
• capacità di applicazione di tali modelli a casi reali di interesse medico e di valutazione
dell’attendibilità dei risultati in connessione con gli errori di misura ed i limiti di validità dei
modelli usati;
• acquisizione degli strumenti fisici di base per una adeguata comprensione dei contenuti
dei corsi degli anni successivi.
Metodo didattico
Lezioni frontali, esercitazioni numeriche in aula e visite guidate ai reparti
Esame
Prova scritta seguita da una prova orale nel caso di prova scritta insufficiente.
Prerequisiti
Conoscenza di elementi di matematica di base: rappresentazione cartesiana e polare di
funzioni elementari ,metodi di linearizzazione di alcune funzioni elementari ,esponenziali e
logaritmiche,operatore DERIVATA ed OPERATORE INTEGRALE, trigonometria,
Articolazione del corso
Il corso si articola in 5 moduli di cui il primo introduttivo al corso. I contenuti di ogni modulo
saranno trattati sia teoricamente che sperimentalmente, mediante la discussione di
esempi selezionati di applicazioni ad aspetti e strumentazione di interesse medico. In
questo modo, saranno forniti agli studenti gli strumenti e le conoscenze proprie della
Fisica, già inquadrate un un’ottica più ampia e mirata ad evidenziare la connessione degli
argomenti trattati durante il corso di Fisica Medica con quelli del Corso di Laurea
Specialistica in Medicina. Didatticamente, benché tecnicamente distinti, i singoli moduli
saranno sviluppati in modo integrato. Durante il corso sono previste anche alcune
esercitazioni in laboratorio e dimostrazioni in aula al fine di consentire allo studente un più
facile apprendimento degli argomenti trattati durante il corso.
Moduli
Modulo n.1 Introduzione
Modulo n.2 Meccanica
Modulo n.3 Meccanica dei Fluidi e dei Gas
Modulo n.4 Elettromagnetismo
Modulo n.5 Fisica Moderna
Contenuti del Corso
Modulo 1 - Introduzione
Le basi del metodo scientifico. Modelli teorici ed evidenze sperimentali. Fisica e Medicina: ruolo
della Fisica nello sviluppo delle Scienze Mediche. La Fisica Medica. Grandezze Fisiche e Sistemi
di Unità di Misura.Leggi fisiche e funzioni matematiche. Cenni di teoria della misura.
Operatori differenziali :Gradiente-Divergenza-Rotore –Laplaciano
Il numero di Nepero e le leggi rappresentative di fenomeni micro e macroscopici di interesse
biomedico.
Modulo 2 – Meccanica
Teoria: Cinematica del moto. Diagramma spazio-tempo. Velocità media ed istantanea.
Accelerazione mediaed istantanea. Moto uniforme e moto uniformemente accelerato. Moto vario.
Moto circolare. Moto armonico.
Dinamica del moto. Forza. Leggi del moto di Newton. Forza peso. Forza di gravità. Forza di attrito.
Forza elastica. Vincoli e reazioni vincolari. Lavoro. Energia cinetica. Teorema dell’energia cinetica.
Energia potenziale. Forze conservative. Energia meccanica e sua conservazione. Potenza.
Quantità di moto. Conservazione della quantità di moto. Centro di massa. Momento di una forza.
Leve. Moto rotatorio.Momento di inerzia. Energia cinetica di rotazione.
Applicazioni: Meccanica della locomozione. Leve meccaniche e corpo umano. Sistema
meccanicoequivalente del corpo umano. Effetti della gravità sul corpo umano.
Modulo 3 – Meccanica dei fluidi e dei gas
Liquidi e loro Proprietà
Teoria: Fasi della materia. Densità e densità relativa. Peso specifico. Pressione. Leggi
fondamentalidell’idrostatica. Legge di Stevino. Principio di Archimede. Principio di Pascal.
Equazione di continuità.Moto dei fluidi ideali. Teorema di Bernoulli. Moto dei fluidi reali. Viscosità.
Diffusione ed osmosi. Forze dicoesione e tensione superficiale.
Applicazioni: Proprietà fisiche del sangue. Pressione e sistema circolatorio. Misura della
pressione arteriosa.La pompa cardiaca e suo funzionamento fisico. Fisica delle arterie e delle
vene. Stenosi ed aneurisma.Sedimentazione libera e forzata. Centrifugazione.
