-
Notifications
You must be signed in to change notification settings - Fork 0
/
main.tex
1627 lines (1571 loc) · 85.8 KB
/
main.tex
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
666
667
668
669
670
671
672
673
674
675
676
677
678
679
680
681
682
683
684
685
686
687
688
689
690
691
692
693
694
695
696
697
698
699
700
701
702
703
704
705
706
707
708
709
710
711
712
713
714
715
716
717
718
719
720
721
722
723
724
725
726
727
728
729
730
731
732
733
734
735
736
737
738
739
740
741
742
743
744
745
746
747
748
749
750
751
752
753
754
755
756
757
758
759
760
761
762
763
764
765
766
767
768
769
770
771
772
773
774
775
776
777
778
779
780
781
782
783
784
785
786
787
788
789
790
791
792
793
794
795
796
797
798
799
800
801
802
803
804
805
806
807
808
809
810
811
812
813
814
815
816
817
818
819
820
821
822
823
824
825
826
827
828
829
830
831
832
833
834
835
836
837
838
839
840
841
842
843
844
845
846
847
848
849
850
851
852
853
854
855
856
857
858
859
860
861
862
863
864
865
866
867
868
869
870
871
872
873
874
875
876
877
878
879
880
881
882
883
884
885
886
887
888
889
890
891
892
893
894
895
896
897
898
899
900
901
902
903
904
905
906
907
908
909
910
911
912
913
914
915
916
917
918
919
920
921
922
923
924
925
926
927
928
929
930
931
932
933
934
935
936
937
938
939
940
941
942
943
944
945
946
947
948
949
950
951
952
953
954
955
956
957
958
959
960
961
962
963
964
965
966
967
968
969
970
971
972
973
974
975
976
977
978
979
980
981
982
983
984
985
986
987
988
989
990
991
992
993
994
995
996
997
998
999
1000
\documentclass[a4paper]{article}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{listings}
\usepackage{amsfonts}
\usepackage{amssymb}
\usepackage{graphicx}
\usepackage{titling}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage[english]{babel}
\usepackage{fancyhdr}
\usepackage{lastpage}
\usepackage{textcomp}
\usepackage{hyperref}
\usepackage{float}
\usepackage{color, soul}
\addtolength{\oddsidemargin}{-.875in}
\addtolength{\evensidemargin}{-.875in}
\addtolength{\textwidth}{1.75in}
\addtolength{\topmargin}{-.875in}
\addtolength{\textheight}{1.75in}
\title{\Huge Medical Technologies Synopsis \vspace{1cm}}
\author{MrRattoSpaccio, Lolinear}
\date{May 23rd 2019}
\setcounter{page}{0}
\pagestyle{fancy}
\fancyhf{}
\fancyfoot[C]{Page \thepage \hspace{1pt} of \pageref{LastPage}}
\begin{document}
\maketitle
\thispagestyle{empty}
\pagebreak
\tableofcontents
\pagebreak
\section{Introduction}
\subsection{Tipologie di Ingegneri biomedici}
\begin{description}
\item[Clinici] Lavorano negli ospedali, essi aiutano altri operatori degli
ospedali a scegliere l'apparecchiatura più giusta per l'assistenza ai
pazienti. Si occupano anche di assicurare che le apparecchiature siano
sicure ed affidabili.
\item[Progetto e Ricerca] Lavorano nelle grandi aziente, progettano sistemi
per il monitoraggio continuo dei pazienti critici, organi artificiali, o
schemi e procedure per somministrare terapie in modo sicuro ed efficace.ù
\item[Riabilitazione] Utilizzano la tecnologia ed i calcolatori per
aiutare le persone con disabilità e migliorare la qualità della loro vita.
\item[Ricerca (Scuole)] Lavorano nei laboratori di ricerca di scuole di
medicina o università, acquisendo nuove conoscenze sugli organismi viventi.
\item[Vari] Alcuni studiano cellule ed insiemi di molecole, alcuni organi
composti da insiemi di cellule, altri creano modelli matematici che
descrivono le funzionalità del corpo. Altri ancora studiano materiali
artificiali necessari alla creazione di dispositivi medicali.
