Applicazione in ambito biomedico di conoscenze fisiche riguardanti: Meccanica dei Fluidi, Termometria e Calorimetria, Teoria degli Errori e Metodi di Misura, Elettromagnetismo, Radiazioni Ionizzanti, Metodi di Diagnostica per Immagini.
Il corso si pone l’obiettivo di introdurre i concetti di base della Statistica descrittiva , di apprendere ed acquisire abilità in merito alla raccolta , la descrizione, l’interpretazione e l’uso delle distribuzioni di probabilità in modo appropriato dei dati raccolti su un collettivo di pazienti o altre unità sperimentali.
Lo studente acquisirà le conoscenze informatiche di base necessarie ad un uso corretto e consapevole delle moderne tecnologie informatiche, all’uso di sistemi operativi, elementi di networking, applicativi quali foglio di calcolo
Il corso sviluppa competenze in materia di promozione della salute e prevenzione delle malattie infettive e cronico-degenerative, di salute e ambiente con particolare riferimento agli effetti delle sostanze inquinanti sull’aria, l’acqua ed il suolo e i loro riflessi sulla salute; in particolare i riflessi dei determinanti ambientali e degli stili di vita sulla salute materno-infantile.
Sono richieste conoscenze elementari di fisica classica, algebra, geometria euclidea e trigonometria che gli studenti hanno dimostrato di possedere superando i test di ammissione al Corso di Laurea.
Competenze di base di matematica e informatica
Conoscenze di base di fisica e matematica
Conoscenze di base di informatica, statistica, fisica, chimica e microbiologia.
Obbligatoria
Obbligatoria
Obbligatoria
Attività didattiche previste: lezioni frontali con frequenza obbligatoria.
Strumenti utilizzati: presentazioni di power-point, discussioni di gruppo supportate da esercitazioni pratiche..
INTRODUZIONE: ll metodo sperimentale - Grandezze fisiche - Unità di misura – Analisi dimensionale - Arrotondamento – Cifre significative. Vettori - Grandezze scalari e vettoriali - Rappresentazione di grandezze fisiche per mezzo di vettori - Operazioni sui vettori: somma, differenza, prodotto di un vettore per uno scalare, prodotto scalare, prodotto vettoriale - Componenti di un vettore.
ELEMENTI DI TEORIA DEGLI ERRORI: Metodo di misura diretto e indiretto - Strumenti e loro caratteristiche - Tipi di errore - Errori massimi - Propagazione degli errori massimi - Errori casuali: Media e Scarti - Frequenza e distribuzione degli scarti - Funzione di Gauss - Stima dello scarto quadratico medio – Introduzione all’analisi dei dati sperimentali - Propagazione degli errori statistici - Metodo dei minimi quadrati (regressione lineare).
MECCANICA DEI FLUIDI: Pressione – Densità – Legge di Stevino – Principio di Pascal – Principio di Archimede – Moto di un fluido ideale – Equazione di continuità – Equazione di Bernoulli - Applicazioni biologiche dell’equazione di Bernoulli -L’attrito interno dei liquidi reali. Moto lamellare e coefficiente di viscosità - Liquidi reali - Regime di Poiseuille - Resistenza viscosa - Regime laminare e regime vorticoso. Numero di Reynolds – La circolazione sanguigna. Pressione arteriosa e lavoro del cuore - Misurazione della pressione arteriosa.
TERMOMETRIA E CALORIMETRIA: Equilibrio termico Equilibrio termico - Principio zero Principio zero - Concetto di temperatura Concetto di temperatura - Misura della temperatura Misura della temperatura - Termometro a gas Termometro a gas perfetto - Temperatura Kelvin - Definizione calorimetrica di calore - Capacità termica - Calori specifici e calori latenti - Caloria - Sorgenti di calore - Equivalente meccanico del calore - Cenni sulla trasmissione del calore. Strumenti per la misura della temperatura.
ELETTROMAGNETISMO: La carica elettrica - Conduttori e isolanti - Campo elettrico - Legge di Coulomb - Unità di misura della carica elettrica - Costante dielettrica - Potenziale elettrico e differenza di potenziale - Gradiente di potenziale – Rappresentazione di un segnale elettrico inpulsivo: oscilloscopio - Condensatori – Corrente elettrica e intensità di corrente - Generatore di FEM - Considerazioni energetiche sui circuiti elettrici – Le leggi di Ohm. - Resistenze in serie e in parallelo - Energia termica e effetto Joule. - Potenza assorbita da un dispositivo.
