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Oggetto:
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I. FISICA, INFORMATICA E VALUTAZIONE DEL RISCHIO

Oggetto:

PHYSICS, COMPUTER SCIENCE AND RISK ASSESSMENT

Oggetto:

Anno accademico 2024/2025

Codice attività didattica
SSP0373
Docenti
Paolo Olivero (Docente Responsabile del Corso Integrato)
Ezio Gastaldi (Docente Titolare dell'insegnamento)
Valentina Di Maggio (Docente Titolare dell'insegnamento)
Corso di studio
[f070-c711] TECNICHE DI LABORATORIO BIOMEDICO (ABILITANTE ALLA PROFESSIONE SANITARIA DI TECNICO DI LABORATORIO BIOMEDICO)
Anno
1° anno
Periodo
Da definire
Tipologia
Di base
Crediti/Valenza
5
SSD attività didattica
FIS/07 - fisica applicata (a beni culturali, ambientali, biologia e medicina)
ING-INF/07 - misure elettriche ed elettroniche
MED/46 - scienze tecniche di medicina e di laboratorio
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Obbligatoria
Tipologia esame
Scritto ed orale
Tipologia unità didattica
corso
Propedeutico a
Insegnamenti 2° e 3° anno
Oggetto:

Sommario insegnamento

Oggetto:

Obiettivi formativi

Fornire elementi della fisica di base e della fisica applicata alla medicina, propedeutici alla fisiologia del corpo umano. Fornire le basi dell'elettromagnetismo, della circuitistica elettrica e dell'ottica, presentando alcuni strumenti utilizzati in ambito clinico-diagnostico, con accenni anche alle tecniche cromatografiche, radioisotopiche e ad ultrasuoni

Gain basic knowledge of physics and its application to medicine, topics preparatory to the physiology of the human body. Gain basic knowledge of electromagnetism, electrical circuits and optics; presentation of some equipment used in clinical and diagnostic with remarks to chromatography, radioisotopes and ultrasounds.

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

Lo studente dovrà:

- aver acquisito gli elementi della fisica applicata alla medicina e propedeutici alla fisiologia del corpo umano;
- aver acquisito le basi della circuitistica elettrica e saper presentare alcuni strumenti utilizzati in ambito clinico.

- conoscere, saper valutare e prevenire i rischi presenti in laboratorio

The student must have acquired:

-  Elementary physics knowledge
-  Basic understanding of electrical circuits and electronic equipments
-  The ability to use some electrical instrumentations employed in clinical area

-  know, know how to evaluate and prevent the risks present in the laboratory

 

 

 

Oggetto:

Programma

Fisica Applicata alla Diagnostica Biomedica

  • Lezione #1: Introduzione: informazioni basilari, seminario "Fisica, biofisica e medicina"
  • Lezione #2: Ripasso (concetti matematici di base: algebra, equazioni, funzioni, trigonometria)
  • Lezione #3: Unità di misura, vettori
  • Lezione #4: Cinematica, dinamica, lavoro e energia
  • Lezione #5: Fluidostatica e fluidodinamica
  • Lezione #6: Ottica
  • Lezione #7: Termodinamica
  • Lezione #8: Fisica atomica e nucleare
  • Lezione #9: Radiazioni e dosimetria

Le lezioni saranno integrate con sessioni di esercitazioni con esercizi numerici sulle seguenti tematiche:

  • Unità di misura, vettori
  • Cinematica, dinamica, lavoro e energia
  • Termodinamica
  • Ottica

Misurazioni e Strumenti in Ambito Diagnostici

  • Presentazione del corso, relazioni ed attinenze all'attività del tecnico di laboratorio biomedico.
  • Introduzione alle grandezze, fenomeni elettrici ed unità di misura: elettrostatica ed elettricità: legge di Coulomb, campo e potenziale elettrico, condensatori, corrente elettrica, tensione, leggi di Ohm, resistenza e potenza elettrica, effetto Joule; magnetismo: campi magnetici, induzione magnetica, legge di Biot-Savart, legge di Faraday. Leggi di Kirchhoff ai nodi e alle maglie; resistenze in serie e in parallelo, bipoli attivi; applicazioni leggi di Ohm
  • Approfondimento sui circuiti in regime variabile. Transitori e filtri in frequenza
    Generalità di metrologia: il concetto di misura, misure dirette ed indirette, errori di misura e loro trattamento, prefissi moltiplicativi e demoltiplicativi delle unità di misura, notazioni di scrittura.
  • Misure di grandezze elettriche: l'amperometro e le misure di corrente, il voltmetro e le misure di tensione, l'ohmmetro e le misure di resistenza elettrica, cenni alla misura di potenza nei circuiti in regime variabile. Cenni sull'oscilloscopio.
  • I trasduttori di grandezze fisico chimico di interesse per il laboratorio biomedico: trasduttori di temperatura, lamina bimetallica, termocoppia, termistori, termoresistenze, trasduttori di posizione, velocità ed accelerazione lineare e radiale, trasduttore potenziometrico, encoder; trasduttori di livello; trasduttori di pressione, sensori di prossimità, primi cenni su trasduttori fotometrici.
  • Generalità di elettronica: i semiconduttori. Il drogaggio dei semiconduttori. La giunzione PN ed il diodo. Impieghi del diodo nei circuiti raddrizzatori.
    Transistor e amplificatori operazionali: cenni sui transistor bipolari e ad effetto di campo e sulle loro applicazioni. Il concetto di retroazione, gli amplificatori operazionali, generalità di funzionamento; applicazioni: inseguitore di tensione, amplificatore invertente, amplificatore non invertente. Circuiti derivatore e integratore.
  • Dall'elettronica analogica all'elettronica digitale: il comparatore di soglia semplice e con isteresi, il campionamento dei segnali analogici, circuito di sample & hold, esempi di convertitori analogici / digitali (flash converter).
    I segnali digitali: generalità, porte logiche ed applicazioni, applicazione per circuiti di memorizzazione (flip flop RS) e di calcolo (semisommatore e sommatore).
    La misura della concentrazione di elettroliti mediante elettrodi: costruzione di circuito elettronico di pHmetro su breadborad.
  • Principi di funzionamento dello spettrofotometro e simulazioni di funzionamento. Cenni alle tecniche elettroforetiche.
    Visione di componenti, realizzazione e test di semplici circuiti di prova su breadborad, simulazione al calcolatore dei fenomeni e dei sistemi studiati.

Scienze tecniche di medicina di laboratorio applicate alla valutazione del rischio e prevenzione in laboratorio

  1. Concetti di rischio e di pericolo. Elementi di misura del rischio.
  2. Generalità sul D.Lgs.81/2008 e altra legislazione inerente la materia.
  3. Il valore aggiunto del comportamento sicuro: l'importanza del fattore umano
  4. Infortuni e "quasi incidenti": la piramide di Heinrich. Strumenti per prevenire il rischio.
  5. Rischio incendio: elementi di pericolo e gestione dell'emergenza. Esercitazione su campo virtuale.
  6. Rischi piscosociali: stress, mobbing, burn out.
  7.  Rischi specifici in un laboratorio analisi.
  8.  Rischio chimico-cancerogeno: identificazione dei fattori di rischio, etichettatura e schede di sicurezza, metodologia di valutazione, misure di bonifica. Esercitazione pratica di riconoscimento degli elementi di rischio di alcuni prodotti utilizzati in laboratorio.
  9. Rischio biologico: identificazione dei fattori di rischio, classificazione degli agenti biologici, metodologia di valutazione, misure di bonifica.
  10. Rischio da movimentazione manuale dei carichi: identificazione dei fattori di rischio,  metodologia di valutazione (NIOSH, Snook e Ciriello, OCRA), misure di bonifica.
  11. Rischio determinato dall'uso di attrezzature munite di videoterminali: identificazione dei fattori di rischio, metodologia di valutazione, misure di bonifica.
  12. Dispositivi di protezione individuale e ambientale. Criteri di scelta di DPI e DPA