Oscillazioni ed onde
Teoria: Oscillazioni libere, smorzate, forzate. Equazione d’onda. Onde acustiche e loro
propagazione.
Velocità di propagazione. Riflessione, trasmissione ed assorbimento. Principio di sovrapposizione.
Interferenza. Onde stazionarie. Risonanza. Battimenti. Intensità e livello d’intensità. Effetto
Doppler.Ultrasuoni.
Applicazioni: Fisica dell’orecchio. Altezza ed intensità sonora. Audiometria. Ecografia.
Temperatura e calore
La temperatura. Calore ed equivalente meccanico del calore. Meccanismi di trasmissione del
calore. Leggedei gas perfetti. Principi della termodinamica.
Applicazioni: Misura della temperatura. Sistema equivalente termico del corpo umano.
Termoregolazionedel corpo umano.
Modulo 4 - Elettromagnetismo
Teoria: Elettricità statica e carica elettrica. Legge di Coulomb. Campo Elettrico. Potenziale
elettrostatico.Linee di campo. Condensatori. Dielettrici e polarizzabilità elettrica. Correnti Elettriche.
Conduttività disoluzioni elettrolitiche. Elettrodiffusione di ioni ed equazione di Nernst-Planck. I
fenomeni bioelettrici.Biomembrane. Ruolo fisiologico dei potenziali di membrana. Relazione
corrente-d.d.p. per unabiomembrana. Magneti e campi magnetici. Forze su cariche in moto. Forza
di Lorentz.. Ondeelettromagnetiche.
Applicazioni: Resistività del corpo umano. La trasmissione dei segnali elettrici nei neuroni.
Conduzioneattraverso una sinapsi. Conduzione nei muscoli. Attività elettriche nel cuore.
Elettrocardiografia.Elettromiografia. Stimolatori cardiaci artificiali. Stimolazione diretta dei nervi.
Misura elettromagnetica delflusso sanguigno. Risonanza Magnetica.
Modulo 5 – Fisica Moderna
Ottica
Teoria: Ottica ondulatoria ed ottica geometrica. Leggi della riflessione e rifrazione. Indici di
rifrazione.
Riflessione totale ed angolo limite. Specchi e lenti. Lenti sottili. Formazione delle immagini.
Ingrandimento.
Potere risolutivo. Aberrazioni ottiche. Interferenza. Cammino ottico. Coerenza. Polarizzazione.
Diffrazione.Laser.
Applicazioni: Fisica dell’occhio. Difetti principali della vista: ipermetropia, miopia, astigmatismo.
Sistemicorrettori. Microscopio ottico. Microscopio composto. Oftalmoscopio. Fibre ottiche e loro
utilizzazione indiagnostica medica e chirurgica. Bisturi laser.
Radioattività e Raggi X
Teoria: Natura delle emissioni radioattive. La legge del decadimento radioattivo. L’effetto
fotoelettrico.L’effetto Compton. La natura ondulatoria della materia. Produzione di Raggi X.
Assorbimento di raggi X.
Applicazioni: Datazione con uranio e carbonio. Gli isotopi radioattivi come traccianti.
Localizzazione diemorragie. Traccianti non radioattivi. Radioterapia. Radiografia. Effetti medici e
biologici delle radiazioni.Rischi da radiazioni e relativa protezione.
Testi di riferimento
MATEMATICA
Vinicio Villani,MATEMATICA per DISCIPLINE BIO-MEDICHE con CD-ROM-McGraw-Hill-Milano
FISICA, FISICA MEDICA:
-Russell K.Hobbie,INTERMEDIATE PHYSICS for MEDICINE and BIOLOGY,second Edition,John Wiley &
Sons
- D.Scannicchio, FISICA BIOMEDICA-EdiSes
-D.Scannicchio,ESERCIZI e PROBLEMI di FISICA con indirizzo Medico-biologico-UNICOPLI Editore-Milano
F.Bersani-S.Bettati-………A.Vittori -FISICA BIOMEDICA –Piccin Editore
-E.Zingoni-F.Tognazzi-A.Zingoni- FISICA BIO-MEDICA-Zanichell
Corsi di Laurea in Scienze Infermieristiche
Scienze INFERMIERISTICHE della sede di MODENA
Corso Integrato di Scienze di BASE
e
Scienze INFERMIERISTICHE della sede di REGGIO EMILIA
Corso Integrato di Scienze PROPEDEUTICHE
Obiettivi formativi
• conoscenza dei principali concetti teorici di fisica medica e delle ipotesi su cui tali modelli sono
fondati;
• capacità di applicazione di tali modelli a casi reali di interesse medico e di valutazione
dell’attendibilità dei risultati in connessione con gli errori di misura ed i limiti di validità dei
modelli usati;
• acquisizione degli strumenti fisici di base per una adeguata comprensione dei contenuti dei corsi
degli anni successivi.
