Créditos ECTS Créditos ECTS: 4.5
Horas ECTS Criterios/Memorias Trabajo del Alumno/a ECTS: 74.2 Horas de Tutorías: 2.25 Clase Expositiva: 18 Clase Interactiva: 18 Total: 112.45
Lenguas de uso Castellano, Gallego
Tipo: Materia Ordinaria Grado RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Electrónica y Computación, Física de Partículas
Áreas: Ciencia de la Computación e Inteligencia Artificial, Física Atómica, Molecular y Nuclear
Centro Facultad de Física
Convocatoria: Segundo semestre
Docencia: Con docencia
Matrícula: Matriculable
El objetivo de la asignatura es formar al alumno en los conceptos y competencias básicas de la Física Médica.
RESULTADOS DEL APRENDIZAJE:
Con respecto a la materia Física médica, el alumno demostrará:
- Que argumenta con criterios racionales
- Que emplea nuevas tecnologías
- Que maneja técnicas básicas de dosimetría e imagen.
Nota: No se preveen cambios en el caso de aplicación de los escenarios 2 y 3 (consultar Observaciones).
1) Fundamentos de interacción radiación-materia.
- Interacción de partículas cargadas.
Dispersión elástica e inelástica.
Breemstrahlung y aniquilación de positrón.
Poder de frenado másico electrónico, nuclear y radiativo.
Energía crítica. Dispersión múltiple.
Alcance CSDA.
- Interacción de partículas no cargadas.
Coeficiente de atenuación lineal y másico.
Interacciones de fotones en la materia:
Compton, Fotoeléctrico, Rayleigh y Creación de pares.
Reacciones fotonucleares.
Rayos X característicos. Fluorescencia y electrons Auger.
Energía transferida a partículas cargadas.
Interacciones de neutrones en la materia:
Dispersión elástica, inelástica, captura y fisión.
Procesos de moderación. Fuentes de neutrones.
2) Radiometría y dosimetría.
- Magnitudes radiométricas. Fluencia. Distribución de radiancia de partículas.
- Magnitudes estocásticas y non-éstocásticas en dosimetría. Microdosimetría.
- Kerma. Kerma de colisión y de radiación.
- Coeficiente de transferencia de energía y de absorción de energía.
- Exposición y Kerma.
- Transferencia lineal de energía y Cema.
- Dosis absorbida.
- Equilibrio de partículas cargadas. Build-up.
- Teoría de cavidades. Modelo de Bragg-Gray. Modelo de Burlin.
- Dosimetría basada en patrones de dosis absorbida en agua (TRS398).
3) Radiología Diagnóstica
- Introducción a las modalidades de imagen. Calidad de imagen.
- Producción rayos X, tubos y generadores. Calidad de haz.
- Radiología basada en pantalla-película
- Mamografía
- Fluoroscopia
- Radiología Dixital
- Tomografía Computarizada
- Resonancia Magnética Nuclear
- Ultrasonidos
- Otras modalidades
- PACS y telerradiología
- Diagnóstico Asistido por Ordenador
4) Medicina Nuclear
- Radioactividad y transformaciones nucleares.
- Producción de radiofármacos.
- Imagen Planar. La Gammacámara.
- Tomografía por emisión de fotón único (SPECT)
- Tomografía por emisión de positrones (PET).
- Terapia con radioisótopos.
5) Radiobiología
- Mecanismos directos e indirectos de daño celular.
- Factores físicos, químicos e biolóxicos.
- Escala temporal de desarrollo.
- Efectos estocásticos y deterministas.
- Modelo de blanco múltiple y modelo lineal-cuadrático.
- Efficiencia radiobiológica (RBE).
- Radioterapia: probabilidad de control tumoral (TCP).
6) Radioterapia
- Haces externos: Ortovoltaje, Co-60 y aceleradores médicos
- Producción y colimación del haz.
- Caracterización de los haces de radiación.
- Radioterapia conforme y de intensidad modulada.
