Imagiologia Médica

Código:

EBE0193

Sigla:

IM

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Engenharia Biomédica

Ocorrência: 2014/2015 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Física
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Bioengenharia

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MEB	15	Plano de estudos oficial	1	-	6	56	162
MIB	10	Plano de estudos oficial	4	-	6	56	162

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

O objectivo da unidade curricular é a aquisição dos conhecimentos básicos de Física relevantes para actividades de operação, manutenção ou investigação envolvendo equipamentos médicos usados em Imagiologia Médica. Os conhecimentos incluem os princípios físicos de base, aspectos básicos da engenharia dos equipamentos, e a avaliação das características da imagem tendo em vista a aplicação em Medicina.

Resultados de aprendizagem e competências

Deverá ser obtida, no final da unidade curricular, proficiência nas seguintes áreas:
Princípios físicos básicos da radiação. Descrever a constituição da matéria e sua relação com a radiação, listar as grandezas físicas usadas na descrição da radiação e da sua propagação; distinguir entre os diferentes mecanismos de produção e de detecção da radiação; descrever a interacção da radiação com a matéria, em particular no contexto da imagiologia médica (raios X, raios gama) e explicar o fundamento da sua aplicação em imagiologia; resolver exercícios simples envolvendo estes assuntos.
Conhecimentos em engenharia dos equipamentos médicos. Enumerar os diferentes tipos de modalidades de imagiologia abordados; relacionar as modalidades com os princípios físicos na sua base; esquematizar as componentes do equipamento médico correspondente; descrever para cada modalidade as técnicas de produção da imagem; avaliar a imagem final na óptica da sua aplicação em medicina.
Física experimental básica. Aplicar os princípios físicos à execução de pequenas experiências, definir objectivos das experiências, estabelecer procedimentos, tratar os dados, formular conclusões fundamentadas e comunicar os resultados. 
Cálculo e análise de diagramas. Usar folhas de cálculo ou pequenos programas para analisar dados das experiências e resolver problemas simples de física da radiação; recolher, interpretar e explicar informação contida em diagramas e planos técnicos de equipamentos. Saber extrair informação de diversas proveniências: cartas de nuclídeos, diagramas de decaimento, gráficos de dose, gráficos de atenuação, etc.
Desenvolvimento Pessoal. Trabalhar eficientemente em grupo e desenvolver capacidades de auto-avaliação e avaliação dos pares; comunicar com eficiência, sob forma escrita e oral; aprofundar a autonomia no estudo e o raciocínio argumentativo e crítico.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Aconselháveis: Fundamentos de Física (FFIS) e Matemáticas (MAT). 

Programa

1-Fundamentos de Física da radiação: constituição da matéria e sua relação com a radiação; radiação electromagnética; radiação corpuscular; radiometria e fotometria; produção de radiação; interacção da radiação com a matéria; detecção de radiação; efeitos biológicos das radiações.
2-Radiologia: produção e detecção de raios X, atenuação dos raios X; dosimetria. Radiografia planar: instrumentos, formação da imagem, parâmetros de aquisição da imagem; ruído e razão sinal-ruído. Tomografia computorizada (CT): instrumentos, formação da Imagem, qualidade de imagem.
3-Medicina nuclear: propriedades dos núcleos, decaimentos e radioactividade; traçadores e aspectos funcionais. Cintigrafia: instrumentação, formação e qualidade de imagem. Tomografia computadorizada de emissão - SPECT e PET: produção de traçadores; detectores; instrumentação; imagem; vantagens e desvantagens.
4-Protecção da radiação e Dosimetria.
5-Ressonância magnética nuclear (RMN): princípios físicos da ressonância magnética nuclear; precessão e frequência de Larmor; magnetização transversa e longitudinal; excitação por radiofrequência; relaxação; ecos de spin. Imagiologia por RMN: instrumentação; produção e qualidade de imagem; contraste.
6-Ultra-sons: física dos ultra-sons, propagação de ultra-sons; efeito Doppler; feixe e focagem; sistemas de ecografia; instrumentação; imagiologia pulso-eco; modos de varrimento; produção e qualidade de imagem.

Bibliografia Obrigatória

Jerrold T. Bushberg [et al.]; The essential physics of medical imaging. ISBN: 978-0-683-30118-2
Jerry L. Prince, Jonathan M. Links; Medical imaging signals and systems. ISBN: 0-13-065353-5
Nadine Barrie Smith, Andrew Webb; Introduction to medical imaging. ISBN: 978-0-521-19065-7
Jennifer Prekeges; Nuclear medicine instrumentation. ISBN: 978-0-7637-6638-2
Michel Décorps; Imagerie de résonance magnétique. ISBN: 978-2-7598-0000-1

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

- Aulas teórico-práticas (TP) 2x1,5h/semana. As aulas poderão consistir em várias actividades: exposição e discussão dos conceitos; listagem dos objectivos, das leituras e das tarefas a realizar pelos estudantes no seu estudo; trabalhos de casa; explicação dos equipamentos e seu funcionamento; apresentação e discussão de demonstrações e simulações; resolução de problemas; actividades da avaliação distribuída, como testes curtos; experiências; visitas a unidades hospitalares onde sejam usados equipamentos médicos.
- Aulas práticas laboratoriais (PL) 1x1h/semana: realização de trabalhos laboratoriais simples sobre raios X (usando uma aparelho de raios-X didáctico), raios gama (usando um detector de cintilação) e ultra-sons.

Palavras Chave

Ciências Físicas > Física > Física aplicada > Física médica

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	75,00
Trabalho laboratorial	25,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	106,00
Frequência das aulas	56,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Para a obtenção de frequência à disciplina é necessário:
- Assistir ao mínimo legal de aulas teórico-práticas e práticas (75%);
- Realizar pelo menos 80% das actividades individuais e de grupo propostas.

Fórmula de cálculo da classificação final

A classificação final (CF) é dada pela expressão
CF = 0,25 AD + 0,75 EF
- AD é o resultado da componente da avaliação distribuída;
- EF é a classificação do exame final, que não poderá ser inferior a 10 valores.

Provas e trabalhos especiais

Não estão previstos.

Trabalho de estágio/projeto

Não estão previstos.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Por exame, de acordo com as normas de avaliação em vigor. 

Melhoria de classificação

Por exame, de acordo com as normas de avaliação em vigor.