Metodo didattico
Lezioni
frontali
con
materiale
video
proiettato
reso
disponibile
sul
sito
www.fisicamedica.unimore.it (oppure all’indirizzo provvisorio http://acmnew43.unimore.it) ,
esercitazioni dimostrative e numeriche aula.
Esame
Prova scritta seguita da una prova orale per coloro che conseguono insufficienza grave per gravi
lacune .
Prerequisiti richiamati nelle prime 3 ore di lezioni frontali
Elementi di analisi matematica e geometria di base
Contenuti del Corso
Introduzione
Le basi del metodo scientifico. Modelli teorici ed evidenze sperimentali. Grandezze Fisiche e Sistemi di
Unità di Misura. Il Sistema internazionale di Unità di Misura. Leggi fisiche e funzioni matematiche. Cenni di
teoria della misura.
Meccanica
Teoria: Cinematica del moto. Diagramma spazio-tempo. Velocità media ed istantanea. Accelerazione
mediaed istantanea. Moto uniforme e moto uniformemente accelerato. Moto vario. Moto circolare. Moto
armonico.
Dinamica del moto. Forza. Leggi del moto di Newton. Forza peso. Forza di gravità. Forza di attrito. Forza
elastica. Vincoli e reazioni vincolari. Lavoro. Energia cinetica. Teorema dell’energia cinetica. Energia
potenziale. Forze conservative. Energia meccanica e sua conservazione. Potenza. Quantità di moto.
Conservazione della quantità di moto. Centro di massa. Momento di una forza. Leve. Moto rotatorio.
Momento di inerzia. Energia cinetica di rotazione.
Meccanica dei fluidi e dei gas
Liquidi e loro Proprietà
Teoria: Fasi della materia. Densità e densità relativa. Peso specifico. Pressione. Leggi fondamentali
dell’idrostatica. Legge di Stevino. Principio di Archimede. Principio di Pascal. Equazione di continuità.
Moto dei fluidi ideali. Teorema di Bernoulli. Moto dei fluidi reali. Viscosità. Diffusione ed osmosi. Forze di
coesione e tensione superficiale.
Oscillazioni ed onde
Teoria: Oscillazioni libere, smorzate, forzate. Equazione d’onda. Onde acustiche e loro propagazione.
Velocità di propagazione. Riflessione, trasmissione ed assorbimento. Principio di sovrapposizione.
Interferenza. Onde stazionarie. Risonanza. Battimenti. Intensità e livello d’intensità. Effetto
Doppler.Ultrasuoni.
Temperatura e calore
La temperatura. Calore ed equivalente meccanico del calore. Meccanismi di trasmissione del calore. Leggi
dei gas perfetti. Principi della termodinamica.
Elettromagnetismo
Teoria: Elettricità statica e carica elettrica. Legge di Coulomb. Campo Elettrico. Potenziale elettrostatico.
Condensatori. Dielettrici e polarizzabilità elettrica. Correnti Elettriche. Conduttività di soluzioni
elettrolitiche. Elettrodiffusione di ioni ed equazione di Nernst-Planck. I fenomeni bioelettrici. Biomembrane.
Ruolo fisiologico dei potenziali di membrana. Relazione corrente-d.d.p. per una biomembrana. Magneti e
campi magnetici. Forze su cariche in moto. Forza di Lorentz.. Onde elettromagnetiche.
Fisica Moderna
Ottica
Teoria: Ottica ondulatoria ed ottica geometrica. Leggi della riflessione e rifrazione. Indici di rifrazione.
Riflessione totale ed angolo limite. Specchi e lenti. Lenti sottili. Formazione delle immagini. Ingrandimento.
