DADES IDENTIFICATIVES 2019_20
Assignatura (*) FÍSICA MÈDICA AVANÇADA Codi 17254110
Ensenyament
Grau d'Enginyeria Biomèdica (2017)
Cicle 1r
Descriptors Crèd. Tipus Curs Període
3 Obligatòria Tercer 1Q
Llengua d'impartició
Català
Departament Ciències Mèdiques Bàsiques
Coordinador/a
SALVADÓ ARTELLS, MARÇAL
Adreça electrònica m.salvado@urv.cat
maria.cros@urv.cat
elena.prieto@urv.cat
juanjose.morant@urv.cat
aznar.leon@urv.cat
eva.jabaloyas@urv.cat
Professors/es
SALVADÓ ARTELLS, MARÇAL
CROS TORRENTS, MARIA
PRIETO BUTILLÉ, ELENA
MORANT ECHEVARNE, JUAN JOSÉ
LEON PALACIOS, AZNAR
JABALOYAS CASES, EVA
Web
Descripció general i informació rellevant La Física Mèdica és la part de la Física que comprèn l’aplicació dels conceptes, lleis, models, agents i mètodes propis de la Física en la prevenció, diagnòstic i tractament de les malalties, desenvolupant una important funció en l’assistència mèdica, en la investigació biomèdica i en l’optimització d’algunes activitats sanitàries. L’assignatura de Física Mèdica Avançada per al Grau d’Enginyeria Biomèdica té com a objectiu proporcionar als alumnes els fonaments físics la base científica per a la comprensió de les modernes tecnologies del diagnòstic mèdic i de les principals tècniques terapèutiques, així com establir els criteris per a la correcta utilització dels agents físics emprats en Medicina.

Competències
Tipus A Codi Competències Específiques
 CE6 Capacitat d'analitzar i dissenyar maquinari i programari per a equips de diagnòstic, monitorització, teràpia i rehabilitació.
Tipus B Codi Competències Transversals
Tipus C Codi Competències Nuclears

Resultats d'aprenentage
Tipus A Codi Resultats d'aprenentatge
 CE6 Comprèn les característiques i propietats de les radiacions ionitzants i les seves interaccions amb la matèria.
Utilitza els fonaments de la detecció de la radiació i de les corresponents unitats de mesura.
Coneix els principis físics del funcionament del tub de raigs X i la seva aplicació en equipament per al radiodiagnòstic.
Adquireix els principis físics de la radioactivitat i la seva aplicació en tècniques diagnòstiques mitjançant la medicina nuclear.
Comprèn els principis físics de la radiologia i les diferents tècniques emprades en Medicina.
Valora la importància de les bases de la protecció radiològica.
Coneix els principis físics de la generació d'ultrasons i la seva aplicació en equipament per al diagnòstic.
Aprèn els principis físics de la Ressonància Magnètica Nuclear i la seva aplicació en equipament per al diagnòstic.
Tipus B Codi Resultats d'aprenentatge
Tipus C Codi Resultats d'aprenentatge

Continguts
Tema Subtema
Tema 1. Fonaments de la radiació ionitzant i interacció de la radiació amb la matèria 1.1. Estructura de l'àtom
1.2. Diagrames i transicions energètiques
1.3. Forces nuclears i estabilitat nuclear
1.4. Interacció de partícules amb la matèria (tipus col·lisió, poder frenada, transferència lineal d'energia, etc)
1.5. Interacció dels fotons amb la matèria. Atenuació d’un feix de fotons i coeficients d’atenuació
1.6. Interacció dels electrons amb la matèria
1.7. Radioactivitat
1.8. Activitat, llei de decreixement radiatiu
1.9. Període de semidesintegració i vida mitja
Tema 2. Detecció de la radiació i unitats radiològiques 2.1. Magnituds i unitats radiològiques
2.2. Detectors i dosímetres de RI
2.3. Procediments per a l’estimació de distribucions de dosis
Tema 3. Bases físiques del Radiodiagnòstic 3.1. El tub de RX: principis de funcionament
3.2. Característiques dels RX: Paràmetres de variació de l’espectre energètic i filtres
3.3. Radiació directa, radiació de fuga i radiació dispersa
3.4. Equips de RX: Radiografia convencional, Tomografia Computada, Mamografia i Fluoroscòpia
Tema 4. Radioactivitat i bases físiques de la Medicina Nuclear 4.1. Propietats dels isòtops utilitzats: tipus de partícules, energies d’emissió, període de semidesintegració.
4.2. Isòtops utilitzats en diagnòstic i en teràpia. Producció i transport
4.3. Principis de funcionament de l’equipament SPECT. Adquisició i reconstrucció de la imatge
4.4. Mesures de protecció en l’administració del radio fàrmac
4.5. Tomografia per emissió de positrons (PET)
4.6. Gestió de residus generats en Medicina Nuclear
Tema 5. Bases físiques de la Radioteràpia 5.1. Braquiteràpia d’alta taxa, baixa i polsada. Característiques de la font de radiació. Isòtops utilitzats.
5.2. Procediments de braquiteràpia. Sistemes d’imatge utilitzats.
5.3. Radioteràpia externa. Diferents equips utilitzats: kilovoltatge, unitats de cobalt, acceleradors lineals...
5.4. Sistemes d’adquisició d’imatges del pacient en radioteràpia externa.
5.5. Tractaments amb electrons: caracterització del feix de radiació. Tècniques utilitzades.
5.6. Tractaments amb fotons: caracterització del feix de radiació. Tècniques comuns i especials
5.7. Tractaments amb hadrons: caracterització del feix de radiació. Tècniques utilitzades.
Tema 6. Protecció Radiològica 6.1. Objectius de la Protecció radiològica
6.2. El sistema de Protecció radiològica (justificació, optimització i limitació de dosi)
6.3. Legislació i Normativa
6.4. Tipus d’exposicions (ocupacionals, mèdiques i membres del públic)
6.5. Límits de dosi
6.6. Restriccions de dosi i exposicions accidentals
6.7. Nivells de referència
6.8. Procediments generals de reducció de dosi
6.9. Paràmetres que afecten la dosi
6.10. Classificació de zones
6.11. Classificació del personal professionalment exposat i dosímetres personals
6.12. Formació continuada obligatòria
6.13. Disseny d’equipament i de sales d’exploració
6.14. Normes d’operació
6.15. Manuals de garantia de qualitat
Tema 7. Bases físiques dels ultrasons i de l’ecografia 7.1. Propietats dels ultrasons
7.2. Producció i detecció de la ona ultrasónica
7.3. Atenuació, transmissió i reflexió de l’ona ultrasònica
7.4. Components de l’equipament
7.5. Sistemes utilitzats en diagnòstic i teràpia
7.6. Ultrasonografia Doppler
Tema 8. Bases físiques Ressonància Magnètica Nuclear 8.1. Nuclis amb elevat moment magnètic. Moviment de precessió i constant giromagnètica i equació de Larmor
8.2. Ressonància magnètica nuclear i excitació mitjançant polsos de radiofreqüència.
8.3. Relaxació: densitat de protons, temps de relaxació T1 i T2
8.4. Localització espacial (gradients de camp)
8.5. Component de l’equipament
8.6. Mesures de seguretat en RMN
Tema 9. Principis bàsics de l'obtenció, tractament i visualització de la imatge digital 9.1. Paràmetres de la imatge digital
9.2. Detectors
9.3. Formació i reconstrucció de la imatge
9.4. Monitors
9.5. Criteris de qualitat d’imatge: resolució espacial, resolució temporal, maniquins per a optimitzar la qualitat d’imatge
9.6. Artefactes
9.7. Programes de tractament i visualització d’imatges digitals: ImageJ
9.8. Algoritmes de detecció automàtica i IA.