- Sistemas de planificación.
- Braquiterapia.
- Terapia de protones e iones pesados.
7) Protección radiológica:
- Principio ALARA (distancia, tempo y barrera).
- Cantidades limitadoras y operacionales en protección radiolóxica.
- Límites de dosis de acuerdo a la normativa nacional e internacional.
- Normativa legal básica y organismos competentes.
Prácticas de laboratorio:
- Dosimetría en haces de rayos X y gamma.
- Pruebas de imagen con sistema de radiografía digital y Tomografía Computada mediante un detector lineal.
Nota: en el caso de los escenarios 2 y 3 las prácticas de laboratorio serán no presenciales. Se suministrará al alumno documentación y datos para el análisis de los mismos y la presentación de la memoria correspondiente (consultar Plan de Contingencia en Observaciones).
Bibliografía Básica:
– Wolbarst AB: “Physics of Radiology”. Medical Physics Publishing. 2005.
- E. B. Podgosark “Dosimetry and Medical Radiation Physics” IAEA 2005
- Pedro Andreo, David T. Burns, Alan E. Nahum, Jan Seuntjens, Frank Herbert Attix “Fundamentals of Ionizing Radiation Dosimetry” John Wiley & Sons (2017)
Bibliografía Complementaria:
– 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
Nota: En el momento de redactar esta programación docente se está gestionando la disponibilidad de la bibliografía indicada en formato electrónico en la biblioteca de la USC. Asimismo en el caso de los escenarios 2 y 3 se suministrará al alumno a través del Aula Virtual recursos electrónicos y telemáticos complementarios para la consulta bibliográfica (consultar Plan de Contingencia en Observaciones).
BÁSICAS Y GENERALES
CB1 - Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación
secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.
CB2 - Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
CB3 - Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
CG1 - Poseer y comprender los conceptos, métodos y resultados más importantes de las distintas ramas de la Física, con perspectiva histórica de su desarrollo.
CG2 - Tener la capacidad de reunir e interpretar datos, información y resultados relevantes, obtener conclusiones y emitir informes razonados en problemas científicos, tecnológicos o de otros ámbitos que requieran el uso de conocimientos de la Física.
CG3 - Aplicar tanto los conocimientos teóricos-prácticos adquiridos como la capacidad de análisis y de abstracción en la definición y planteamiento de problemas y en la búsqueda de sus soluciones tanto en contextos académicos como profesionales.
TRANSVERSALES
CT1 - Adquirir capacidad de análisis y síntesis.
CT2 - Tener capacidad de organización y planificación.
CT5 - Desarrollar el razonamiento crítico.
ESPECÍFICAS
CE1 - Tener una buena comprensión de las teorías físicas más importantes, localizando en su estructura lógica y matemática, su soporte experimental y el fenómeno físico que puede ser descrito a través de ellos.
CE2 - Ser capaz de manejar claramente los órdenes de magnitud y realizar estimaciones adecuadas con el fin de desarrollar una clara percepción de situaciones que, aunque físicamente diferentes, muestren alguna analogía, permitiendo el uso de soluciones conocidas a nuevos problemas.
CE3 - Haberse familiarizado con los modelos experimentales más importantes, además ser capaces de realizar experimentos de forma independiente, así como describir, analizar y evaluar críticamente los datos experimentales.
CE4 - Ser capaz de comparar nuevos datos experimentales con modelos disponibles para revisar su validez y sugerir cambios que mejoren la concordancia de los modelos con los datos.
CE5 - Ser capaz de realizar lo esencial de un proceso o situación y establecer un modelo de trabajo del mismo, así como realizar las aproximaciones requeridas con el objeto de reducir el problema hasta un nivel manejable. Demostrará poseer pensamiento crítico para construir modelos físicos.