Potere risolutivo. Aberrazioni ottiche. Interferenza. Cammino ottico. Coerenza. Polarizzazione. Diffrazione
Laser.
Radioattività e Raggi X
Teoria: Natura delle emissioni radioattive. La legge del decadimento radioattivo. L’effetto fotoelettrico.
L’effetto Compton. La natura ondulatoria della materia. Produzione e assorbimento di Raggi X.
APPLICAZIONI
Applicazioni: Meccanica della locomozione. Leve meccaniche e corpo umano. Sistema meccanico
equivalente del corpo umano. Effetti della gravità sul corpo umano.
Applicazioni: Proprietà fisiche del sangue. Pressione e sistema circolatorio. Misura della pressione arteriosa.
La pompa cardiaca e suo funzionamento fisico. Fisica delle arterie e delle vene. Stenosi ed aneurisma.
Sedimentazione libera e forzata. Centrifugazione
Applicazioni: Fisica dell’orecchio. Altezza ed intensità sonora. Audiometria. Ecografia
Applicazioni: Misura della temperatura. Sistema equivalente termico del corpo umano. Termoregolazione
del corpo umano
Applicazioni: Resistività del corpo umano. La trasmissione dei segnali elettrici nei neuroni. Conduzione
attraverso una sinapsi. Conduzione nei muscoli. Attività elettriche nel cuore. Elettrocardiografia.
Elettromiografia. Stimolatori cardiaci artificiali. Stimolazione diretta dei nervi. Misura elettromagnetica
delflusso sanguigno. Risonanza Magnetica
Applicazioni: Fisica dell’occhio. Difetti principali della vista: ipermetropia, miopia, astigmatismo. Sistemi
correttori. Microscopio ottico. Microscopio composto. Oftalmoscopio. Fibre ottiche e loro utilizzazione
indiagnostica medica e chirurgica. Bisturi laser.
Applicazioni: Datazione con uranio e carbonio. Gli isotopi radioattivi come traccianti. Localizzazione di
emorragie. Traccianti non radioattivi. Radioterapia. Radiografia. Effetti medici e biologici delle radiazioni.
Modalità d’esame:
In forma scritta con domande integrate a risposta aperta sintetica
Bibliografia consigliata essenziale:
E.Zingoni,A.Zingoni,F.Tognazzi,FISICA BIOMEDICA-Zanichelli
Ezio Ragozzino”, Elementi di Fisica , ed. EdiSES
Pierluigi Ballesio ,Fisica per Infermieri,Ed Carocci Faber
Capetti Amedeo,Fisica Medica (per Infermieri) ed libreriauniversitaria.it
V.Monaco,R.Sacchi,A.Solano”, Elementi di Fisica , ed. Mc GrawHill
Il docente di Fisica Applicata alla Medicina
Prof Tolmino Corazzari
Modena 29-9-2009
Corsi di Laurea dell’area sanitaria a MUTUAZIONE per FISICA di BASE
e per Fisica APPLICATA
Trattasi di Corsi Integrati dove la Fisica di BASE coesiste integrata con altre discipline
,diverse per ogni Corso di Laurea
Modulo di Fisica di BASE e modulo di Fisica APPLICATA
Programma Fisica di Base e di Fisica Applicata
Premessa
La programmazione delle lezioni MUTUATE è stata formulata dalla Presidenza di Facoltà
Fisica di Base
Obiettivi formativi
• conoscenza dei principali modelli teorici di fisica medica e delle ipotesi su cui tali modelli sono
fondati;
• capacità di applicazione di tali modelli a casi reali di interesse ;
• acquisizione dei principi fisici per una adeguata comprensione dei contenuti dei corsi degli anni
successivi.
Metodo didattico
Lezioni frontali con materiale video proiettato reso disponibile sul sito
www.fisicamedica.unimore.it (in revisione all’indirizzo provvisorio http://acmnew43.unimore.it),
esercitazioni numeriche d’aula.
Esame
Prova scritta seguita da una prova orale per coloro che conseguono insufficienza grave per gravi
lacune .
Prerequisiti richiamati nelle prime 3 ore di lezioni frontali
Elementi di matematica e geometria di base
Contenuti specifici del Corso
Introduzione
Le basi del metodo scientifico. Modelli teorici ed evidenze sperimentali. Grandezze Fisiche e Sistemi di
Unità di Misura. Il Sistema internazionale di Unità di Misura. Leggi fisiche e funzioni matematiche. Cenni di
teoria della misura.