Planificació
Metodologies  ::  Proves
  Competències (*) Hores a classe
Hores fora de classe
(**) Hores totals
Activitats Introductòries
1 0 1
Sessió Magistral
CE6
10 20 30
Seminaris
CE6
15 24 39
Atenció personalitzada
2 0 2
 
Proves mixtes
CE6
3 0 3
 
(*) En el cas de docència no presencial, són les hores de treball amb suport vitual del professor.
(**) Les dades que apareixen a la taula de planificació són de caràcter orientatiu, considerant l’heterogeneïtat de l’alumnat

Metodologies
Metodologies
  Descripció
Activitats Introductòries Exposició del funcionament global de l'assignatura.
Sessió Magistral Exposició dels continguts teòrics de l'assignatura.
Seminaris Treball pràctic, ampliació i treball interactiu amb el professor dels temes exposats en les classes magistrals.
Atenció personalitzada S'atendrà als alumnes de forma individual o en petits grups i es resoldran els dubtes que es plantegin.

Atenció personalitzada
Descripció
L'atenció personalitzada es farà a través de tutories presencials o virtuals a través de Moodle o correu electrònic. Per acordar els horaris us heu d'adreçar al professor que imparteix cada tema.

Avaluació
Metodologies Competències Descripció Pes        
Seminaris
CE6
Durant les sessions de seminaris es proposaran tasques que posteriorment seran avaluades 30%
Proves mixtes
CE6
Prova final que avaluarà tots els continguts impartits en les classes magistrals i en el seminaris: preguntes de resposta concisa, resolució de problemes i preguntes tipus test. 70%
Altres  
 
Altres comentaris i segona convocatòria

Tant en la primera com en la segona convocatòria, s'ha d'obtenir una qualificació mínima del 50% en la prova escrita final per poder comptabilitzar la nota corresponent als seminaris. En cas de no obtenir aquesta nota mínima la qualificació de l'assignatura serà “Suspens” i la nota de l'assignatura serà l'obtinguda en aquest examen.

Durant les proves avaluatives, els telèfons mòbils, tablets i altres aparells electrònics que no siguin expressament autoritzats per la prova, han d'estar apagats i fora de la vista.


Fonts d'informació

Bàsica David Jou Mirabent, Josep Enric Llebot Rabagliati, Carlos Pérez García, Física para ciencias de la vida, 2a ed. McGraw-Hill, 2009
Nadine Barrie Smith, Andrew Webb, Introduction to medical imaging: physics, engineering and clinical Applications, Cambridge University Press, 2011
Editor, M.A. Flower, Webb's physics of medical imaging, 2nd ed. Boca Raton : Taylor & Francis, 2012
Jerrold T. Bushberg, The Essential physics of medical imaging, 3rd ed. Wolters Kluwer Health/Lippincott Williams & Wilkins, 2012
Stewart C. Bushong, Manual de radiología para técnicos: física, biología y protección radiològica, 9a edición Elsevier, 2010
Jorba Bisbal, Jaume Ortega Aramburu, Miguel Javier, Radiaciones ionizantes: utilización y riesgos, Barcelona : Edicions UPC, 2001

Complementària Miguel Ortuño Ortín, Física para biología, medicina, veterinaria y farmàcia., Crítica, 1996
Tipler, Paul Allen, Física: para la ciencia y la tecnología, Ed. Reverté,

Recomanacions


Assignatures que es recomana haver cursat prèviament
FÍSICA I/17254003
FÍSICA II/17254004
BIOFÍSICA/17254012
(*)La Guia docent és el document on es visualitza la proposta acadèmica de la URV. Aquest document és públic i no es pot modificar, llevat de casos excepcionals revisats per l'òrgan competent/ o degudament revisats d'acord amb la normativa vigent