\end{description}
\subsection{Dispositivi medicali (DM)}
\subsubsection{Definizione}
\paragraph{Completa}
S’intende per dispositivo medicale, qualunque strumento, apparecchio,
apparecchiatura, materiale, prodotto, all’eccezione dei prodotti d’origine
umana, o altro articolo usato da solo o in combinazione, compresi gli accessori
e software necessari per il suo funzionamento, destinato dal fabbricante ad
essere impiegato sull'uomo per scopi medici e la cui azione principale voluta
non si ottiene con mezzi farmacologici o immunologici o metabolici, ma dove
la funzione può essere assistita da tali mezzi.
\paragraph{Concisa}
Ogni prodotto utilizzato per scopi medici che non è, né un medicamento, né un
prodotto biologico, è identificabile con la terminologia di Dispositivo Medico.
\subsubsection{Utilizzi}
\begin{itemize}
\item Diagnosi, prevenzione, controllo, terapia o attenuazione di una
malattia
\item Diagnosi, controllo, terapia, attenuazione o compensazione di una
ferita o di un handicap
\item Studio, sostituzione o modifica dell'anatomia o di un processo
fisiologico
\item Controllo e gestione del concepimento
\end{itemize}
\subsubsection{Categorie}
\begin{description}
\item[Impiantabili attivi (DMIA)] Pacemaker, defibrillatori, pompe
\item[Diagnostica in Vitro (DM DIV)] Reagenti per le diagnosi
\item[Compensazione degli handicap] Sedia a rotelle, apparecchi acustici
occhiali, ecc.
\item[Su misura] protesi dentarie, plantari ortopedici, ecc.
\item[Diagnostica/Pratiche Terapeutiche/Supporto Vitale] Scanner, macchina
per la dialisi, radioterapia, monitor di sorveglianza, defibrillatori
esterni
\item[Monouso] Aghi, bende, siringe, ecc.
\item[Impianti chirurgici non attivi] protesi d'anca, valvole cardiache, ecc.
\end{description}
\subsection{Dispositivi Medicali Impiantabili Attivi (DMIA)}
Dispositivi medici che sono progettati per essere impiantati totalmente o in
parte nel corpo umano... e che dipendono per il loro corretto funzionamento
da una fonte d’energia elettrica o da qualsiasi altra fonte d’energia diversa
da quella prodotta direttamente dal corpo umano o dalla gravità.
\subsection{Dispositivi Medicali di Diagnostica In Vitro (DM DIV)}
Prodotti, reagenti, materiali, strumenti... destinati ad essere utilizzati in
vitro per l'esame di campioni provenienti dal corpo umano con lo scopo di
fornire informazioni relative a una condizione fisiologica o patologica.
\subsection{Classificazione dei DM}
I dispositivi medici, eccetto i DMIA e i DM DIV sono classificati in 4 classi:
\begin{itemize}
\item Classe I $\to$ Rischio potenziale debole (Lenti da vista,
Stetoscopi, ecc.)
\item Classe IIa $\to$ Rischio potenziale moderato (Lenti a contatto,
Catateri urinari, ecc.)
\item Classe IIb $\to$ Rischio potenziale elevato (Laser chirurgici,
Cemento osseo, ecc.)
\item Classe III $\to$ Rischio potenziale critico (Stent, valvole cardiache,
ecc.)
\end{itemize}
Tutti i DMIA sono classificati come Classe III.
\subsubsection{Regole di classificazione}
\begin{itemize}
\item Il periodo d’utilizzo o più precisamente la durata in cui il dispositivo
è in continuità in contatto col paziente
\item L’invasività: il dispositivo è invasivo o no, e se lo è, qual è il grado
d’invasività (penetrazione attraverso un orifizio del corpo o tramite
impianto chirurgico)
\item La possibilità o meno di riutilizzo
\item L’obiettivo terapeutico o diagnostico
\item La dipendenza da una fonte d’alimentazione diversa da quella umana
\item La parte del corpo che viene a contatto con il dispositivo medico: sistema circolatorio centrale,
sistema nervoso centrale, ecc.
\end{itemize}
\paragraph{Classe I}
Strumenti chirurgici riutilizzabili, dispositivi medici non invasivi,
dispositivi medici invasivi per uso temporaneo, ecc.
\paragraph{Classe IIa}
Dispositivi medici di classe I sterili e/o con funzione di misurazione, lenti a
contatto, protesi dentarie, ecc.
\paragraph{Classe IIb}
Dispositivi medici impiantabili a lungo termine, ecc.
