Fornire allo studente gli strumenti di approfondimento delle tecniche e metodi di rivelazione nell’ambito della Diagnostica per Immagine in radiodiagnostica, medicina nucleare e radioterapia.
Il corso si propone di rendere lo studente familiare con il processo di formazione delle immagini analogiche e digitali, allo scopo di fornire gli strumenti per valutare la bontà di un sistema di acquisizione, le specifiche legate al grado di qualità dell’immagine da acquisire e le principali modalità per il miglioramento dell’immagine e la rimozione di rumore e artefatti indesiderati.
Conoscere le tecniche ed i principi generali alla base delle formazione ed elaborazione delle immagini corporee
Esaminare e valutare la produzione di immagini corporee in base alle differenti tecniche di radiologia medica
Acquisire nozioni di gestione ed archiviazione di bioimmagini
Lezione frontale
Lezioni frontali
Lezioni frontali interattive
Eventuali attività seminariali
Elementi base di Fisica di base e moderna - Processi di interazione radiazione-materia
Conoscenza di base della Fisica.
Conoscenza dei principi base di matematica e fisica
Obbligatoria
Obbligatoria
Obbligatoria
Generalità sui rivelatori: contatori e integratori. Proprietà dei rivelatori. Rivelatori a gas: schema di principio. Contatori proporzionali. Contatori Geiger. Rivelatori a gas sensibili alla posizione. Contatori a scintillazione. Fotomoltiplicatore. Principi fisici generali dei rivelatori a semiconduttore.
Principi fondamentali di rivelazione, Circuito elettrico equivalente del rivelatore. Giunzione P-N dei rivelatori. Vari tipi di rumore nei rivelatori. Rapporto segnale rumore. Amplificatori e preamplificatori. ADC. QDC
Concetto di serie di Fourier, esempi di serie di Fourier di alcune semplici segnali periodici: dente di sega, onda rettangolare, onda triangolare; spettro discreto di un segnale periodico. Trasformata di un segnale non periodico, spettro continuo, la funzione Sinc, processi limite.
Introduzione alle immagini. Grandezze analogiche e digitali. Esempi di campi di applicazione di immagini digitali con riferimento all’ambito medico. Componenti di un sistema di visione.
Percezione visuale nell’uomo. La luce e lo spettro elettromagnetico. Modelli di formazione dell’immagine. Sensori di acquisizione dell’immagine. Campionamento e quantizzazione. Risoluzione e ridimensionamento dell’immagine. Aliasing ed effetto Moiré. Rappresentazione del colore. Spazi di colore.
Modalità di trasformazione delle immagini. Analisi dell’istogramma. Filtri spaziali. Trasformata di Fourier 2D. Analisi e trasformazione in frequenza.
Introduzione alle tecniche di diagnostica per immagini e formazione di immagini corporee
Raggi X e tecniche di imaging radiologico
Tecniche di tomografia computerizzata
Tecniche angiografiche
Tecniche radioisotipiche
Tecniche ecografiche
Tecniche di risonanza magnetica
Cenni sui mezzi di contrato in diagnostica per immagini
Principi di gestione ed archiviazione di bioimmagini
Diagnostic Radiology Physics - A Handbook for Teachers and Students - D.R. Dance S. Christofides A.D.A. Maidment I.D. McLean K.H. Ng Technical Editors
Gonzalez, Woods, “Digital image processing”, 3rd ed., Prentice Hall
Giorgio Cittadini, Giuseppe Cittadini, Francesco Sardanelli, Giuliano Mariani, Renzo Corvò. Diagnostica per immagini e radioterapia. Ediz. illustrata. Edra, 2015
Dispense del docente inserite su STUDIUM
Dispense del docente inserite su STUDIUM
Slides, eventuali dispense ed altro materiale didattico messo a disposizione dal Docente
BIOINGEGNERIA ELETTRONICA ED INFORMATICA | ||
Argomenti | Riferimenti testi | |
