Física médica y dosimetría

Objetivos del curso
- Aprendizaje de los fundamentos y conceptos de los usos médicos de la radiación ionizante.
- Comprensión de las magnitudes descriptoras de los campos de radiación y de la absorción de energía en los tejidos.
- Manejo básico de instrumentación para la medida de dosis de radiación.
- Introducción a los sistemas de imagen clínica y preclínica.

1.- Física de la radiación.
1.1. Interacciones de la radiación con la materia. Electrones, fotones, neutrones e iones pesados. Coeficientes másicos de interacción.
1.2. Radiometría. Fluencia y fluencia en energía. Kerma. Dosis y Cema. Cálculo de magnitudes.
1.3. Teoría de cavidades. Bragg-Gray y Spencer-Attix.

2.- Instrumentación
2.1. Propiedades generales de los dosimetros.
2.2. Patrones primarios: calorimetria, dosimetria de Fricke.
2.3. Dosimetros en nivel de terapia.
2.4. Sistemas de medida en niveles de protección radiológica.
2.5. Sistemas de imagen radiológica. Mamografía, tomografía axial, fluoroscopía, resonancia magnética nuclear.
2.6. Sistemas de imagen en medicina nuclear. Gammacámara y tomografía SPECT. Tomografía por emisión de positrón.

3.- Generadores de radiación en aplicaciones médicas.
3.1. Sistemas generadores de rayos X.
3.2. Unidades de teleterapia.
3.3. Aceleradores de particulas para uso medico.
3.4. Modalidades de radioterapia. Braquiterapia y radioterapia externa. Radioterapia conforme y de intensidad modulada, tomoterapia y radioterapia estereotéctica. Hadronterapia.

4.- Proteccion radiologica.
4.1. Conceptos basicos de protección Radiológica.
4.2. Radiobiología.
4.3. Cantidades limitadoras y operacionales.
4.4. Aspectos legales.
4.5. Diseño de instalaciones radiactivas.

- Pedro Andreo, David T. Burns, Alan E. Nahum, Jan Seuntjens, Frank Herbert Attix “Fundamentals of Ionizing Radiation Dosimetry” John Wiley & Sons (2017)
– Wolbarst AB: “Physics of Radiology”. Medical Physics Publishing. 2005.
- E. B. Podgorsak “Dosimetry and Medical Radiation Physics” IAEA 2005
- E. B. Podgorsak “Radiation Physics for Medical Physicists” Springer 2010
– Dowsett DJ, Kenny PA, Johnston RE: “The Physics of Diagnostic
Imaging”. Chapman & Hall Medical. 1998.
– Bushberg JT, Seibert JA, Leidholdt EM, Boone JM: “The Essential
Physics of Medical Imaging”. Lippincott Williams & Wilkins. 2002.
- F. Khan: "The Physics of radiation therapy". Lippincott Williams &
Wilkins. 2004.
– Wolbarst AB: “Physics of Radiology”. Medical Physics Publishing. 2005.
- K. Bethge et al. “Medical applications of nuclear physics” Springer
2004
- F. H. Attix “Introduction to Radiological Physics and Radiation
Dosimetry” John Wiley & Sons 1986
- H. E. Johns & J. R. Cunnigham “The Physics of Radiology” Charles
C. Thomas Publisher 1983
- W. H. Hallenbeck “Radiation Protection” Lewis Publishers 1994
- Essential nuclear medicine physics. Powsner, Rachel A. Malden :
Blackwell Publishing , cop. 2006. VIII, 206 p. : il. ; 26 cm
- Physics in nuclear medicine. Cherry, Simon R. Philadelphia, PA :
Saunders, c2003. XIII, 523 p. : ill. ; 27 cm
- Basic Physics of Nuclear Medicine.
http://en.wikibooks.org/wiki/Basic_Physics_of_Nuclear_Medicine
- Nuclear Medicine Information.
http://www.nucmedinfo.com/Pages/physic.html

Resultados del aprendizaje:
En la materia de Física Médica y Dosimetría se adquirirán conocimientos sobre las aplicaciones de la Física al ámbito médico, especialmente en los aspectos relativos al uso de las radiaciones ionizantes en diagnóstico y terapia. Además se profundizará en los conocimientos fundamentales para
medir y caracterizar los campos de radiación.
- Adquirirá conocimientos de los fundamentos sobre dosimetría e instrumentación dosimétrica.
- Adquirirá conocimientos básicos de las aplicaciones de diferentes tipos de radiación en el ámbito clínico: sus fundamentos tecnológicos y su uso
práctico.

Básicas y generales:
CG01 - Adquirir la capacidad de realizar trabajos de investigación en equipo.
CG02 - Tener capacidad de análisis y de síntesis.
CG03 - Adquirir la capacidad para redactar textos, artículos o informes científicos conforme a los estándares de publicación.
CG04 - Familiarizarse con las distintas modalidades usadas para la difusión de resultados y divulgación de conocimientos en reuniones científicas.
CG05 - Aplicar los conocimientos a la resolución de problemas complejos.
CB6 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
CB8 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
CB9 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

Transversales:
CT01 - Capacidad para interpretar textos, documentación, informes y artículos académicos en inglés, idioma científico por excelencia.
CT02 - Desarrollar la capacidad para la toma de decisiones responsables en situaciones complejas y/o responsables.

Específicas:
CE12 - Proporcionar una formación especializada, en los distintos campos que abarca la Física Fundamental: desde la física medioambiental, la física de fluidos o la acústica hasta fenómenos cuánticos y de radiación con sus aplicaciones tecnológicas, médicas, etc.
CE13 - Dominar herramientas interdisciplinares, tanto a nivel teórico como experimental o computacional, para desarrollar con éxito cualquier actividad de investigación o profesional enmarcada en cualquier campo de la Física.

La materia se desarrollará en horas de clase expositivas, seminarios de problemas y prácticas de laboratorio. En las clases expositivas se realizará la presentación de los conceptos y fundamentos de la asignatura así como los resultados más relevantes de los mismos. Estos conceptos se aplicarán a la resolución de diferentes ejemplos teórico-prácticos durante los seminarios de problemas. Finalmente los alumnos realizarán prácticas relativas a dosimetría para afianzar sus conceptos sobre la instrumentación y el cálculo de las diferentes magnitudes físicas relativas a esta disciplina.

La asignatura se puede aprobar mediante una evaluación continua
trabajo y ejercicios, así como trabajo de laboratorio. Se tendrá en cuenta la asistencia a clases presenciales y la participación de los alumnos. El estudiante puede realizar el examen final por escrito de acuerdo con el calendario de evaluación de la facultad cuya calificación final no será inferior a la obtenida a través de la evaluación continua. Alternativamente, el estudiante que no supere la evaluación de la primera oportunidad puede presentarse a la segunda oportunidad realizando trabajos y ejercicios complementarios y / o el examen escrito final establecido en el programa oficial.

Docencia teórica: 20 h
Presencialidad 100%
Docencia práctica de laboratorio: 15 h
Presencialidad 100%
Tutorización individual alumnado: 1h
Presencialidad: 100%
Trabajo personal del alumnado y otras actividades: 39 h
Presencialidad: 0%

Asistir a clases expositivas e interactivas, así como llevar a cabo los ejercicios propuestos regularmente es una estrategia fundamental para aprender y seguir la asignatura. Por otro lado, las tareas experimentales de laboratorio y el análisis de datos permiten al estudiante una comprensión adecuada de los conceptos y su aplicación.