\paragraph{Classe III}
Dispositivi medici impiantabili a lungo termine in contatto con il cuore, il
sistema circolatorio centrale o il sistema nervoso centrale, i dispositivi
medici impiantabili riassorbibili, protesi al seno, protesi d'anca, protesi
di ginocchio, ecc.
\subsection{Prodotti di Frontiera}
Si parla di prodotti combinati o di frontiera:
\begin{itemize}
\item Quando un DM forma con un farmaco un prodotto un prodotto integrato.
Ad esempio le siringhe pre-riempite.
\item Quando un DM incorpora una sostanza che, utilizzata sola, può essere
considerata come un farmaco. Ad esempio il cemento osseo con antibiotico.
\end{itemize}
Il prodotto combinato è considerato come un farmaco o un dispositivo medico in
base all'azione principiale prevista.
\subsection{Considerazioni e Prospettive nel campo}
Troppo spesso l'utilizzo delle tecnologie medicali o viene promosso con
eccessiva facilità senza averne valutato adeguatamente le implicazioni o viene
limitato dai timori derivanti dall’incertezza circa gli esiti e le conseguenze
del loro impiego. \\
La figura tecnica di riferimento per le tecnologie sanitarie, quale l’ingegnere
biomedico, deve compiere uno sforzo di ampliamento del suo background formativo
e focalizzare maggiore attenzione sugli aspetti di valutazione dei rischi, dei
costi e dei benefici delle nuove tecnologie sanitarie.
\section{Organizzazione del corpo umano, cellule e tessuti}
\paragraph{Anatomia} La scienza che studia la struttura di un corpo e le
relazioni tra le sue parti.
\paragraph{Fisiologia} La scienza che studia come funzionano le parti di un
organismo.
\subsection{Livelli di organizzazione ed apparati del corpo}
\begin{enumerate}
\item Livello della chimica (o molecolare): include gli atomi e le molecole
\item Livello cellulare: le cellule sono le unità strutturali e funzionali
di base dell’organismo
\item Livello dei tessuti: i tessuti sono costituiti da gruppi di cellule
che svolgono una funzione particolare
\item Livello degli organi: i diversi tipi di tessuti si uniscono a formare
gli organi
\item Livello dei sistemi e degli apparati: i sistemi sono costituiti da
organi con la medesima origine embriologica; gli apparati possono avere
struttura o derivazione embriologica diversa
\item Livello dell’organismo
\end{enumerate}
\begin{figure}[H]
\centering
\includegraphics[scale=0.3]{figures/levels.png}
\caption{Livelli di organizzazione}
\end{figure}
\subsection{Processi della vita}
\begin{description}
\item[Metabolismo] L'insieme di tutti i processi chimici che avvengono nel
corpo, tra cui la scissione di molecole e la loro sintesi
\item[Reattività] La capacità di rilevare e di rispondere ai cambiamenti
dell'ambiente interno/esterno
\item[Movimento] Gli spostamenti di tutto il corpo, compresi gli organi, le
cellule e gli organuli cellulari
\item[Accrescimento] L'aumento delle dimensioni corporee
\item[Differenziazione] Il processo in cui le celle indifferenziate si
specializzano
\item[Riproduzione] Intesa come sintesi di nuove cellule e generazione di
un nuovo individuo
\end{description}
\subsection{Omeostasi}
L'omeostasi è il mantenimento della stabilità delle condizioni del corpo.
Essa:
\begin{itemize}
\item Garantisce il funzionamento cellulare
\item Interviene per ripristinare le condizioni di stabilità
controbilanciando i cambiamenti interni/esterni
\item Varia entro un ristretto ambito compatibile coi processi vitali delle
cellule
\end{itemize}
Esistono dei sistemi di feed-back che permettono il mantenimento dell'omeostasi,
rappresentati da un ciclo di eventi dove la condizione del corpo viene
continuamente monitorata, valutata e modificata. Così facendo si ottiene una
condizione controllata, perturbabile da uno \textbf{stimolo}.