CE6 - Comprender y dominar el uso de los métodos matemáticos y numéricos más comúnmente utilizados en Física
CE7 - Ser capaz de utilizar herramientas informáticas y desarrollar programas de software
CE8 - Ser capaz de manejar, buscar y utilizar bibliografía, así como cualquier fuente de información relevante y aplicarla a trabajos de investigación y desarrollo técnico de proyectos
Nota: no se preveen cambios en este apartado en los escenarios 2 y 3 (ver Observaciones).
Se activará un curso en la plataforma Moodle del Campus Virtual. En esta plataforma el alumno dispondrá de material de docencia y recursos complementarios.
La asignatura consta de 30 horas de teoría y 9 horas de prácticas, junto con 6 horas de tutorías en grupo reducido. Cada semana se propondrá a los alumnos la resolución de un ejercicio que se desarrollará en la siguiente clase de manera interactiva (durante 30 min).
Durante las clases de teoría se explicarán los conceptos básicos que habrán de ser desarrollados en profundidad por los alumnos en la resolución de ejercicios y prácticas.
Las clases de prácticas consistirán no sólo en el desarrollo de un trabajo sino también en la discusión con el profesor de los resultados alcanzados.
Escenario 1
Se seguirán las indicaciones metodológicas generales establecidad en la Memoria del Título de Grado en Física de la USC. Las clases serán presenciales con una distribución de horas expositivas e interactivas acorde a la Memoria de Grado de Física. Las tutorías pueden ser tanto presenciales como telemáticas. En el caso de ser telemática se requerirá cita previa.
Escenario 2
Ver Plan de Contingencia en el apartado Observaciones
Escenario 3
Ver Plan de Contingencia en el apartado Observaciones
Escenario 1
El alumno podrá optar por su calificación mediante la evaluación continua, que consta de los siguientes elementos de evaluación:
i) Resolución de tres controles presenciales tipo test durante el curso
ii) Entrega de ejercicios y trabajos
iii) Asistencia a clase y participación
iv) Realización de prácticas
O bien mediante la realización de un examen escrito presencial en las fechas previstas en la programación docente de la Facultad.
En el caso de presentarse al examen final, la calificación será la nota máxima entre la de evaluación contínua y/o el examen final.
Los alumnos se presentarán a la segunda oportunidad mediante la realización de examen escrito presencial en las fechas previstas en la programación docente de la Facultad.
En el caso de los escenarios 2 y 3 consultar Plan de Contigencia en Observaciones.
Horas de traballo presencial: 45h
Horas de traballo non presencial: 67.5h
Total material: 112.5h
Nota: en el caso de los escenarios 2 y/o 3 ver Plan de Contingecia en Observaciones.
Se recomienda la realización de los ejercicios propuestos para un mejor seguimiento y comprensión de la asignatura. Es recomendable la consulta de la bibliografía fundamental y una realización crítica y detallada de las prácticas propuestas.
Nomenclatura:
Escenario 1: Situación de normalidad, en el que los datos epidemiológicos y las recomendaciones de las autoridades sanitarias permiten el desarrollo normal de la actividad docente presencial.
Escenario 2: Escenario intermedio, en el que la situación sanitaria aconseja medidas de prevención que obligan a los centros a una organización flexible de la actividad docente, alternando la actividad presencial con la telemática. En este escenario habrá que modificar la organización de la docencia de acuerdo con un uso seguro de los espacios. Se seguirán las pautas de distancia, higiene personal y del entorno indicadas por la autoridad sanitaria. Se reducirá la presencialidad de acuerdo a estas pautas.
Escenario 3: Situación sanitaria de confinamiento y con actividad educativa no presencial. En este caso, nuevamente, y de acuerdo con las medidas que establezca la autoridad sanitaria, se tomarán las medidas oportunas de organización y actividad del personal del centro educativo que garantice la continuidad de la actividad educativa del alumnado.
Plan de Contingencia:
1. Objetivos de la asignatura:
No se preveen cambios en los escenarios 2 y 3.
2. Contenidos:
En el caso de los escenarios 2 y 3 las prácticas de laboratorio serán no presenciales. Se suministrará al alumno documentación y datos para el análisis de los mismos y la presentación de la memoria correspondiente.