1 | Generalità sui rivelatori: contatori e integratori. Proprietà dei rivelatori. Rivelatori a gas: schema di principio. Contatori proporzionali. Contatori Geiger. Rivelatori a gas sensibili alla posizione. Contatori a scintillazione. Fotomoltiplicatore. Principi fisici generali dei rivelatori a semiconduttore. | Dispense docente |
2 | Principi fondamentali di rivelazione, Circuito elettrico equivalente del rivelatore. Giunzione P-N dei rivelatori. Vari tipi di rumore nei rivelatori. Rapporto segnale rumore. Amplificatori e preamplificatori. ADC. QDC | Dispense docente |
3 | Concetto di serie di Fourier, esempi di serie di Fourier di alcune semplici segnali periodici: dente di sega, onda rettangolare, onda triangolare; spettro discreto di un segnale periodico. Trasformata di un segnale non periodico, spettro continuo, la funzione Sinc, processi limite. | Dispense docente |
SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI FORMAZIONE DELL'IMMAGINE | ||
Argomenti | Riferimenti testi | |
1 | Introduzione alle immagini. Grandezze analogiche e digitali. Esempi di campi di applicazione di immagini digitali con riferimento all’ambito medico. Componenti di un sistema di visione. | Dispense docente |
2 | Percezione visuale nell’uomo. La luce e lo spettro elettromagnetico. Modelli di formazione dell’immagine. Sensori di acquisizione dell’immagine. Campionamento e quantizzazione. Risoluzione e ridimensionamento dell’immagine. Aliasing ed effetto Moiré. Rappresentazione del colore. Spazi di colore. | Dispense docente |
3 | Modalità di trasformazione delle immagini. Analisi dell’istogramma. Filtri spaziali. Trasformata di Fourier 2D. Analisi e trasformazione in frequenza. | Dispense docente |
PRODUZIONE TRATTAMENTO GESTIONE ED ARCHIVIAZIONE DELLE IMMAGINI | ||
Argomenti | Riferimenti testi | |
1 | Introduzione alle tecniche di diagnostica per immagini e formazione di immagini corporee | Cittadini, et al. Diagnostica per immagini e radioterapia, Edra 2015. Slides |
2 | Raggi X ed immagini radiologiche | Cittadini, et al. Diagnostica per immagini e radioterapia, Edra 2015. Slides |
3 | Tomografia computerizzata | Cittadini, et al. Diagnostica per immagini e radioterapia, Edra 2015. Slides |
4 | Angiografia | Cittadini, et al. Diagnostica per immagini e radioterapia, Edra 2015. Slides |
5 | Immagini radioisotipiche | Cittadini, et al. Diagnostica per immagini e radioterapia, Edra 2015. Slides |
6 | Ecografia | Cittadini, et al. Diagnostica per immagini e radioterapia, Edra 2015. Slides |
7 | Risonanza magnetica | Cittadini, et al. Diagnostica per immagini e radioterapia, Edra 2015. Slides |
8 | Cenni sui mezzi di contrato in diagnostica per immagini | Cittadini, et al. Diagnostica per immagini e radioterapia, Edra 2015. Slides |
9 | Principi di gestione ed archiviazione di bioimmagini | Cittadini, et al. Diagnostica per immagini e radioterapia, Edra 2015. Slides |
Esame orale
Esame orale
Prova in itinere
Esame orale
Proprietà dei rivelatori.
Principi fisici generali dei rivelatori a semiconduttore.
Giunzione P-N dei rivelatori.
Amplificatori e preamplificatori. ADC. QDC
Trasformata di un segnale non periodico, spettro continuo, la funzione Sinc, processi limite.
Grandezze analogiche e digitali.
Esempi di campi di applicazione di immagini digitali con riferimento all’ambito medico.
Componenti di un sistema di visione.
Sensori di acquisizione dell’immagine.
Campionamento e quantizzazione.
Risoluzione e ridimensionamento dell’immagine.
Aliasing ed effetto Moiré.
Modalità di trasformazione delle immagini.
Quali sono le proprietà dei raggi X?
Quali sono i fattori che influenzano la qualità di una bioimmagine?
Come si forma un'immagine tomografica a risonanza magnetica?