\subsubsection{Sistemi di feed-back}
Un sistema di feed-back è costituito da:
\begin{description}
\item[Recettore] Struttura che rileva i cambiamenti che avvengono in una
condizione controllata e invia tale informazione o input a un centro di
controllo
\item[Centro di controllo] Valuta l’input ricevuto e invia comandi in
uscita all’effettore per il ripristino della condizione controllata
\item[Effettore] Struttura che riceve l’output e produce una risposta
che modifica la condizione controllata
\end{description}
Possono essere di due tipologie:
\begin{description}
\item[Retroazione positiva] Se il cambiamento prodotto in una condizione
controllata viene rafforzato
\item[Retroazione negativa] Se il cambiamento prodotto in una condizione
controllata viene invertito
\end{description}
Nel caso di uno squilibrio dell'omeostasi si identifica come \textbf{disturbo}
una qualsiasi deviazione dalla norma riscontrabile in una struttura/funzione.
Se un \textit{disturbo} è contraddistinto da sintomi e segnali riconoscibili,
viene definito come \textbf{malattia}.
\subsection{Suddivisione del corpo}
Il corpo umano è diviso convenzionalmente in:
\begin{itemize}
\item Testa
\item Collo
\item Tronco
\item Arti superiori
\item Arti inferiori
\end{itemize}
I termini di posizione vengono usati per descrivere la posizione di una parte
rispetto a un’altra. \\
Le parti del corpo sono divise in 4 \textbf{piani} principali:
\begin{figure}[H]
\centering
\includegraphics[scale=0.3]{figures/planes.png}
\caption{Piani del corpo}
\end{figure}
\noindent
Gli spazi interni al corpo che contengono, proteggono, separano e sostengono
gli organi sono definiti come \textbf{cavità corporee} e si suddividono in:
\begin{figure}[H]
\centering
\includegraphics[scale=0.3]{figures/holes.png}
\caption{Cavità corporee}
\end{figure}
\subsection{Chimica del corpo umano}
\begin{description}
\item[Ione] Un atomo che abbia ceduto o acquistato uno o più elettroni
\item[Molecola] Combinazione di due o più atomi che condividono i propri
elettroni
\item[Composto] Sostanza contenente atomi di due o più elementi diversi
\item[Radicale libero] Ione o molecola dotato di carica con un elettrone
spaiato nel guscio più esterno
\item[Energia chimica] Forma di energia utilizzabile immagazzinata
nei legami delle molecole
\item[Anabolismo] Reazioni di sintesi che avvengono all’interno del corpo
\item[Catabolismo] Reazioni di scomposizione che hanno luogo nell’organismo
\item[Metabolismo] Anabolismo e catabolismo vengono indicati con il termine
di metabolismo
\item[Acido] Sostanza che sciogliendosi in acqua rilascia uno o più ioni
idrogeno (H)
\item[Base] Sostanza che sciogliendosi in acqua rilascia uno o più ioni
idrossido (OH)
\end{description}
Acidi e basi reagiscono tra loro a formare i \textbf{sali}. I sali, sciolti
nell’acqua, si scindono in \textbf{cationi} e \textbf{anioni}. \\ \\
I \textbf{composti inorganici} sono generalmente privi di carbonio, con
struttura semplice e sono uniti da legami ionici e covalenti. \\ \\
I \textbf{composti organici} contengono sempre carbonio, spesso idrogeno e
hanno sempre legami covalenti.
\subsection{Composti organici nei processi della vita}
I principali composti organici sono:
\begin{itemize}
\item Carboidrati
\item Lipidi
\item Proteine
\item Acidi nucleici
\item ATP
\end{itemize}
\subsubsection{Carboidrati}
I carboidrati in base alla struttura si distinguono in monosaccaridi,
disaccaridi, polisaccaridi.
\subsubsection{Lipidi}
I lipidi contengono sempre carbonio, idrogeno e ossigeno, ma hanno meno legami
covalenti polari rispetto ai carboidrati. Si distinguono in trigliceridi
(grassi e oli), fosfolipidi, steroidi.
\subsubsection{Proteine}
Le proteine sono macromolecole contenenti carbonio, idrogeno, ossigeno e
azoto. I suoi monomeri sono definiti come \textbf{amminoacidi} e hanno un
gruppo amminico (-NH 2) e uno carbossilico (-COOH).
