FISICA APPLICATA STATISTICA MEDICA E INFORMATICA

11 CFU - 1° semestre

Docenti titolari dell'insegnamento

ALESSANDRO RIDOLFO - Modulo FISICA APPLICATA - FIS/07 - 4 CFU
MASSIMO COSTANZO - Modulo STATISTICA MEDICA - MED/01 - 3 CFU
MARIO MASSIMILIANO SALFI - Modulo INFORMATICA - INF/01 - 4 CFU

Obiettivi formativi

FISICA APPLICATA
Comprensione dei principi fisici alla base dei processi biofisici nel corpo umano e delle strumentaxioni biomediche.
STATISTICA MEDICA
Data la natura degli obiettivi, il “format” del Corso privilegia la discussione e un’attiva partecipazione degli studenti in aula. Si consiglia di leggere preventivamente i contenuti della lezione in modo da facilitare la comprensione delle principali tematiche e la loro discussione in aula.
INFORMATICA
Il corso intende fornire le conoscenze teoriche di base sull’uso del computer, sull’hardware e sul software, sulle applicazioni dell’informatica in contesti sanitari, oltre a fornire le conoscenze pratiche sull’uso di un sistema operativo e del pacchetto office (Word, Excel, Powerpoint, Access).

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

FISICA APPLICATA
Lezioni frontali ed esercitazioni.
INFORMATICA
Lezioni teoriche, esercitazioni al computer sul html, Word, Exel, Powerpoint, Access.

Prerequisiti richiesti

FISICA APPLICATA
Conoscenze di Matematica e Fisica a livello della scuola secondaria.
STATISTICA MEDICA
Conoscenze di base di matematica e statistica
INFORMATICA
Nessuna propedeuticità.

Frequenza lezioni

FISICA APPLICATA
Facoltativa, ma caldamente consigliata.
STATISTICA MEDICA
OBBLIGATORIA
INFORMATICA
Fortemente consigliata.

Contenuti del corso

FISICA APPLICATA
Cinematica: Misura dello spazio: posizione, spostamento, distanza. Velocità e accelerazione media e istantanea. Interpretazione grafica. Moto rettilineo uniformemente accelerato.

Le forze : Introduzione. I tre principi della dinamica. Sistemi di riferimento inerziali. Forze in due dimensioni. Forza di gravità. Forza normale. Forze di attrito. Forze elastiche. Forza centripeta. Quantità di moto e urti. Energia meccanica. Lavoro compiuto da una forza. Teorema dell’energia cinetica. Energia e lavoro. Potenza. Forze conservative. Energia potenziale. Conservazione dell’energia meccanica. Curve dell’energia potenziale. Forze non conservative.

Meccanica dei fluidi: Densità e pressione. Pressione atmosferica. Principio di Pascal. Legge di Stevino. Vasi comunicanti. Barometro di Torricelli. Principio di Archimede. Tensione superficiale. Capillarità. Fluidi in movimento: portata ed equazione di continuità. Teorema di Bernoulli e applicazioni: portanza, legge di Torricelli. Legge di Poiseuille per il moto di fluidi viscosi in regime laminare. Moto di oggetti in un fluido viscoso. Differenze tra flusso laminare e turbolento. Numero di Reynolds. Il sistema circolatorio. Viscosità, pressione e velocità del sangue. Miscele, soluzioni, sospensioni. Solubilità e legge di Henry. Membrane semipermeabili. Scambi gassosi nell' organismo.

Termodinamica: Equilibrio termico. Principio zero della termodinamica. Temperatura. Termometri. Scale termometriche. Dilatazione termica. Anomalia dell’acqua. Equivalente meccanico del calore. Calore specifico e capacità termica. Trasmissione del calore: conduzione, convezione, irraggiamento. Stati della materia. Cambiamenti di fase. Calore latente. Passaggio dalla fase liquida alla fase aeriforme (e viceversa). Sistemi termodinamici. Coordinate termodinamiche. Funzioni di stato. Equazione di stato dei gas ideali. Primo principio della termodinamica. Trasformazioni termodinamiche. Secondo principio della termodinamica. Entropia.