LE RADIAZIONI IONIZZANTI: La ionizzazione - Classificazione delle radiazioni ionizzanti - La ionizzazione prodotta dai vari tipi di radiazione - Ionizzazione specifica - L’azione delle radiazioni ionizzanti nei tessuti animali: fase fisicochimica e fase chimica - I danni biologici delle radiazioni ionizzanti - I raggi X e γ − Adroterapia - Grandezze e unità di misura dosimetriche.
DIAGNOSTICA PER IMMAGINI: Metodologie e strumenti utilizzati nella diagnostica per immagini – Radiazione X: Radiologia tradizionale e TAC – Ultrasuoni: ecografia – Risonanza Magnetica Nucleare RMN – Tomografia a emissione di positroni PET - Mezzi di contrasto.
Le fasi dell’indagine statistica; Tipi di dati; Disegni sperimentali Serie e seriazioni; Distribuzioni di frequenza; Distribuzioni di frequenza doppie e multiple; Tabelle a doppia entrata; Frequenze relative nelle tabelle a doppia entrata
Tabelle dei profili riga, profili colonna, profili totali; Grafici statistici; Statistiche per la descrizione, esplorazione e comparazione di dati: Misure di tendenza centrale; Misure di variabilità; La concentrazione; L’eterogenità o
mutabilità; Misure dell’asimmetria; Relazioni statistiche; Correlazione e Regressione; Tabelle di contingenza; Probabilità: Fondamenti e regole ; Teorema di Bayes; Distribuzioni binomiale; Teorema del limite centrale; Distribuzione
di Poisson; Distribuzione di Gauss; Statistica Inferenziale; Il campionamento; Stime per grandi campioni, per piccoli campioni; per frequenza, Verifica di ipotesi per media e frequenza
Esempi pratici sull'uso della statistica nell'ambito delle professioni sanitarie
Informatica di base -
Definizione di informazione - Definizione di codice - Elaborazione dell’informazione - Sistemi analogici e digitali - Sistema numerico in base 2 e base 16 - Rappresentazione dei caratteri e delle immagini: codice ASCII - Information Technology (IT) - Tipi di computer capacità di elaborazione, velocità, costo, e impieghi tipici; schema di base di un personal computer - Unità centrale di elaborazione - Dispositivi di input - Dispositivi di output - Memoria di massa- Memoria RAM e ROM - Capacità della memoria - Prestazioni dei computer - Il significato dei termini software di sistema e software applicativo - Le principali funzioni del Sistema Operativo - Graphical User Interface (GUI) - Le fasi di sviluppo del software: analisi, programmazione, implementazione, testing - LAN (Local Area Network) e WAN (Wide Area Network) - Rete pubblica di dati commutata (Public Switched Data Network, PSDN), rete digitale integrata nei servizi (Integrated Service Digital Network, ISDN), comunicazioni via satellite - Fax, telex, modem, digitale, analogico; baud (misurato in bps, bit per secondo) - Le tipiche applicazioni nel settore Sanità, le “carte intelligenti” (smart card), etc… Cosa si intende per Società dell’Informazione e sue varie implicazioni - Protocolli più usati:TCP/IP. Ergonomia: i problemi derivanti da un ambiente di lavoro non corretto - La necessità di fare copie di backup dei dati su supporti di memoria rimovibili - Cos’è un virus di computer - Come i virus entrano in un sistema di elaborazione - Le principali misure di difesa dai virus; Il concetto di diritto d’autore nel caso del software e le implicazioni legali nel copiare - Il significato dei termini shareware, freeware e licenza d’uso...- I problemi di privacy associati all’uso di personal computer e le misure da adottare - La legislazione sulla privacy in Italia - Le implicazioni nell’uso di dati personali.
