Domande orali di Dispositivi medicali e diagnostici

Esempio: Se una pompa versa 60 mL in 1 ora, la portata è 1 mL al minuto.

Storiella: La pompa è come un rubinetto che versa acqua in una bacinella. Se il flusso

è costante, riempi in un tempo prevedibile.

7. Calcolare la concentrazione di un soluto a una compartimentazione

(derivazione della variabile)

Risposta: La concentrazione di un soluto si calcola usando la formula: C = n/V, dove n

è il numero di moli del soluto e V il volume della soluzione. In sistemi compartimentati,

occorre derivare l’equazione considerando i flussi in entrata e uscita.

Sito/Video: Chemical Concentration Calculations

Esempio: Immagina di aggiungere zucchero a un bicchiere d’acqua e mescolare. Più

zucchero aggiungi, maggiore è la concentrazione.

Storiella: Pensa a una festa: più persone entrano in una stanza (volume costante), più

la stanza si riempie (aumenta la concentrazione).

8. Se si ha un’infusione in compresse, come sarà l’andamento della

concentrazione nel tempo?

Risposta: L’andamento è tipicamente descritto da una curva di rilascio controllato,

che segue una fase di incremento rapido (rilascio iniziale) e una fase di plateau

(equilibrio). La funzione matematica varia a seconda del tipo di farmaco.

Sito/Video: Drug Release Profiles - YouTube

Esempio: Come una spugna che rilascia acqua: all'inizio il flusso è abbondante, poi

diminuisce fino a fermarsi.

Storiella: Immagina un rubinetto che perde gocce d’acqua: le prime gocce sono

rapide, poi diventano più lente.

9. Funzionamento delle immagini a ultrasuoni, nello specifico la ricostruzione

dell’immagine

Risposta: Gli ultrasuoni utilizzano onde sonore ad alta frequenza emesse da una

sonda. Quando le onde incontrano tessuti di diversa densità, una parte viene riflessa e

torna alla sonda, che registra il tempo di ritorno e l’intensità per creare l’immagine.

Sito/Video: Ultrasound Physics Basics

Esempio: Come urlare in una caverna e ascoltare l’eco: più il suono ritorna

rapidamente, più vicina è la parete.

Storiella: Immagina di essere un pipistrello che usa il suono per navigare al buio.

10. Costruzione di un’immagine ecografica

Risposta: Un’immagine ecografica viene costruita combinando i segnali eco ricevuti

da onde sonore riflesse. La posizione è calcolata dal tempo di volo, mentre l’intensità

determina il contrasto.

Sito/Video: Ultrasound Imaging Explained

Esempio: Come un sonar che mappa il fondo dell’oceano usando impulsi sonori.

Storiella: Un ecografo è come un pittore che usa suoni al posto dei colori per

disegnare un quadro.

11. Qual è il vantaggio del vector flow rispetto all’eco?

Risposta: Il vector flow permette di visualizzare la velocità del flusso sanguigno in

modo bidimensionale o tridimensionale, mostrando direzione e intensità del flusso.

L’eco tradizionale fornisce solo la componente del flusso lungo il fascio ultrasonoro.

Sito/Video: Vector Flow Imaging - Explanation

Esempio: È come passare da un disegno bidimensionale a un modello 3D interattivo.

Storiella: Immagina di guardare il vento che muove le foglie: il vector flow mostra

ogni direzione del vento, non solo l’intensità.

12. Come funziona il metodo di Otsu per segmentare l’immagine?

Risposta: Il metodo di Otsu cerca di separare un’immagine in due classi (sfondo e

oggetto) massimizzando la varianza tra le due classi. Calcola automaticamente una

soglia ottimale.

Sito/Video: Otsu's Method - Image Segmentation

Esempio: Come dividere una foto in due zone: chiara (sfondo) e scura (oggetto).

Storiella: Immagina di voler separare un mazzo di carte in due gruppi, scegliendo un

punto ott

14. Come funziona la TAC multistrato (spiral CT)?

Risposta: La TAC multistrato utilizza una sorgente di raggi X che ruota continuamente

intorno al paziente, mentre il tavolo si muove in modo costante. Questo crea una

spirale di dati, permettendo di acquisire più strati contemporaneamente con un

rilevatore multistrato.

Sito/Video: CT Multislice - YouTube

Esempio: Immagina di tagliare una pagnotta in fette sottili, ma tagliando più fette

contemporaneamente con un coltello multi-lama.

Storiella: È come fotografare una torre da ogni angolazione mentre la attraversi su un

ascensore in movimento.

15. Come si calcola la PRF (Pulse Repetition Frequency) e la profondità di

un'immagine ecografica?

Risposta: La PRF si calcola come il numero di impulsi emessi al secondo. La

profondità massima si determina dalla relazione: Profondità = (Velocità del

suono / 2) / PRF. Un'elevata PRF consente immagini più veloci, ma riduce la

profondità massima.

Sito/Video: Ultrasound PRF Explained

Esempio: Immagina un sonar che invia impulsi sonori: più spesso li invia, più

velocemente ottieni i dati, ma meno lontano riesce a vedere.

Storiella: È come lanciare una palla e aspettare che torni prima di lanciarne un'altra:

se le lanci troppo rapidamente, non riesci a vedere dove arrivano.

16. Differenza tra PET e SPECT

Risposta: Entrambe utilizzano isotopi radioattivi, ma la PET rileva fotoni prodotti

dall'annichilazione di positroni ed elettroni, mentre la SPECT rileva singoli fotoni

emessi direttamente dal radionuclide. La PET offre immagini con maggiore risoluzione

spaziale.