Fenomeni ondulatori: Moti periodici. Moto armonico semplice. Onde trasversali e longitudinali. Onde sull'acqua. Onde armoniche. Velocità di propagazione di un’onda. Intensità. Onde sonore. Infrasuoni e ultrasuoni. Intensità delle onde sonore. Effetto Doppler. Sovrapposizione di onde. Interferenza. Altri aspetti della propagazione delle onde. Onde stazionarie. Serie armonica delle frequenze.

STATISTICA MEDICA

STATISTICA DESCRITTIVA

Cenni di epistemologia della conoscenza. Uso della statistica medica nelle scienze biomediche.

Tipi e scale di misura: nominali, ordinali, di intervallo e di rapporto

Rappresentazione dei dati in grafici e tabelle

Misure di sintesi: tendenza centrale, variabilità, asimmetria e curtosi

STATISTICA INFERENZIALE

Probabilità: principi della somma e del prodotto

Applicazioni probabilità

Test diagnostici: sensibilità, specificità, valori predittivi del test

Rischio relativo e odds ratio

Distribuzioni teoriche di probabilità: binomiale, Poisson e normale

Curva normale standardizzata e sue caratteristiche

Statistica inferenziale: distribuzione campionaria della media e teorema del limite centrale

Limiti di confidenza per la media e per la varianza

TEST DI IPOTESI

Test di ipotesi: ipotesi nulla e ipotesi alternativa

Test di significatività statistica: Test t di Student per dati appaiati e non appaiati

Tabelle di contingenza e test chi quadrato
Regressione e correlazione lineare semplice
Test non parametrici
Esami di articoli scientifici

INFORMATICA
1. Introduzione all’informatica.
2. La codifica e la rappresentazione delle informazioni.
3. Architettura dei calcolatori.
4. Il sistema operativo e gli applicativi software.
5. Le Reti di calcolatori ed internet.
6. Introduzione alle basi di dati.
7. Elementi di informatica medica.
8. La video scrittura: Microsoft Word.
9. Il foglio di calcolo: Microsoft Excel.
10. Le basi di dati: Microsoft Access.
11. Gli strumenti di presentazione: Microsoft PowerPoint.

Testi di riferimento

FISICA APPLICATA
1) Elementi di fisica. Per le lauree di primo livello dell'area medica, Romano Zannoli, Ivan Corazza

2) Fisica biomedica, Domenico Scannicchio

STATISTICA MEDICA

Colton T (1991) Statistica Medica. Piccin: Padova.
Armitage P, Berry G (1996) Statistica Medica - Metodi statistici per la ricerca in medicina. McGraw-Hill Libri Italia srl: Milano
M. R. Costanzo, (2018). “Statistica sperimentale per le professioni sanitarie”, Createspace by Amazon

INFORMATICA
Slides del docente.

Qualsiasi testo valido per il conseguimento della European Computer Driver Licence.

Altro materiale didattico

FISICA APPLICATA
Trasparenze delle lezioni.

STATISTICA MEDICA

Colton T (1991) Statistica Medica. Piccin: Padova.
Armitage P, Berry G (1996) Statistica Medica - Metodi statistici per la ricerca in medicina. McGraw-Hill Libri Italia srl: Milano
M. R. Costanzo, (2018). “Statistica sperimentale per le professioni sanitarie”, Createspace by Amazon

INFORMATICA
http://www.dmi.unict.it/~salfi/informatica.htm

Programmazione del corso

FISICA APPLICATA
	Argomenti	Riferimenti testi
1	Grandezze fisiche	vedi testi di riferimento
2	Cinematica	vedi testi di riferimento
3	Dinamica	vedi testi di riferimento
4	Meccanica dei fluidi	vedi testi di riferimento
5	Termodinamica	vedi testi di riferimento
6	Fenomeni ondulatori	vedi testi di riferimento
STATISTICA MEDICA
	Argomenti	Riferimenti testi
1	STATISTICA DESCRITTIVA	Armitage P, Berry G (1996)
2	STATISTICA INFERENZIALE	Armitage P, Berry G (1996)
3	TEST DI IPOTESI	M. R. Costanzo, (2018)

Verifica dell'apprendimento

MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO

FISICA APPLICATA
Prova scritta
STATISTICA MEDICA
ESAME SCRITTO E DISCUSSIONE ORALE PUBBLICA DI ARTICOLO SCIENTIFICO
INFORMATICA
L'esame consiste nello svolgimento di una prova pratica al computer (con il quale lo studente deve dimostrare di aver acquisito la necessaria padronanza oltre che con il computer, anche con i programmi di videoscrittura, i fogli di calcolo e le applicazioni di basi di dati), nello svolgimento di un esercizio relativo a quanto previsto al punto 2) del programma ed in un esame orale sui temi trattati durante il corso. Il tutto viene svolto in unica sessione.

ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI

FISICA APPLICATA
- Dinamica dei fluidi ideali

- Flussi attraverso le membrane biologiche

- Funzionamento apparecchiatura ecografica
STATISTICA MEDICA
QUESITO A)

Remein e Wilkerson (The efficiency of screening test s for diabetes. Journal of chronic diseases, 13:6-21; 1961) considerarono un certo numero di test per l’individuazione del diabete. Avevano un gruppo di criteri di raffronto, che costituivano il loro ‘gold standard’, per stabilire se un soggetto presentava realmente tale malattia. La tabella presenta i risultati dell’esame del sangue Folin-Wu effettuato 1 ora dopo il pasto e considerando positivi i soggetti con un livello di glicemia superiore a 150 mg/100ml. Furono screenati un totale di 580 soggetti, 70 dei quali erano diabetici. 475 soggetti risultarono negativi al test, di questi 14 erano diabetici.

Costruire la tavola di contingenza 2x2.

Si verifichi l'associazione tra i dati svolgendo il test con almeno due livelli di significatività. Si formulino correttamente le ipotesi.

QUESITO B)

Data la seguente serie di dati:

Si dica:
1. Il tipo di variabile
2. Si rappresenti graficamente la frequenza relativa e cumulata
3. Si calcoli moda, mediana e media
4. Si calcoli la deviazione standard
INFORMATICA
Di seguito, alcuni esempi di "domande tipo" per la prova pratica:

1) Utilizzando Access, realizzare le seguenti tabelle:

Consuntivo

Anno (numerico)

Totale (valuta)

CodiceAttività (Testo, 5)

Attività

CodiceAttività (Testo, 5)

Descrizione (testo 50 caratteri)

Mettere in relazione le due tabelle. Costruire una maschera per l’inserimento dei dati per la sola tabella Consuntivo ed un Report per la tabella Attività.

2) Utilizzando Excel, realizzare un foglio contenente una tabella con le seguenti informazioni:

Matricola, Cognome, Nome, Età

Inserire i dati relativi a 3 studenti, prevedere alla fine della colonna Età un campo con il valore medio e realizzare un grafico a torta che abbia solo i dati Cognome ed Età

3) Utilizzando il file testo.doc (va bene qualsiasi documento di testo) contenuto nella cartella documenti, applicare i seguenti stili:
1. Titolo capitolo, font Arial, 18, grassetto
2. Titolo paragrafo, font Arial, 14, corsivo
3. Paragrafo, font Arial, 12, giustificato.
Creare un sommario automatico.

4) Utilizzando Access, costruire la tabella seguente:

Premio

Matricola (numerico)

Nominativo (testo 100 caratteri)

Reddito (valuta)

Realizzare una maschera ed inserire almeno tre record. Realizzare, quindi, una query che permetta di visualizzare solo i nominativi con reddito <= 25000 euro.

5) Utilizzando Excel, costruire una tabella con le seguenti informazioni:

Mese, Fatturato, Commissioni

Il campo Fatturato deve presentare il testo di colore rosso, se minore di 1000 euro, mentre il campo Commissioni deve contenere una formula che permetta di calcolare il 35% del valore contenuto in Fatturato. Inserire i valori relativi ad almeno 3 mesi

6) Convertire in binario e sottrarre, nell’ordine, i numeri decimali 34 e 16. Verificare la correttezza del valore ottenuto.

7) Quante possibili combinazioni differenti posso ottenere nel sistema ottale utilizzando due cifre?

8) Realizzare un elenco con Excel contenente Cognome, Nome e indirizzo di alcuni studenti, predisporre una lettera di convocazione in Word e realizzarne una istanza personalizzata per ciascuno studente, attraverso il procedimento di "stampa unione".

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