Excel
Definizione di cella , foglio e file; Gli ancoraggi; Uso dei tasti speciali; La maniglia di spostamento; Riferimenti relativi ed assoluti; Formattazione del foglio di calcolo (data, valuta, numerico, generale, ec.); Modifica di un foglio di lavoro ( copiare solo il formato di una cella); Zona di input e output; La barra delle formule; Le formule (Somma, Media, Max, Min, Percentuale ecc.); I grafici (Istogrammi, aerogrammi, ecc.); Modifica di un grafico; Utilizzo di Excel come Data Base; Definizione di Campo e Record; Ordinamento di dati; Funzione “=SE”; Funzione “=Conta.Se”; Formule statistiche; Filtri; Il passaggio di formule e dati da altri fogli di calcolo; Il passaggio di formule e dati da altri; File Macro; Protezione.
Definizione di Igiene. Demografia. Epidemiologia. Prevenzione. Epidemiologia e Prevenzione delle Malattie infettive. Epidemiologia e Prevenzione delle Malattie cronico-degenerative. Epidemiologia e profilassi generale di alcune malattie infettive di particolare interesse in ostetricia. Il rischio in ambiente ospedaliero (rischi fisici, chimici, biologici). Epidemiologia e prevenzione dei rischi fisico-chimici. Epidemiologia e prevenzione delle infezioni ospedaliere: cenni generali con particolare riguardo alle Infezioni da Opportunisti, Legionelle, Aspergilli. Generalità su tumori, diabete, cardiopatie ischemiche. Igiene e assistenza dal periodo preconcezionale al periodo perinatale. Epidemiologia applicata all’ambiente. Generalità sul rischio ambientale. Analisi del rischio, gli interventi sul rischio, la valutazione del rischio. Studio e risanamento dell’ambiente con riferimento ai rapporti con la salute. Inquinamento atmosferico. Ambienti di vita e di lavoro. Acque potabili. Acque di scarico. Rifiuti. Rumore. CEM.
Statistica - Metodi esplorativi e inferenziali; M. Fraire, A. Rizzi - Carocci editore
Appunti redatti dal docente
1) Maria Triassi, Gabriella Aggazzotti, Margherita Ferrante, Igiene Medicina Preventiva e del Territorio, II edizione, Sorbona, Idelson Gnocchi, Napoli 2015.
2) Buffoli M, Capolongo S., Odone A, Signorelli C. Salute e Ambienter, EDISES, Napoli 2016.
Dispense disponibili al link: http://www.lns.infn.it/~musumarra/info_st.html
Slide e appunti redatti dal docente
Appunti redatti dal docente
Studium: http://studium.unict.it/dokeos/2016/main/document/document.php?cidReq=1013198C0
FISICA APPLICATA | |||
* | Argomenti | Riferimenti testi | |
1 | ll metodo sperimentale - Grandezze fisiche - Unità di misura – Analisi dimensionale - Arrotondamento – Cifre significative. Vettori – Elementi di analisi vettoriale. | Raccolta slide 1 | |
2 | Metodi e strumenti di misura - Tipi di errore - Propagazione degli errori - Errori casuali: Media e Scarti - Funzione di Gauss Introduzione all’analisi dei dati sperimentali - Propagazione degli errori statistici. | Raccolta slide 2 | |
3 | Pressione – Densità – Legge di Stevino – Principio di Archimede – Moto di un fluido ideale – Equazione di continuità – Equazione di Bernoulli – Fluidi reali - Coefficiente di viscosità - Regime di Poiseuille - Numero di Reynolds – Applicazioni | Raccolta slide 3 | |
4 | Equilibrio termico - Concetto di temperatura - Misura della temperatura - Termometro a gas - Definizione calorimetrica di calore - Capacità termica - Calori specifici e calori latenti - Caloria - Equivalente meccanico del calore - Trasmissione del calore | Raccolta slide 4 | |
5 | La carica elettrica - Conduttori e isolanti - Campo elettrico - Legge di Coulomb – Potenziale elettrico - Rappresentazione di un segnale elettrico inpulsivo: oscilloscopio - Condensatori – Corrente elettrica e intensità di corrente - FEM. | Raccolta slide 5 | |