\subsubsection{Acidi nucleici}
\textbf{DNA} e \textbf{RNA}. Sono macromolecole contenenti carbonio, idrogeno,
ossigeno, azoto e fosforo. I loro monomeri si chiamano \textbf{nucleotidi}. \\
Ogni nucleotide del DNA è composto da:
\begin{itemize}
\item Una base azotata (A,C,G,T)
\item Uno zucchero
\item Un gruppo fosfato
\end{itemize}
L'RNA è invece composto da:
\begin{itemize}
\item Una base azotata (A,C,G,U)
\item Zucchero ribosio
\end{itemize}
\subsubsection{ATP}
È la molecola usata per trasferire energia dalle cellule.
\subsection{Enzimi}
Gli enzimi sono proteine utilizzate dalle cellule per accelerare e ottimizzare
le reazioni che avvengono al loro interno. Hanno tre caratteristiche:
\begin{description}
\item[Specificità] Ogni enzima catalizza (cioè orienta e accelera) una
determinata reazione che coinvolge specifici substrati e dà origine a
specifici prodotti.
\item[Efficienza] In condizioni ottimali un enzima può accelerare una reazione
fino a miliardi di volte.
\item[Controllo] La velocità di sintesi e la concentrazione degli enzimi sono
costantemente monitorate dai geni della cellula.
\end{description}
\subsection{Cellula}
La cellula è l’unità strutturale e funzionale fondamentale del corpo. È
composta da tre parti:
\begin{description}
\item[Membrana plasmatica] Costituisce e delimita la superficie esterna della
cellula, separa l’interno dall’esterno.
\item[Citoplasma] È contenuto fra la membrana citoplasmatica e il nucleo.
La porzione fluida è detta \textbf{citosol} ed al suo interno sono presenti
vari tipi di organuli.
\item[Nucleo] È l’organulo più grande della cellula e agisce da centro di
controllo.
\end{description}
\subsubsection{Membrana plasmatica}
La membrana plasmatica è una barriera flessibile ma robusta costituita da un
doppio strato fosfolipidico in cui sono parzialmente o interamente inserite
delle proteine. È caratterizzata da permeabilità selettiva, meccanismo che
consente il passaggio solo a determinate sostanze mentre lo impedisce ad altre.
\\ Le funzioni della membrana dipendono dal tipo di proteina:
\begin{description}
\item[Recettori] Riconoscono e legano una proteina specifica
\item[Enzimi] Per la catalisi di reazioni intra/extra-cellulari
\item[Riconoscimento] Identificano altre proteine o agenti estranei
\end{description}
Gran parte del nostro organismo è costituito da fluido intracellulare e
fluido extracellulare. Il primo è contenuto all’interno delle cellule (citosol)
mentre l'altro è presente negli spazi microscopici fra le cellule adiacenti e
viene detto anche fluido interstiziale. \\
Il gradiente di concentrazione è la differenza di concentrazione tra due aree
diverse. Se i soluti si muovono da una zona con concentrazione più bassa si
muovono \textbf{secondo gradiente}, altrimenti \textbf{contro gradiente}.
\\ Se una sostanza attraversa la membrana secondo gradiente allora utilizza
solo la propria energia di movimento e viene definito attraversamento tramite
\textbf{processi passivi}. Se invece la attraversa contro gradiente viene
utilizzata l'energia cellulare, sotto forma di ATP per spingerla attraverso,
e viene definito attraversamento tramite \textbf{processi attivi}. \\
I processi passivi possono avvenire in tre modi diversi:
\begin{itemize}
\item Diffusione semplice
\item Diffusione facilitata
\item Osmosi (movimento netto di molecole d’acqua attraverso una membrana
a permeabilità selettiva)
\end{itemize}
I processi attivi invece in due:
\begin{itemize}
\item Trasporto attivo (l'energia data dalla scissione dell'ATP cambia la
conformazione di una proteina di trasporto che permette il passaggio)
\item Trasporto con vescicole (le vescicole formatesi per gemmazione
raccolgono le sostanze dal fluido cellulare e lo fanno passare, dentro
$\to$ fuori è esocitosi, opposto endocitosi)
\end{itemize}
\subsubsection{Citoplasma}
Il citosol è la parte fluida del citoplasma e circonda gli organuli, è
costituito da acqua (75-90\%), soluti e particelle sospese. Gli organuli sono
