Fisica  medica  e  radioprotezione

Fisica  medica  e  radioprotezione  

Docente:    

Fabrizio  Boffelli  

Università  degli  Studi  di  Pavia   Facoltà  di  Medicina  e  Chirurgia  

CLASSE    LAUREE    TRIENNALI       PROFESSIONI    SANITARIE  

INFERMIERISTICHE    E    OSTETRICA  

Corso  Integrato  di  Fisica,  Sta;s;ca,  Informa;ca   CORSO  DI  LAUREA  IN  INFERMIERISTICA    

Sede  di  Vigevano  

Insegnamento  di    

Fisica  medica  e  radioprotezione  

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Docente:    

Fabrizio  Boffelli  

DiparDmento  di  Fisica    -­‐  Università  degli  Studi  di  Pavia   Via  A.  Bassi,  6    -­‐  Pavia  

RecapiD:    

E-­‐mail:  fabrizio.boffelli@pv.infn.it   Tel:  0382  -­‐  987576  

Ricevimento  studenD:  su  appuntamento  

hXp://www2.pv.infn.it/~boffelli/InfermierisDca_Vigevano_2014_15/  

       Informazioni  sul  corso  

       Informazioni  sugli  argomen3    

       Informazioni  sulle  modalità  d’esame  

       LUCIDI  delle  lezioni  

       Comunicazioni  Varie  

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Corso  propedeuDco  di  MatemaDca  e  Fisica  

Programma   ASPETTI  GENERALI:  

Fisica  e  Medicina.  Scienza  esaBa.  

Metodo  Scien3fico  

ASPETTI  DI  MATEMATICA:  

Matema3ca   linguaggio   della   Scienza   .   Equazioni:   cosa   sono   e   come   si   risolvono.      

Proporzioni.   Conversione   di   unità   di   Misura.     Potenze   e   loro   proprietà.     Potenze   a     Esponente  nega3vo.    Potenze  di  10.    Notazione  scien3fica.    Lunghezze,  superfici  e  volumi.      

Misure   di   superfici   e   volumi.     Calcolo   percentuale   e   uso   delle   percentuali.     Sistemi   di     riferimento  a  2  e  3  dimensioni.    Funzioni:  definizione  e  generalità.    Funzioni  inver3bili.      

Determinazione   di   una   funzione   a   scopi   sperimentali.     Funzioni   dipenden3   dal   tempo.      

Proporzione  direBa  inversa:  reBa  e  iperbole.    Proporzione  quadra3ca  direBa  e  inversa.      

Esponenziale   e   logaritmo.   Valori   notevoli   e   proprietà   dei   logaritmi.   Funzione     esponenziale.    Esponenziale  nega3vo.    Funzione  logaritmica.    Misura  degli  angoli.    Seno  e     coseno.     Valori   notevoli   di   seno   e   coseno.     Funzioni   trigonometriche.  

Corso  di  Fisica  Medica  e  Radioprotezione  

Nozioni  introdu`ve  

Definizione  di  una  grandezza  fisica  e  sue  dimensioni.  Sistemi  di  unità  di  misura.  Grandezze  scalari  e  grandezze  veBoriali.  Elemen3  di  calcolo  veBoriale.    

Meccanica  

Descrizione  cinema3ca  del  moto:  traieBoria  e  legge  oraria,  velocità  e  accelerazione.  Le  forze,  le  leggi  della  dinamica,  i  campi  di  forze,  il  campo  gravitazionale,     massa,  peso  e  densità.  Lavoro,  energia  e  potenza:  energia  cine3ca  e  teorema  dell'energia  cine3ca,  campi  conserva3vi,  energia  potenziale  e  conservazione     dell'energia  meccanica,  potenza  e  rendimento  di  una  macchina.  

Meccanica  dei  fluidi  nei  sistemi  biologici.  Trasporto  in  regime  viscoso  

Il  moto  dei  fluidi:  portata  ed  equazione  di  con3nuità.  La  pressione.  Fluidi  non  viscosi:  il  teorema  di  Bernoulli.  Fluidi  viscosi:  moto  laminare  e  moto  turbolento.    

EffeBo  della  pressione  idrosta3ca.  Misura  della  pressione  del  sangue  (sfigmomanometro).  Cenni  di  idrodinamica  nei  sistemi  biologici.  Meccanismi  di     trasporto.  

Termologia  e  termodinamica  

Temperatura  e  scale  termometriche  (°K  e  °C).  Energia  interna.  Calore  e    calore  specifico.  I  gas  perfeZ.  I  gas  reali.  I  principi  della  termodinamica.  Meccanismi  di     trasmissione  del  calore.  

Diffusione  e  osmosi  

Le  membrane  nei  sistemi  biologici.  Il  fenomeno  della  diffusione.    La  filtrazione.  Cenni  sugli  equilibri  gas-­‐liquido.  Membrane  semipermeabili  e  osmosi.  Cenni     sulle  applicazioni  della  diffusione,  della  filtrazione  e  dell’osmosi  al  corpo  umano.  