6 | La ionizzazione - Class. delle radiazioni - Tipi di radiazione - Ionizzazione specifica - L’azione delle radiazioni sui tessuti animali: I danni biologici delle radiazioni ionizzanti - Adroterapia - Grandezze dosimetriche | Raccolta slide 6 | |
7 | Metodologie e strumenti utilizzati nella diagnostica per immagini – Radiazione X: Radiologia tradizionale e TAC – Ultrasuoni: ecografia – Risonanza Magnetica Nucleare RMN – Tomografia a emissione di positroni PET - Mezzi di contrasto. | Raccolta slide 7 | |
INFORMATICA | |||
* | Argomenti | Riferimenti testi | |
1 | sistemi di numerazione binario ed esadecimale | slide 1 | |
2 | Hardware e software | slide 2 | |
3 | Conoscenze di base sull'ICT | slide 3 | |
4 | Reti Informatiche | slide 4 | |
5 | Conoscenze di base sui fogli di calcolo | slide Excel | |
IGIENE GENERALE E APPLICATA | |||
* | Argomenti | Riferimenti testi | |
1 | * | Definizione di Igiene. Demografia. Epidemiologia. Prevenzione. Epidemiologia e Prevenzione delle Malattie infettive. Epidemiologia e Prevenzione delle Malattie cronico-degenerative. Epidemiologia e profilassi | Testo 1 Capitolo1; Testo 2 Capitolo 3 |
2 | * | Epidemiologia e Prevenzione delle Malattie infettive. Epidemiologia e profilassi generale di alcune malattie infettive di particolare interesse in ostetricia. | Testo 1 Capitolo 5. |
3 | * | Il rischio in ambiente ospedaliero (rischi fisici, chimici, biologici). Epidemiologia e prevenzione dei rischi fisico-chimici. Epidemiologia e prevenzione delle infezioni ospedaliere: cenni generali con particolare riguardo alle Infezioni da Opportunisti, | Testo 1 Capitolo 5.10. |
4 | * | Prevenzione delle Malattie cronico-degenerative. Generalità su tumori, diabete, cardiopatie ischemiche. | Testo 1 Capitolo 6. |
5 | * | Igiene e assistenza dal periodo preconcezionale al periodo perinatale. | Slide su studium. |
6 | * | Epidemiologia applicata all’ambiente. Generalità sul rischio ambientale. Analisi del rischio, gli interventi sul rischio, la valutazione del rischio. Studio e risanamento dell’ambiente con riferimento ai rapporti con la salute. | Testo 2 Capitolo1 e Capitolo 3. |
7 | * | Inquinamento atmosferico. Ambienti di vita e di lavoro. | Testo 1 Capitolo 3.1 e 3.2. o testo 2 Capitolo 4.1, 4.3, 4.4 e Capitolo 5.1, 5.2, 5.7 e 5.8. |
8 | * | Acque potabili. Acque di scarico. Rifiuti. | Testo1 Capitolo 3.3, 3.5, 3.6. |
9 | * | Rumore. CEM. | Testo 1 Capitolo 3.8 e 3.10 e Testo 2 Capitolo 4.5. |
Esame con prova scritta e orale: 9 quesiti a risposta aperta. Esame finale orale al raggiungimento della soglia dei 18/30 nella prova scritta.
Esercizi e domande a risposta multipla e aperta
Test scritto con domande a risposta multipla e aperta
Esame orale sugli argomenti trattati nelle lezioni frontali.
Non sono previste prove in itinere.
Verifica intermedia con prova scritta mediante quiz a risposta multipla.
1. Un recipiente cilindrico ha diametro interno pari a D=10 cm ed è inizialmente riempito con acqua ad una altezza h=20 cm. Determinare il volume di olio (densità 0.92 g/cm3), immiscibile con l’acqua, da versare nel cilindro affichè sul fondo del recipiente risulti una pressione pari a P=6.0∙103 Pa.
2. Calcolare il calore richiesto per innalzare la temperatura di una pentola di rame di 800 g da 15° C a 90° C se la pentola contiene 1.0 kg di acqua (crame =386 J/kg·K) .
Converti il numero decimale 465 in numero binario
Cosa intendiamo per ICT?
Qual è la funzione del sistema operativo?
Classifica e fai un esempio delle principali categorie dei software
Se la cella B10 contiene la formula =SE(SOMMA(B1:B5)>200;"SI";"NO"), si intende che?
1) Descrivere il movimento della popolazione dal 900 ad oggi e indicare i relativi strumenti di studio e di rappresentazione grafica.
2) Metodologia per lo studio dei rapporti salute e ambiente.
3) Significato e importanza del calendario per la vita.