Sito/Video: PET vs. SPECT - Basics

Esempio: La PET è come una fotocamera ad alta definizione; la SPECT è come una

fotocamera standard.

Storiella: Immagina di guardare una scena con una lente d'ingrandimento (PET) o con

gli occhi nudi (SPECT): vedi dettagli diversi.

17. Quali sono i vantaggi e gli svantaggi delle valvole cardiache meccaniche

e biologiche?

Risposta:

Meccaniche: Durano a lungo, ma richiedono anticoagulanti.

 Biologiche: Non necessitano anticoagulanti, ma si usurano più rapidamente. La

 scelta dipende dall'età del paziente e da altre condizioni mediche.

Sito/Video: Heart Valve Types - Overview

Esempio: È come scegliere tra un rubinetto di metallo (duraturo ma necessita

manutenzione) o di plastica (pratico ma meno resistente).

Storiella: Una valvola meccanica è come un orologio svizzero: preciso, ma richiede

attenzione. Una biologica è come un fiore: bello, ma deperibile.

18. Come funziona un pulsossimetro?

Risposta: Il pulsossimetro utilizza due lunghezze d'onda di luce (rossa e infrarossa)

per misurare la saturazione di ossigeno nel sangue. La luce passa attraverso il dito e

viene assorbita diversamente dall'emoglobina ossigenata e deossigenata.

Sito/Video: Pulse Oximetry Explained

Esempio: Come una torcia che illumina un oggetto trasparente: a seconda del colore,

capisci di cosa è fatto.

Storiella: Immagina di indossare occhiali che cambiano colore per capire quanta luce

entra.

19. Come funziona l'effetto Doppler per la velocità del sangue?

Risposta: L'effetto Doppler si basa sul cambiamento di frequenza delle onde sonore

riflesse dai globuli rossi in movimento. La frequenza aumenta quando il flusso si

avvicina alla sonda e diminuisce quando si allontana.

Sito/Video: Doppler Effect in Ultrasound

Esempio: È come ascoltare il suono di un'ambulanza che cambia tono mentre si

avvicina o si allontana.

Storiella: Pensa a un musicista che cambia nota su una corda mentre si muove: il

suono ti dice dove sta andando.

20. Qual è il principio fisico degli ultrasuoni?

Risposta: Gli ultrasuoni si basano sulla propagazione di onde sonore ad alta

frequenza (>20 kHz) che si riflettono quando incontrano tessuti con diverse

impedenze acustiche.

Sito/Video: Physics of Ultrasound - Introduction

Esempio: Come l'eco in una valle: il suono torna indietro quando incontra una

superficie.

Storiella: Gli ultrasuoni sono come un pipistrello che usa il suono per "vedere" ciò che

lo circonda.

21: Come si rileva la saturazione di ossigeno con un pulsossimetro?

Risposta: Il pulsossimetro utilizza due lunghezze d'onda luminose, una rossa e una

infrarossa, che attraversano il dito o il lobo dell'orecchio. La differenza

nell'assorbimento della luce tra l'emoglobina ossigenata e deossigenata permette di

calcolare la saturazione di ossigeno.

Sito/Video: Pulse Oximetry Basics - YouTube

Esempio: È come guardare attraverso un vetro colorato per capire quanto colore

passa attraverso.

Storiella: Immagina un vigile che osserva il traffico per contare quante macchine

rosse (ossigenate) passano rispetto alle nere (deossigenate).

15. Come funzionano i sensori piezoelettrici nei dispositivi medici?

Risposta: I sensori piezoelettrici convertono la pressione meccanica in segnali elettrici

sfruttando materiali che generano cariche elettriche quando deformati. Sono utilizzati

in ecografi e monitor di pressione arteriosa.

Sito/Video: Piezoelectric Sensors Explained

Esempio: Come una chitarra che produce suoni quando le corde sono pizzicate, ma

con elettricità invece che onde sonore.

Storiella: Immagina un tamburo che trasforma ogni colpo in un segnale luminoso

anziché in un suono.

16. Cos’è il filtraggio passa-basso in un segnale biomedicale?

Risposta: Il filtraggio passa-basso elimina le alte frequenze da un segnale, lasciando

passare solo quelle basse. È utile per ridurre il rumore nei segnali cardiaci o respiratori.

Sito/Video: Low-pass Filtering Basics

Esempio: Come abbassare il volume di una radio per ascoltare solo i toni bassi e

profondi.

Storiella: Pensa a un colino che lascia passare solo la sabbia fine, eliminando le pietre

più grandi.

17. Come funziona un dispositivo per il monitoraggio della glicemia

continua?

Risposta: Un sensore sottocutaneo misura il glucosio nel fluido interstiziale tramite

una reazione enzimatica che genera un segnale elettrico proporzionale alla

concentrazione di glucosio. Il segnale è trasmesso a un ricevitore o smartphone.

Sito/Video: Continuous Glucose Monitoring

Esempio: Come un termometro digitale che registra costantemente la temperatura,

ma con lo zucchero nel sangue.

Storiella: Immagina un'ape che sorveglia continuamente un fiore, segnalando quanta

polline ha raccolto.

18. Differenza tra immagini 2D e 3D nella diagnostica per immagini

Risposta: Le immagini 2D mostrano sezioni piatte del corpo in una sola dimensione

spaziale, mentre le immagini 3D offrono una rappresentazione volumetrica dettagliata,

permettendo una visualizzazione più completa e accurata.

Sito/Video: 2D vs 3D Imaging - YouTube

Esempio: È come passare da una fotografia a un modello tridimensionale che puoi

osservare da ogni angolo.

Storiella: Guarda una mappa cartacea di una città e poi visita la città in un simulatore

3D.

19. Come f