Meccanica
Teoria: Cinematica del moto. Diagramma spazio-tempo. Velocità media ed istantanea. Accelerazione media
ed istantanea. Moto uniforme e moto uniformemente accelerato. Moto vario. Moto circolare. Moto armonico.
Dinamica del moto. Forza. Leggi del moto di Newton. Forza peso. Forza di gravità. Forza di attrito. Forza
elastica. Vincoli e reazioni vincolari. Lavoro. Energia cinetica. Teorema dell’energia cinetica. Energia
potenziale. Forze conservative. Energia meccanica e sua conservazione. Potenza. Quantità di moto.
Conservazione della quantità di moto. Centro di massa. Momento di una forza. Leve. Moto rotatorio.
Momento di inerzia. Energia cinetica di rotazione.
Meccanica dei fluidi e dei gas
Liquidi e loro Proprietà
Teoria: Fasi della materia. Densità e densità relativa. Peso specifico. Pressione. Leggi fondamentali
dell’idrostatica. Legge di Stevino. Principio di Archimede. Principio di Pascal. Equazione di continuità.
Moto dei fluidi ideali. Teorema di Bernoulli. Moto dei fluidi reali. Viscosità. Diffusione ed osmosi. Forze di
coesione e tensione superficiale.
Oscillazioni ed onde
Teoria: Oscillazioni libere, smorzate, forzate. Equazione d’onda. Onde acustiche e loro propagazione.
Velocità di propagazione. Riflessione, trasmissione ed assorbimento. Principio di sovrapposizione.
Interferenza. Onde stazionarie. Risonanza. Battimenti. Intensità e livello d’intensità. Effetto
Doppler.Ultrasuoni.
Temperatura e calore
La temperatura. Calore ed equivalente meccanico del calore. Meccanismi di trasmissione del calore. Leggi
dei gas perfetti. Principi della termodinamica.
Elettromagnetismo
Teoria: Elettricità statica e carica elettrica. Legge di Coulomb. Campo Elettrico. Potenziale elettrostatico.
Condensatori. Dielettrici e polarizzabilità elettrica. Correnti Elettriche. Conduttività di soluzioni
elettrolitiche. Elettrodiffusione di ioni ed equazione di Nerst-Planck. I fenomeni bioelettrici. Biomembrane.
Ruolo fisiologico dei potenziali di membrana. Relazione corrente-d.d.p. per una biomembrana. Magneti e
campi magnetici. Forze su cariche in moto. Forza di Lorentz.. Onde elettromagnetiche.
Fisica Moderna
Ottica
Teoria: Ottica ondulatoria ed ottica geometrica. Leggi della riflessione e rifrazione. Indici di rifrazione.
Riflessione totale ed angolo limite. Specchi e lenti. Lenti sottili. Formazione delle immagini. Ingrandimento.
Potere risolutivo. Aberrazioni ottiche. Interferenza. Cammino ottico. Coerenza. Polarizzazione. Diffrazione
Laser.
Radioattività e Raggi X
Teoria: Natura delle emissioni radioattive. La legge del decadimento radioattivo. L’effetto fotoelettrico.
L’effetto Compton. La natura ondulatoria della materia. Produzione e assorbimento di Raggi X.
Fisica Applicata
Applicazioni: Meccanica della locomozione. Leve meccaniche e corpo umano. Sistema meccanico
equivalente del corpo umano. Effetti della gravità sul corpo umano.
Applicazioni: Proprietà fisiche del sangue. Pressione e sistema circolatorio. Misura della pressione arteriosa.
La pompa cardiaca e suo funzionamento fisico. Fisica delle arterie e delle vene. Stenosi ed aneurisma.
Sedimentazione libera e forzata. Centrifugazione
Applicazioni: Fisica dell’orecchio. Altezza ed intensità sonora. Audiometria. Ecografia
Applicazioni: Misura della temperatura. Sistema equivalente termico del corpo umano. Termoregolazione
del corpo umano
Applicazioni: Resistività del corpo umano. La trasmissione dei segnali elettrici nei neuroni. Conduzione
attraverso una sinapsi. Conduzione nei muscoli. Attività elettriche nel cuore. Elettrocardiografia.