strutture specializzate interne alla cellula in cui avvengono processi
specifici. Gli organuli principali sono:
\begin{description}
\item[Citoscheletro] È una rete complessa di tre tipi di filamenti proteici
che si estende per tutto il citosol
\item[Centrosoma] È una struttura posta vicino al nucleo e da cui prende avvio
la divisione cellulare
\item[Ciglia e flagelli] Sono estensioni della membrana cellulare, di diversa
lunghezza, protese verso l’esterno della cellula con il compito di spostare
liquidi e secrezioni (es. nel tratto respiratorio) oppure l’intera cellula
(es. negli spermatozoi)
\item[Ribosomi] Sono i centri di sintesi delle proteine e sono ricchi di acido
ribonucleico (RNA)
\item[Reticolo endoplasmatico] È una rete di membrane ripiegate, estesa per
tutto il citoplasma. Ci sono due tipi di reticoli endoplasmatici: il RE liscio
(REL) e il RE ruvido (RER). RE ruvido (RER): si estende a partire dalla
membrana nucleare; presenta un aspetto ruvido perché costellato di ribosomi,
che operano la sintesi proteica di componenti della membrana plasmatica. RE
liscio (REL): reticolo di tubuli membranosi del tutto lisci perché privi di
ribosomi. Qui avviene la sintesi di acidi grassi e steroidi
\item[Apparato di Golgi] È un complesso di sacche membranose appiattite, dai
bordi rigonfi, impilate una sull’altra, con il compito di modificare e
immagazzinare le proteine secrete dai ribosomi del RER
\item[Lisosomi] Sono vescicole racchiuse in membrane che contengono enzimi in
grado di scindere una grande varietà di molecole. Trasportano e liberano nel
citosol i prodotti finali della digestione
\item[Perossisomi] Sono simili ai lisosomi ma di minori dimensioni; contengono
numerosi enzimi in grado di ossidare (sottrarre atomi di idrogeno) svariate
sostanze organiche, svolgendo così una funzione di detossificazione
\item[Proteasomi] Sono strutture cilindriche con il compito di distruggere le
proteine inutili, danneggiate o difettose. Contengono enzimi che scindono le
proteine in amminoacidi riutilizzabili
\item[Mitocondri] Sono considerati le centrali energetiche cellulari poiché in
essi avviene la sintesi di ATP. Sono costituiti da due membrane strutturalmente
simili a quella plasmatica: la più interna è ripiegata in creste, che
racchiudono uno spazio centrale o matrice dove avvengono le reazioni di
sintesi dell’ATP. \textit{\textbf{Mitochondria is the powerhouse of the cell.}}
\end{description}
\subsubsection{Nucleo}
Il nucleo è la struttura cellulare di maggiori dimensioni, di forma sferica o
ovale, presente in tutte le cellule del corpo tranne nei globuli rossi maturi.
Al suo interno si trovano i nucleoli, corpi sferici costituiti da proteine e
acidi nucleici (DNA e RNA), dove vengono sintetizzati i ribosomi. Il nucleo
contiene i geni (costituiti da DNA) che immagazzinano le istruzioni per la
sintesi proteica.
\subsection{Sintesi delle proteine}
L’informazione contenuta in una regione specifica del DNA viene trascritta e
produce una molecola di RNA che si lega a un ribosoma. Qui, l’informazione
viene tradotta in una sequenza specifica e univoca di amminoacidi da cui si
otterrà una proteina. L’informazione è contenuta nel DNA in quattro diversi
nucleotidi che si appaiano in sequenze di tre. Ogni tripletta codificherà
per un determinato amminoacido. Durante la trascrizione l’informazione delle
triplette di DNA viene copiata in una sequenza complementare di codoni in un
filamento di RNA. Ci sono tre tipi di RNA:
\begin{description}
\item[Messaggero (mRNA)] Dirige la sintesi proteica
\item[Ribosomiale (rRNA)] Si unisce alle proteine ribosomiali per costruire i
ribosomi
\item[Transfer (tRNA)] Lega un amminoacido e lo porta sul ribosoma perché
venga incorporato nella proteina in costruzione.
\end{description}
La traduzione è il processo in cui l'mRNA si associa ai ribosomi e converte
la sequenza di nucleotidi in una sequenza specifica di amminoacidi.