3. Bibliografía básica y complementaria:
En el momento de redactar esta programación docente se está gestionando la disponibilidad de la bibliografía indicada en formato electrónico en la biblioteca de la USC. Asimismo en el caso de los escenarios 2 y 3 se suministrará al alumno a través del Aula Virtual recursos electrónicos y telemáticos complementarios para la consulta bibliográfica. Existen recursos bibliográficos de libre disposición a través de diferentes instituciones y organizaciones que se incluirán en el aula virtual.
4. Competencias:
Se mantienen las mismas competencias para la asignatura en cualquiera de los tres escenarios posibles.
5. Metodología de enseñanza:
En el caso del escenario 2 las clases expositivas serán telematicas y las interactivas presenciales asistiendo todo el alumnado. Si esto no fuera posible, rotarían los alumnos.
En el escenario 3 se utilizará la herramienta TEAMS para la realización de seminarios clases interactivas y expositivas. Los alumnos no podrán realizar las visitas previstas a instalaciones sanitarias y/o de interés para la asignatura, por lo que se les proveerá de material telemático alternativo. Las tutorías en estos escenarios 2 y 3 serán telemáticas mediante cita previa.
6. Sistema de evaluación:
En el caso de los escenarios 2 y 3 se modificará el sistema de evaluación de acuerdo a las restricciones de presencialidad.
Escenario 2
En el caso de escenario 2, se mantienen los mismos criterios de evaluación que en el escenario 1, con los siguientes cambios:
a) los controles podrán ser telemáticos a través del Aula Virtual.
b) entregas de ejercicios y trabajos podrán tener lugar a través del Aula Virtual.
c) Asistencia y participación en las clases telemáticas y presenciales.
d) Las prácticas se realizarán mediante información telemática.
La realización de examen final escrito tanto en primera como segunda oportunidad será presencial de acuerdo a las fechas previstas en la programación docente de la Facultad.
Escenario 3
La evaluación se realizará con las modificaciones ya previstas en el escenario 2. El examen final se realizará de manera telemática.
7. Tiempo de estudio y trabajo personal.
En el caso de los escenarios 2 y 3 se modificará el trabajo presencial de acuerdo a la disponibilidad de aulas en la facultad. Una fracción o el total de las horas de trabajo presencial se tendrán que realizar mediante las herramientas telemáticas (i.e. TEAMS) y/o en forma de trabajo no presencial. Se mantendrá en todo caso el número total de horas de dedicación a la asignatura.
8. Recomendaciones para el estudio de la asignatura.
En el caso de los escenarios 2 y 3 resultará fundamental la asistencia a las sesiones telemáticas y entrega de ejercicios y realización de las actividades propuestas al alumno. De esta forma se podrá mantener una dinámica de trabajo regular y un seguimiento apropiado de la asignatura.
Faustino Gomez Rodriguez
Coordinador/a- Departamento
- Física de Partículas
- Área
- Física Atómica, Molecular y Nuclear
- Teléfono
- 881813546
- Correo electrónico
- faustino.gomez [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Titular de Universidad
Pablo Garcia Tahoces
- Departamento
- Electrónica y Computación
- Área
- Ciencia de la Computación e Inteligencia Artificial
- Teléfono
- 881813580
- Correo electrónico
- pablo.tahoces [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Titular de Universidad
Daniel Regueira Castro
- Departamento
- Física de Partículas
- Área
- Física Atómica, Molecular y Nuclear
- Correo electrónico
- daniel.regueira.castro [at] usc.es
- Categoría
- Predoutoral Ministerio
| Lunes | |||
|---|---|---|---|
| 16:00-17:30 | Grupo /CLE_01 | Castellano | Aula virtual 4º |
| Miércoles | |||
| 16:00-17:30 | Grupo /CLE_01 | Castellano | Aula virtual 4º |
| 27.05.2021 09:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula C |
| 01.07.2021 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula C |