Elettromiografia. Stimolatori cardiaci artificiali. Stimolazione diretta dei nervi. Misura elettromagnetica
delflusso sanguigno. Risonanza Magnetica
Applicazioni: Fisica dell’occhio. Difetti principali della vista: ipermetropia, miopia, astigmatismo. Sistemi
correttori. Microscopio ottico. Microscopio composto. Oftalmoscopio. Fibre ottiche e loro utilizzazione
indiagnostica medica e chirurgica. Bisturi laser.
Applicazioni: Datazione con uranio e carbonio. Gli isotopi radioattivi come traccianti. Localizzazione di
emorragie. Traccianti non radioattivi. Radioterapia. Radiografia. Effetti medici e biologici delle radiazioni.
Testi utili reperibili :
F.Bersani-S.Bettati-………A.Vittori -FISICA BIOMEDICA –Piccin Editore
-E.Zingoni-F.Tognazzi-A.Zingoni- FISICA BIO-MEDICA-Zanichelli
Programma di Fisica/Versione in LINGUA INGLESE
Physica Medica programs
Objective formative. knowledge of the principals theoretical models of medical physics and the hypotheses on which
such models are founded;
• ability of application of such models to real cases of medical interest and evaluation of the reliability of the results in
connection with the errors of measure and the limits of validity of the used models;
• acquisition of the physical tools of base for a suitable understanding of the contents of the courses of the following
years.
Method didactic. Frontal lessons, numerical exercises in classroom and driven visits to the departments Examination
Tries writing followed by an oral test in the case of test insufficient writing.
Prerequisiti . Knowledge of elements of mathematics of base: Cartesian and polar representation of elementary
functions, methods of linearizzazione of some elementary, exponential and logarithmic functions, operator Derived and
Integral Operator, trigonometry,
The bases of the scientific method. You model theoretical and experimental evidences. Physics
and Medicine: role of the Physics in the development of the Medical Sciences. The Medical
Physics. Physical greatness and Systems of Unity of Measure.You read physics and you work
mathematics. Signs of theory of the measure.
Operating differential: Gradient-divergence-rotor .Laplaciano. The number of Nepero and the
representative laws of micro and macroscopic phenomena of biomedical interest.
Form 2. Mechanics Theory: Kinematics of the motion. Diagram space-time. Middle and instant
speed. Acceleration instant mediaed. Motion uniform and motion uniformly accelerated. Various
motion. Circular motion. Harmonic motion.
Dynamics of the motion. Strength. Laws of the motion of Newton. He/she forces weight. Strength
of gravity. Strength of attrition. Elastic strength. Ties and reactions vincolari. Job. Kinetic energy.
Theorem of the kinetic energy. Potential energy. Conservative strengths. Mechanical energy and
his/her maintenance. Power. Quantity of motion.
Center of mass. A strength's moment. Levers. Rotatory motion. Moment of inactivity.
Kinetic energy of rotation.
Applications: Mechanics of the locomotion. Mechanical levers and human body. It systematizes
meccanicoequivalente of the human body. Effects of the gravity on the human body.
Form 3. Mechanics of the fluids and the Liquid gases and them Ownership Theory: Phases of the
subject. Density and relative density. Specific weight. Pressure. You read
fondamentalidell'idrostatica. Law of Stevino. Principle of Archimede. Principle of Pascal. Equation
of continuity.Motion of the ideal fluids. Theorem of Bernoulli. Motion of the real fluids.
Stringiness. Diffusion and osmosis. Strengths dicoesione and superficial tension.
Applications: Physical ownership of the blood. Pressure and circulatory system. Measure of the
arterial pressure.The cardiac pomp and his/her physical operation. Physics of the arteries and the
veins. Stenosis and aneurysm.Free sedimentation and forced. Centrifugation.
Oscillations and waves Theory: Free oscillations, Oscillations and waves Theory: Free
oscillations, damp, forced. Equation of wave. Whence acoustics and them propagation.
Speed of propagation. Reflection, transmission and absorption. Principle of overlap.
Interference. Whence static. Resonance. Battimenti. Intensity and level of intensity. Effect
Doppler.Ultrasounds.
Applications: Physics of the ear. Height and sonorous intensity. Audiometry. Ecography.
Temperature and heat. You temperature. Heat and mechanical equivalent of the heat. Mechanisms
of transmission of the heat. Laws for perfect gas. Principles of the thermodynamics.