Avviene in diverse fasi:
\begin{enumerate}
\item mRNA si lega alla subunità ribosomiale ed il tRNA iniziatore si lega
al codone di start dell'mRNA
\item tRNA ha alle estremità un amminoacido specifico ed una tripletta di
nucleotidi (anticodone) e si lega all'mRNA
\item L'anticodone di un nuovo tRNA riconosce il codone complementare
sull'mRNA e vi si lega
\item Si formano i legami peptidici tra amminoacidi adiacenti
\item Un nuovo tRNA con il suo amminoacido si lega al codone successivo
allungando la proteina
\item La sintesi termina quando il ribosoma aggiunge un codone di stop
\end{enumerate}
\subsection{Ciclo cellulare e divisione cellulare somatica}
È l'insieme delle fasi che caratterizzando la vita di ogni cellula. Tranne le
cellule sessuali (gameti) le cellule del corpo vengono definite somatiche e
subiscono la \textbf{divisione cellulare somatica}. Consiste nella duplicazione
del DNA, aumento delle dimensioni e divisione di cellula e nucleo. Tra una e
l'altra c'è l'\textbf{interfase}, dove la cellula si comporta normalmente e si
prepara alla divisione. \\
La fase mitotica si divide in:
\begin{description}
\item[Mitosi] Divisione del nucleo
\item[Citodieresi] La divisione del citoplasma e di tutti gli organuli in due
cellule indipendente
\end{description}
La mitosi si divide in:
\begin{enumerate}
\item Profase: formazione del fuso miotico nel nucleo che inizia a
disgregarsi
\item Metafase: le coppie di cromatidi si allineano lungo i tubuli del fuso
\item Anafase: separazione dei cromatidi ai poli opposti della cellula
\item Telofase: formazione di un nuovo involucro nucleare, disfacimento del
fuso mitotico
\end{enumerate}
\subsection{Tessuti}
\subsection{Tessuto epiteliale}
Ricopre la superficie del corpo; riveste le cavità del corpo e forma le
ghiandole. Ne esistono due tipi: rivestimento, che copre o riveste varie parti
del corpo e ghiandolare, che è fatto da cellule altamente specializzate che
svolgono attività di secrezione. \\
Quelli di rivestimeno vengono classificati in base al numero di strati e forma
delle cellule. Quelli ghiandolari hanno la funzione di secernere particolari
sostanze all'interno delle ghiandole. \\
Le ghiandole possono essere endocrine o esocrine.
\subsection{Tessuto Connettivo}
È uno dei tessuti più abbondanti dell’organismo e svolge svariate funzioni. \\
Ce ne sono cinque tipi:
\begin{itemize}
\item Tessuto connettivo lasso
\item Tessuto connettivo denso
\item Cartilagine
\item Tessuto connettivo osseo
\item Tessuto connettivo liquido
\end{itemize}
\subsection{Tessuto Muscolare}
È costituito da cellule allungate dette fibre muscolari. \\
Si classifica in:
\begin{itemize}
\item Tessuto muscolare scheletrico (unito alle ossa dello scheletro)
\item Tessuto muscolare cardiaco (forma le pareti del cuore)
\item Tessuto muscolare liscio (presente nelle pareti di strutture cave quali
organi e vasi sanguigni)
\end{itemize}
\subsection{Tessuto Nervoso}
È costituito da due soli tipi di cellule:
\begin{itemize}
\item Neuroni (sensibili a stimoli)
\item Cellule gliali (supporto)
\end{itemize}
\subsection{Membrane del corpo}
Sono strati piani di tessuto flessibile che ricoprono o rivestono le varie
superfici del corpo. \\
Ce ne sono tre tipi:
\begin{itemize}
\item Mucosa
\item Sierosa
\item Sinoviale
\end{itemize}
\subsubsection{Mucosa}
Riveste le cavità interne degli organi che comunicano con l’esterno e secerne
muco con funzione difensiva e protettiva.
\subsubsection{Sierosa}
Riveste le cavità degli organi che non comunicano con l’esterno ed è costituita
dai foglietti parietale e viscerale, che secernono il liquido sieroso che
riduce l’attrito fra gli organi.
\subsubsection{Sinoviale}
Riveste le cavità di alcune articolazioni e non presenta strato epiteliale e
secerne il liquido sinoviale che lubrifica le ossa a livello delle
articolazioni, nutre la cartilagine e rimuove eventuali batteri.
\section{Biologia molecolare}
Si tratta di una branca della buikigua cge studia i meccanismi molecolari che
sono alla base dell'attività cellulare di tutti gli organismmi viventi. I
principali attori di questa scena sono il DNA, l'RNA e le Proteine.