Fenomeni  eleXrici    

Carica  eleBrica  e  forza  di  Coulomb.  Il  campo  eleBrico  e  il  potenziale  eleBrico.  La  capacità  di  un  conduBore  e  il  condensatore.  La  corrente  eleBrica  e  le  leggi  di     Ohm.  EffeBo  termico  della  corrente  eleBrica.  Cenni  sui  fenomeni  magne3ci.  

Fenomeni  ondulatori.  Emissione  ed  assorbimento  di  radiazioni  

Le  onde:  descrizione  e  caraBeris3che.  Il  suono,  ultrasuoni  ed  applicazioni.  Le  onde  eleBromagne3che.    

Richiami  sugli  atomi.  I  nuclei  e  le  forze  nucleari.  La  radioaZvità  in  medicina  nucleare.  Le  radiazioni  X:  produzione  e  assorbimento.  Immagini  radiologiche.    

Radioprotezione  dei  lavoratori  e  dei  pazien3  nelle  aZvità  sanitarie.  Cenni  di  dosimetria.     5  

PROGRAMMA  DI  ESAME  

TESTI  CONSIGLIATI:  

  F.  Borsa,  G.  Introzzi,  D.  Scannicchio,  ELEMENTI  di  FISICA    -­‐  per  diplomi  di  indirizzo   medico  biologico,  ed.  UNICOPLI  (1997)  

  Montagna  P.,  Panzarasa  A.,  Dalla  matema;ca  alla  fisica:  richiami  di  matema;ca  e   semplice  esercizi  di  fisica  tra  scuola  superiore  e  università,  ed.  CLU,  Pavia  2003   (consigliato  per  chi  è  carente  di  matema3ca  e  fisica)  

Per  approfondire  la  materia:  

  D.  Scannicchio,  Fisica  Biomedica,  ed.  Edises,  III  edizione,  2013  

  E.  Zingoni,  F.  Tognazzi,  A.  Zingoni,  Fisica  biomedica,  ed.  Zanichelli,  1998  

  D.  Scannicchio,  Esercizi  e  problemi  di  Fisica  -­‐  con  indirizzo  medico  biologico,  ed.  

Unicopli,  Milano,  1996  

  M.  Fazio,  G.  Tosi  et  al.,  Fondamen;  di  fisica  e  biofisica,  ed.  Sorbona,  1990  

  P.  Davidovits,  Physics  in  biology  and  medicine,  ed.  Pren3ce-­‐Hall,  1975  

Non solo libro,

non solo trasparenze

Non  importa!  

Il  corso  di  Fisica  non  presuppone  conoscenze  preliminari,     ma  al  suo  interno  traBa  tuZ  gli  argomen3  necessari   a  superare  l’esame  senza  problemi  e  senza  troppa  fa3ca.  

Però  non  senza  studiare…  

...  ma  io  non  so  la  MatemaDca  ...  

...  ma  io  non  ho  mai  faXo  Fisica  ...  

ABenzione:  questo  è  il  vero  problema!    

Devi  affrontarlo  subito,  non  aspeBare  gli  esami:    

forse  devi  ristudiare  gli  argomen3  fondamentali  del  corso  propedeu3co  o  su  un  libro  di   scuola  superiore,  allenando3  a  fare  esercizi.    

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 Tutorato…  

  ^Tutor:  

VIOLA    INTROINI  

viola.introini01@ateneopv.it  

... hai voluto la bicicletta?

Pedala!!!

Buon lavoro e in bocca al lupo!

Fisica    e    Medicina  

A che serve la Fisica in ambito medico?

Perchè studiare Fisica anche se non interessa?

Che cosa è importante e che cosa invece si può dimenticare?

Scienza

= disciplina basata su fatti sperimentali

Scienza esatta

= scienza in grado di associare un errore alle proprie previsioni

Es. FISICA MEDICINA ASTROLOGIA SCIENZA SI SI NO

SCIENZA ESATTA SI NO NO

Fisica = dalla stessa causa discende lo stesso effetto

Medicina = dalla stessa causa possono discendere diversi effetti Il “ponte” tra le due scienze è dato dalla statistica.

Es.  E’  impossibile  prevedere  la  durata  della  vita  (effeXo)  di  un  paziente  affeXo  da  tumore  (causa).  

           E’  possibile  stabilirne  la  probabilità  di  sopravvivenza  sulla  base  dell’analisi  staDsDca  di  molD  altri    

                   pazienD  con  lo  stesso  tumore.             ⁹  

Il  metodo  scienDfico  

Metodo scientifico

(sperimentale - galileiano)

• Esperimento riproducibile

in ogni tempo e in ogni luogo

• Valutazione dell’errore

• Elaborazione della teoria

• Uso della matematica

• Analisi statistica dei dati

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MatemaDca  

linguaggio  della  Scienza  

Metodo scientifico = Esperimento

+

Elaborazione  e  verifica     quanDtaDva  di  leggi  fisiche  

Relazioni  tra  grandezze  fisiche                             operazioni algebriche, potenze e loro proprietà,equazioni

Osservazione     e  descrizione     quanDtaDva  

dei  fenomeni  naturali  

Misura  di  grandezze  fisiche  

unità di misura, equivalenze, notazione scientifica

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