TECNICHE DIAGNOSTICHE II
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Anno immatricolazione
2020/2021
Anno offerta
2020/2021
Normativa
DM270
SSD
FIS/07 (FISICA APPLICATA (A BENI CULTURALI, AMBIENTALI, BIOLOGIA E MEDICINA))
Dipartimento
DIPARTIMENTO DI FISICA
Corso di studio
SCIENZE FISICHE
Curriculum
Fisica biosanitaria
Anno di corso
Periodo didattico
Primo Semestre (05/10/2020 - 20/01/2021)
Crediti
6
Ore
48 ore di attività frontale
Lingua insegnamento
Italiano
Tipo esame
ORALE
Docente
LASCIALFARI ALESSANDRO (titolare) - 6 CFU
Prerequisiti
Fondamenti dell’elettromagnetismo, meccanica statistica e meccanica quantistica
Obiettivi formativi
Il corso si propone di fornire le basi fisiche della Risonanza Magnetica Nucleare, i fondamenti della Risonanza Magnetica per Immagini e i principi delle tecniche di ricostruzione di immagini. Lo studente dovrà aver acquisito una sufficiente padronanza di questi argomenti, tale da consentirgli di seguire con sufficiente autonomia parte della letteratura nel settore e di interagire in modo proficuo con i ricercatori che svolgono esperimenti di Risonanza Magnetica Nucleare.
Programma e contenuti
Viene trattato il fenomeno della risonanza magnetica, le equazioni fenomenologiche di Bloch, la relazione fra lo spettro NMR e il segnale di precessione libera. Successivamente vengono descritti gli effetti dell’interazione dipolare nucleo-nucleo sugli spettri e l’interazione iperfine. Particolare enfasi viene data all’effetto delle dinamiche sugli spettri NMR, sul segnale di eco di spin e sul tempo di rilassamento spin-reticolo. Il corso prosegue con la presentazione della Magnetic Resonance Imaging: imaging in una dimensione (1D), lo spazio K, gli echi di gradiente, l’imaging 3D medinte la decodifica in spazio (slice selection), fase e frequenza. Sarà quindi descritta la pesatura delle immagini in densità nucleare, T1 e T2, le sequenze MRI 2D e 3D. Verranno illustrate le tecniche di ricostruzione delle immagini: la trasformata di Fourier (caso discreto e continuo), il campionamento e l’aliasing, la ricostruzione di immagini per proiezione e retroproiezione, la trasformata di Radon e M-filtering, il caso dei raggi-X. Saranno infine descritte le misure pesate in diffusione, le proprietà magnetiche dei tessuti, la tecnica BOLD, l’MRI funzionale, le tecniche di acquisizione veloce e gli agenti di contrasto paramagnetici e superparamagnetici.
In ultimo si affrontano gli argomenti di Radiomica e DTI, in breve, anche tramite seminari.
Metodi didattici
Vengono svolte lezioni frontali in aula, esercitazioni e vengono illustrati esempi di sequenze tipiche di risonanza magnetica. Le lezioni della seconda parte sono state videoregistrate e sono consultabili dagli studenti attraverso la piattaforma multimediale KIRO.
Testi di riferimento
E.M. Haacke, R.W. Brown, M.R. Thompson, R. Venkatesan, Magnetic Resonance Imaging – Physical Principles and Sequence Design – ed.Wiley-Liss
C.P.Slichter, Principles of Magnetic Resonance (Springer Series in Solid State Physics, 3rd edition)
Modalità verifica apprendimento
Esame orale. Si raccomanda di concentrarsi sulla comprensione fisica degli argomenti trattati e sulle aprossimazioni fatte nelle derivazioni. E’ importante saper illustrare i principi di funzionamento delle sequenze di impulsi a radiofrequenza e gradienti di campo utilizzate nella tomografia e spettroscopia a risonanza magnetica nucleare.
Altre informazioni
* email docente:
alessandro.lascialfari@unipv.it
* tel. docente : 0382 987499
* ricevimento studenti : appuntamento da concordare via email col docente
* sito web slides lezioni :
https://sites.unimi.it/lascialfari/didactics.htm
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile