Corso di Laurea in Tecniche di Laboratorio Biomedico - Cuneo

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.

Formare ed informare gli studenti e le studentesse su tutti i rischi lavorativi presenti nei laboratori con particolare riferimento a quello biologico e chimico

Acquisire il concetto di trasduzione di una grandezza di interesse biolaboratoristico una altra grandezza fisica, comprendere il processo di misurazione relativamente alle apparecchiature di laboratorio biomedico.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE

Lo studente dovrà:
- aver appreso i principali concetti di fisica di base, negli ambiti della meccanica, della fluidodinamica, dell'ottica, della termodinamica e della fisica atomica e nucleare;
- aver acquisito le conoscenze essenziali all'applicazione di tali concetti in ambito bio-medicale, con particolare rilevanza al contesto laboratoriale;
- conoscere le principali grandezze fisiche in cui vengono trasdotti i parametri di interesse biolaboratoristi e comprendere il processo di trasduzione;
- aver appreso le norme generali di sicurezza, i concetti dei vari tipo di rischio e di pericolo;
- aver acquisito le conoscenze riguardanti la legislazione inerente la materia di rischio, i dispositivi di protezione individuale e ambientale e criteri di scelta di DPI e DPA.

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE

Al termine dell'insegnamento, gli studenti dovranno aver acquisito:
- le basi per l'applicazione dei concetti basilari della fisica moderna in un contesto laboratoriale in ambito bio-medico; in particolare, dovranno applicare i concetti basilari in ambito dosimetrico e radio-protezionistico;
- la capacità di riconoscere i componenti ed i processi studiati nelle principali apparecchiature di laboratorio;
- le basi per la valutazione dei vari rischi in laboratorio e la gestione delle emergenze (es. gestione incendio); inoltre devono saper sceglie ed utilizzare correttamente i dispositivi di protezione sia individuali che collettivi.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO

Alla fine dell’insegnamento gli studenti dovranno avere sviluppato:
- una chiara capacità di valutazione e giudizio basata sulla capacità di svolgere calcoli fisici di base nelle suddette aree disciplinari, con particolare rilevanza ad una corretta gestione delle unità di misura;
- la capacità di comprendere i termini e la qualità di una catena di misurazione;
- una chiara visione dei rischi e dei pericoli che possono trovare in un laboratorio.

ABILITÀ COMUNICATIVE

Al termine dell’insegnamento gli studenti dovranno essere in grado di:
- utilizzare un linguaggio corretto in ambito fisico, sia nella forma scritta che orale, particolarmente per quanto pertiene alle grandezze fisiche ed alle loro unità di misura;
- interloquire sugli aspetti principali delle apparecchiature di laboratorio con tecnici elettronici ed informatici;
- utilizzare un linguaggio corretto in materia di sicurezza, sia nella forma scritta che orale, unitamente a una corretta valutazione ed comunicazione dei rischi presenti in laboratorio.

CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO

Alla fine dell’insegnamento gli studenti avranno maturato:
- un metodo di studio adeguato e un pensiero critico della fisica applicata in ambito bio-medico, attraverso l'utilizzo del materiale fornito a lezione, anche in un contesto di esercitazioni numeriche;
- la capacità di estendere le conoscenze apprese anche ad altri apparecchi o tecnologie innovative;
- un metodo di studio adeguato e un pensiero critico della materia, attraverso l'utilizzo del materiale fornito a lezione, integrato con altre risorse.

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 Diagnostico

• 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

• Norme generali di sicurezza; concetti di rischio e di pericolo.
• Generalità sul D.Lgs.81/2008 e altra legislazione inerente la materia.
• Dispositivi di protezione individuale e ambientale. Criteri di scelta di DPI e DPA
• Rischio incendio: elementi di pericolo e gestione dell'emergenza.
• Rischi specifici in un laboratorio analisi.
• Rischio chimico-cancerogeno: identificazione dei fattori di rischio, etichettatura e schede di sicurezza, metodologia di valutazione, misure di bonifica. 
• Rischio biologico: identificazione dei fattori di rischio, classificazione degli agenti biologici, metodologia di valutazione, misure di bonifica.
• Rischio da movimentazione manuale dei carichi: identificazione dei fattori di rischio,  metodologia di valutazione, misure di bonifica.
• Rischio determinato dall'uso di videoterminali: identificazione dei fattori di rischio, metodologia di valutazione, misure di bonifica.
• Rischio allergologico, antiblastici, chemioterapici
• Rischio radiazioni ionizzanti e non ionizzanti

L'Insegnamento si articola in 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.

Per il modulo di Misurazioni e Strumenti in Ambito Diagnostico sono previste simulazioni al calcolatore da parte degli studenti, realizzazione di semplici circuiti con alimentazione a batteria.

Per l'insegnamento è previsto un esame orale.

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

Per il modulo "Misurazioni e Strumenti in Ambito Diagnostico": Orale con esercitazione scritta specifica propedeutica di esame. Valutazione delle relazioni relative alle esercitazioni.

Per il modulo di "Scienze tecniche di medicina di laboratorio applicate alla valutazione del rischio e prevenzione in laboratorio" è previsto un esame orale.