Applications: Measure of the temperature. It systematizes equivalent thermal of the human body.
Termoregolation of the human body.
Form 4 - Electromagnetism Theory: Static electricity and electric position. Law of Coulomb.
Electric field. Potential electrostatic.Lines of field. Condensers. Dielectric and electric
polarizability. Electric Current. Conductivity of electrolytic solutions.. Elettrodiffusion of ions and
equation of Nernst-Planck. The bioelectric phenomena. Biomembrane. Physiological role of the
potential of membrane. Relationship current-d.d.p. for a biomembrana. Magnets and magnetic
fields. Strengths on positions in motion. Strength of Lorentz.. Electromagnetics waves.
Applications: Electrical Resistivity of the human body. The transmission of the electric signals in
the neurons. Conduction of a sinapsy. Management in the muscles. Electric activity in the heart.
Electrocardiography. Elettromiography. Artificial cardiac Stimolations. Direct stimulation of the
nerves. Electromagnetic measure blood flux.. Magnetic resonance.
Form 5. Physics Modern Optics Theory: Undulated optics and geometric optics. Laws of the
reflection and refraction. Indexes of refraction.
Total reflection and angle limit. Mirrors and lenses. Slow thin. Formation of the images.
Enlargement ,Decisive power. Optic aberrations. Interference. I walk optic. Coherence.
Polarization. Diffraction.Laser.
Applications: Physics of the eye. You lack principal of the sight: ipermetropia, myopia,
astigmatism. Sistemicorrettori. Optic microscope. Composed microscope. Oftalmoscopio. Fiber
optics and them use medical and surgical in diagnostic imaging. Laser scalpel.
Radioactivities and X rays Theory: Nature of the radioactive issues. The law of the radioactive
decadence. The photoelectric effect. The Compton effect . The nature of the subject.
Production of X rays. Absorption of X rays.
Applications: Dating with uranium and carbon. The radioactive isotopes as tracing. Location
diemorragie. Tracing not radioactive. Radiotherapy. Radiography. Medical and biological effects of
the radiations. Risks from radiations and relative protection.
ORARI di RICEVIMENTO studenti per tutti i Corsi di Laurea
Ogni giorno feriale dalle 17 alle 18 presso lo studio LABORATORIO UNIVERSITARIO DI
FISICA MEDICA sito nell’atrio aula di Radiologia ,2° piano,Azienda Ospedaliero-Universitaria
Policlinico di Modena .
Si invita a richiedere appuntamento ,con anticipo di almeno due giorni via e-mail all’indirizzo
[email protected]
Appelli Dicembre 2009-Febbraio 2010
Sc.Propedeutiche INFERMIERI- Reggio Emilia
18 Dicembre 2009 h. 9-13
8 Gennaio h.9-13
29 Gennaio h.9-13
Scienze di Base INFERMIERI- Modena
20 Novembre 2009 h.9-13
11 Gennaio h.9-13
5 Febbraio h.9-13
FISICA di BASE -MUTUAZIONE
Siccome la Fisica compare in corsi integrati a diversa composizione a seconda del CdL a cui ci si
riferisce,elenco questi ultimi:
Per i Corsi di Laurea:Logopedisti-Ostetrici-Terapia Occupazionale-Igienisti Dentali-Riabilitatori
Psichiatrici-Dietisti
11 Gennaio h.9-13
25 Gennaio h.9-13
26 Febbraio h.9-13
FISICA APPLICATA-MUTUAZIONE
Siccome la Fisica compare in corsi integrati a diversa composizione a seconda del CdL a cui ci si
riferisce,elenco questi ultimi
Per i Corsi di Laurea :Tecniche di Radiologia Medica- Tecniche di Perfusione CardiovascolareTecniche di Laboratorio Biomedico-Fisioterapisti
11 Gennaio h.9-13
25 Gennaio h.9-13
26 Febbraio h.9-13
C.I.. FISICA-INFORMATICA-MEDICINA 1°
Appelli di Fisica –Prof Tolmino Corazzari
11 Gennaio h.15
25 Gennaio h.15
Appelli di Informatica –Prof.ssa Patrizia Baraldi
26 Febbraio h.15
In fede
Prof Tolmino Corazzari
Modena 28-10-09