Applied Physics to biomedical diagnostics

  • Lecture #1: Introduction: basic course information, "Physics, biophysics and medicine" seminar
  • Lecture #2: Basic concepts in: algebra, equations, functions, trigonometry
  • Lecture #3: Measure units, vectors
  • Lecture #4: Kinematics, dynamics, work and energy
  • Lecture #5: Fluidostatics and fluidodynamics
  • Lecture #6: Optics
  • Lecture #7: Thermodynamics
  • Lecture #8: Atomic and nuclear physics
  • Lecture #9: Radiations and dosimetry

The lectures will be integrated with tutorial sessions with numerical exercises on the following topics:

  • Measure units, vectors
  • Kinematics, dynamics, work and energy
  • Thermodynamics
  • Optics

Measurements and instruments in diagnosis

  • Presentation of the course, connections with the activities of biomedical laboratory technician.
  • Introducing magnitudes, electrical phenomena and units: electrostatics and electricity: Coulomb's law, electric field and potential, capacitors, electric current, voltage, Ohm, resistance and electrical power, Joule effect; magnetism: magnetic fields, magnetic induction, the Biot-Savart, Faraday's law). Kirchhoff's laws; resistors in series and in parallel, active bipole; applications Ohm's law. Insights on circuits in variable regime. Transient and frequency filters.
  • General metrology: the concept of measure, direct and indirect measures, measurement errors and their treatment, prefixes units, notations.
  • Measurements of electrical quantities: the  ammeter and current measurements, the voltmeter and voltage measurements, the measurement of the electrical resistance, background power measurement in a variable speed circuits. Oscilloscope background.
    The transducers of chemical physical quantities of interest for biomedical laboratory: temperature transducers, bimetal, thermocouples, thermistors, resistance thermometers, transducers of speed and linear acceleration and radial, potentiometric transducer, encoder; level transducers; pressure transducers, proximity sensors, first background of photometric transducers.
  • Electronics: Semiconductors. The doping of semiconductors. The PN junction and the diode. Uses of the diode in the rectifier circuits. ransistors and operational amplifiers: notes on bipolar and field-effect transistors and their applications. The concept of feedback, operational amplifiers: voltage follower, amplifier
    inverting, non-inverting amplifier. Differentiator and integrator circuits.
  • Analog electronics to digital electronics: the simple comparator with hysteresis and threshold, the sampling of the analog signals, the sample and hold circuit, examples of analog / digital converters (flash converter).
  • The digital signals: logic gates and applications, application to the storage circuits (RS flip flop) and calculation (half-adder and adder).
  • The measurement of the concentration of electrolytes by means of electrodes: construction of the electronic circuit of pH-meter on breadborad.
  • The spectrophotometer and simulations. Feedback of electrophoretic techniques.
  • Components, implementation and testing of simple test circuits breadborad, computer simulation of phenomena and systems studied.

Techniques of laboratory medicine sciences applied to risk assessment and prevention workshops     

  • concepts of risk and danger. Elements of risk measure.     
  • General information on D.Lgs.81 / 2008 and other legislation concerning the matter.     
  • general risks of a healthcare company.     
  • specific risks of the work environment: Laboratory Analysis.     
  • chemical and carcinogenic risk: identification of risk factors, labeling and safety data sheets, evaluation methodology, remediation measures.     
  • biohazard: identification of risk factors, classification of biological agents, assessment methodology, remediation measures.     
  • Risk ionizing and non-ionizing radiation in the laboratory.     
  • Fire Hazard: elements of danger and emergency management.     
  • piscosociali risks: stress, mobbing, burnout.     
  • Risks from manual handling of loads: identification of risk factors, assessment methodology (NIOSH, Snook and Ciriello, OCRA), remediation measures.     
  • Risk arising from the use of display screen equipment: identification of risk factors, assessment methodology, remediation measures. 
  • Risk determined by the use of materials containing rubber latex.     
  • Means of individual and environmental protection.

