Domande orali esame Dispositivi medicali e diagnostici

Risposta: Nella TAC, la corrente della sorgente a raggi X è rilevata tramite

 sensori che monitorano il fascio di raggi emesso. La corrente è correlata alla

quantità di elettroni accelerati, che determinano l'intensità del fascio di raggi X.

Risorsa utile: Video esplicativo su TAC e raggi X

 Esempio pratico: Pensa a una torcia: maggiore è l'intensità della batteria, più

 luminoso è il fascio di luce.

Storiella mnemonica: La corrente è come il flusso d'acqua da un tubo: più

 acqua scorre, più forte è il getto.

7. TAC spirale funzionamento

Risposta: La TAC spirale (o spiral CT) acquisisce dati in modo continuo mentre

 il lettino del paziente si muove costantemente attraverso il gantry. Questo

consente di ottenere immagini volumetriche senza interruzioni, migliorando la

risoluzione spaziale e riducendo i tempi di scansione.

Risorsa utile: Video su TAC spirale

 Esempio pratico: Immagina di tagliare una pagnotta di pane con un

 movimento a spirale: ottieni fette continue senza doverti fermare.

Storiella mnemonica: La TAC spirale è come un elicottero che vola intorno a

 un edificio, scattando foto da ogni angolo senza interruzioni.

8. Spirale multistrato

Risposta: Nella TAC multistrato, più file di rilevatori vengono utilizzate

 contemporaneamente, consentendo di acquisire più sezioni del corpo in un

unico passaggio. Questo migliora la velocità e la risoluzione dell’immagine.

Risorsa utile: Approfondimento su TAC multistrato

 Esempio pratico: Pensa a un libro con più pagine: invece di leggere una

 pagina alla volta, puoi vedere più pagine contemporaneamente.

Storiella mnemonica: La TAC multistrato è come una fotocopiatrice che

 scansiona più pagine insieme.

9. Come fa un ecografo a costruire l’immagine sentendo solo il suono? (B-

mode)

Risposta: L'ecografo emette onde ultrasoniche che rimbalzano sui tessuti e

 ritornano alla sonda. L'intensità e il tempo di ritorno determinano la posizione e

l'ecogenicità dei tessuti, formando un'immagine bidimensionale (B-mode).

Risorsa utile: Video su B-mode

 Esempio pratico: Pensa a un pipistrello che usa l'eco per orientarsi: emette

 suoni e interpreta i ritorni per sapere dove si trovano gli ostacoli.

Storiella mnemonica: L'ecografo è come un sonar: manda un segnale e

 aspetta il rimbalzo per mappare l'ambiente.

10. Principio di funzionamento RM

Risposta: La risonanza magnetica si basa sull'interazione tra i protoni nel corpo

 e un campo magnetico statico (èB0î). I protoni si allineano con il campo e,

quando viene applicato un impulso radio (èB1î), vengono eccitati. Tornando allo

stato iniziale, rilasciano energia sotto forma di segnali rilevati per creare

un'immagine.

Risorsa utile: Principi della RM

 Esempio pratico: Immagina una trottola che gira: il campo magnetico la fa

 allineare, ma un colpetto (impulso) la fa oscillare prima di tornare a girare.

Storiella mnemonica: La RM è come una danza: i protoni si allineano,

 ricevono una spinta, e tornano alla loro posizione rilasciando energia.

11. Come funziona l’eco-color-Doppler?

Risposta: L’eco-color-Dop



1. Come funziona una sorgente per raggi X?

Risposta: Una sorgente per raggi X funziona utilizzando un tubo a raggi X, in cui un

filamento di tungsteno emette elettroni per effetto termoionico. Gli elettroni accelerati

colpiscono un bersaglio metallico, producendo raggi X per interazione con gli atomi del

bersaglio (effetto frenamento e radiazione caratteristica).

Sito/Video: Khan Academy - How X-rays work

Esempio: Immagina una fionda che lancia pietre contro un muro. Gli elettroni sono le

pietre, il muro è il bersaglio, e l'energia liberata genera le onde dei raggi X.

Storiella: Pensa a un fiume che scorre velocissimo (elettroni) e si schianta contro una

diga (bersaglio). Lo schianto genera onde (raggi X).

2. Descrizione del metodo della retroproiezione + esercizio

Risposta: La retroproiezione è un metodo usato in tomografia per ricostruire immagini

da proiezioni. Si sovrappongono le proiezioni lungo diverse direzioni e si media il

risultato. Il filtraggio delle retroproiezioni migliora la qualità dell'immagine riducendo

l'effetto sfocatura.

Sito/Video: YouTube - Filtered Backprojection

Esempio: Disegna un cerchio, traccia linee da diversi punti (proiezioni) verso il centro.

Le intersezioni rappresentano la retroproiezione.

Storiella: Immagina di cercare un tesoro nascosto sotto la sabbia: più persone

indicano un punto da diverse angolazioni, più sai dove scavare.

3. Funzionamento degli stent intravascolari

Risposta: Gli stent sono piccoli tubi metallici o polimerici inseriti nei vasi sanguigni

per mantenerli aperti in caso di restringimento (stenosi). Sono posizionati tramite un

catetere con un palloncino che li espande all'interno del vaso.

Sito/Video: Mayo Clinic - Stent Overview

Esempio: Pensa a un tubo intasato: inserisci un filo con una spazzola all'estremità che

lo tiene aperto.

Storiella: Lo stent è come un ombrello aperto dentro un tubo: impedisce che si

chiuda.

4. Qual è il possibile problema che potrebbe comportare la presenza dello

stent? Come prevenire la restenosi?

Risposta: Un problema comune è la restenosi, il ri-restringimento del vaso per

crescita eccessiva di tessuto cicatriziale. Si previene utilizzando stent a rilascio di

farmaci che inibiscono la proliferazione cellulare.

Sito/Video: Cardiology Explained - Stent Restenosis

Esempio: Immagina un tubo che si richiude per accumulo di calcare. Un prodotto

anticalcare previene il problema.

Storiella: Lo stent è come un giardiniere che pianta fiori ma usa anche diserbanti per

evitare erbacce.

5. Tecnica della risonanza magnetica

Risposta: La risonanza magnetica (RM) utilizza un campo magnetico forte e onde

radio per allineare i nuclei di idrogeno nel corpo. Quando l'allineamento si interrompe,

i nuclei emettono segnali rilevati e trasformati in immagini.

Sito/Video: MRI Basics - YouTube

Esempio: È come disporre tante trottole (nuclei) che girano allineate. Quando il

campo si spegne, smettono di girare e producono suoni che aiutano a mappare la

scena.

Storiella: Immagina una pista da bowling magnetica dove tutte le palle (nuclei) sono

allineate finché qualcuno non le disturba.

6. Immaginando di avere una pompa d’infusione, stabilire la portata della

pompa (infusione costante e non)

Risposta: La portata è data da: Portata = Volume / Tempo. Per infusione costante è

lineare; per infusione non costante si calcola considerando variazioni nel tempo (es.

con integrali).

Sito/Video: YouTube - Infusion Pumps Basics

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

13. Come si rileva

13. Come si rileva la velocità del sangue con effetto Doppler?

Risposta: L’effetto Doppler rileva la variazione di frequenza delle onde sonore riflesse

dai globuli rossi in movi