Technical sciences of laboratory medicine applied to risk assessment and prevention in the laboratory Concepts of risk and danger.

  • Elements of risk measurement.
  • General information on Legislative Decree 81/2008 and other legislation concerning the matter.
  • The added value of safe behavior: the importance of the human factor Accidents and "near misses": the Heinrich pyramid.
  • Tools to prevent risk. Fire risk: elements of danger and emergency management. Virtual field exercise. Social risks: stress, mobbing, burnout. Specific risks in an analysis laboratory. Chemical-carcinogenic risk: identification of risk factors, labeling and safety data sheets, assessment methodology, remediation measures.
  • Practical exercise of recognizing the risk elements of some products used in the laboratory. Biological risk: identification of risk factors, classification of biological agents, assessment methodology, remediation measures.
  • Risk from manual handling of loads: identification of risk factors, assessment methodology (NIOSH, Snook and Ciriello, OCRA), remediation measures.
  • Risk determined by the use of equipment equipped with video terminals: identification of risk factors, assessment methodology, remediation measures.
  • Personal and environmental protection devices.
  • Criteria for choosing PPE and DPA
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Modalità di insegnamento

L'Insegnamento si articola in due moduli:

  • Fisica Applicata alla Diagnostica Biomedica: prevede 24 ore di lezione (2 CFU)
  • Misurazioni e Strumenti in Ambito Diagnostico: prevede 24 ore di lezione (2 CFU)
  • Scienze tecniche di medicina di laboratorio applicate alla valutazione del rischio e prevenzione in laboratorio: prevede 12 ore di lezione (1 CFU)

Le lezioni dell'insegnamento si articolano in 60 ore totali di didattica frontale, che si svolgono in aula con l'ausilio di proiezioni e slide che sono consegnate alle studente come materiale didattico

Teaching is divided into two modules:

  • Physics applied to biomedical diagnostics: 24 hours lessons (2CFU)
  • Measurements and instruments in diagnosis: 24 hours of lessons (2 CFU)
  • Techniques of laboratory medicine sciences applied to risk assessment and prevention in the laboratory : includes 12 hours of lessons ( 1 CFU )

The total of 60 hours of lectures took place in the classroom, where slides are showed and provided to students as teaching materials.

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Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame orale

Per il modulo "Fisica Applicata alla Diagnostica Biomedica" è inoltre previsto un esonero scritto, consistente in 23 domande a risposta multipla, alcune delle quali prevedono l'esecuzione di calcoli numerici.

Oral exam

For the "Applied physics to biomedical diagnostic" a written exam is also planned, which consist of 23 questions with multiple answers, some of which require numerical calculations.

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

Fisica Applicata alla Diagnostica Biomedica

J. S. Walker, Fondamenti di Fisica (Pearson)
A. Gianbattista, Fisica Generale (2 a ed., McGraw-Hill)
D. Giancoli, Fisica con Fisica Moderna (2 a ed., Casa ed. Ambrosiana)
K. W. Kane, M. M. Sternheim, Fisica Applicata (ed. 2013, EMSI)
D. Scannicchio, Fisica Biomedica (3 a ed., EdiSES)

Lezioni videoregistrate di Fisica: portale Start@Unito

Misurazioni e Strumenti in Ambito Diagnostico

Dispense del docente

Scienze tecniche di medicina di laboratorio applicate alla valutazione del rischio e prevenzione in laboratorio

Dispense del docente

Decreto Legislativo 81/2008



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Note

Gli studenti con DSA o disabilità sono pregati di prendere visione delle modalità di supporto e di accoglienza di Ateneo, ed in particolare delle procedure necessarie per il supporto in sede d’esame.

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Moduli didattici

Registrazione
  • Chiusa
    Apertura registrazione
    01/03/2020 alle ore 00:00
    Chiusura registrazione
    31/12/2022 alle ore 23:55
    Oggetto:
    Ultimo aggiornamento: 30/05/2024 09:51
    Location: https://biomedicocn.campusnet.unito.it/robots.html
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