\subsection{Struttura chimica di DNA/RNA}
L'acido desossiribonucleico (DNA) è un polimero: una molecola lunga costituita
da unità minori chiamate monomeri che si ripetono. I monomeri del DNA sono
nucleotidi, formati da tre parti: un gruppo fosfato, il desossiribosio (uno
zucchero) e una base azotata. \\
Ci sono quattro basi azotate: adenina (A), citosina (C), guanina (G) e timina
(T). \\
Il DNA è formato da due finalmenti antiparalleli (orientati in direzione
opposte) che formano una doppia elica. Tra le basi azotate la timina si può
associare solo con la adenina, mentre la guanina solo con la citosina.
La differenza dell'RNA dal DNA è che lo zucchero è il ribosio ed al posto della
timina è presente l'uracile (U). L'RNA è inoltre formato da un solo filamento.
\subsection{Funzione di DNA e RNA}
Il DNA ha funzione di depositario di informazione biologica. Esso contiene i
geni, sequenze di nucleotidi che contengono l'informazione per la sintesi delle
proteine. \\
La sintesi delle proteine prevede due fasi: trascrizione, durante la quale il DNA
viene usato come stampo per la formazione del mRNA e traduzione dove l'mRNA
fa da guida per la sintesi. \\
Le basi nucleotidiche che finiscono nell'mRNA vengono lette dal ribosoma,
ciascuna tripletta prende il nome di codone. L'insieme dei codoni costutuisce
il codice genetico.
\subsection{Tecniche e applicazioni di biologia molecolare}
\begin{itemize}
\item Estrazione del DNA
\item Elettroforesi su generale
\item Reazione a catena della PCR
\item Sequenziamento genico
\item Southern Blot
\item Microarray
\end{itemize}
\subsubsection{Estrazione del DNA}
Primo passo nelle applicazioni di biologia molecolare e la base di qualsiasi
analisii di biologia molecolare. Può essere estratto da qualsiasi tessuto o
cellula nucleata, materiale fresco e/o congelato, sangue, plasma, ecc. \\
Prevede i seguenti passaggi:
\begin{description}
\item[Lisi cellulare] Rompere la membrana cellulare per liberare il DNA dal
nucleo. La disgregazione può essere fatta in modo meccanico tramite
omogenizzazione (pressione manuale o meccanica) o vibrazioni ultrasoniche.
Può essere effettuata in modo non meccanico tramite lisi ipotonica (osmosi
in ambiente ipotonico) o tramite agenti litici (detergente che altera la
struttura secondaria)
\item[Allontanamento delle membrane] Una centrifugazione che divide in due
fasi: una superiore he contiene gli acidi nucleici (sopranatante) e una
inferiore, che contiene membrane e frammenti cellulari (pellet)
\item[Allontanamento delle proteine] Estrazione a fenolo con successiva
centrifugazione. Si ottengono tre fasi: una acquosa superiore con il DNA,
una inferiore con i lipidi e una intermedia con le proteine
\item[Estrazione eterea] Si allontanano eventuali residui di fenolo
\item[Allontanamento dell'RNA] Si utilizzano ribonucleasi che degradano
l'RNA
\item[Purificazione del DNA] Tramite trattamento con etanolo assoluto si
recupera il DNA in forma solida
\item[Risospensione del DNA] Il DNA viene risospeso in tampone previsto
dalla metodica
\item[Valutazione quantitativa del DNA estratto] Tramite tecniche come lo
spettrofotometro si quantifica il DNA
\end{description}
\subsubsection{Elettroforesi su gel di Agarosio}
Una metodica che permette di separare i framenti di DNA estratto è
l'elettroforesi su gel di Agarosio. Consiste nel caricare i campioni di DNA
in soluzione acquosa all'interno di un gel che viene poi sottoposto ad un
campo elettrico. Essendo il DNA carico negativamente causa gruppi di fosfato,
migrerà verso il polo positivo attraverso le maglie di gel. Siccome la velocità
di spostamento dipende dal peso molecolare, è possibile separare i vari
frammenti secondo il loro peso. I campioni verranno poi uniti ad una soluzione
di blu di bromofenolo che impedirà la perdita dei campioni. A questo punto si
applica una differenza di potenziale che effettuerà la scissione dei frammenti.
Dopo essa si illumina il gel con dei raggi UV che eccita il colorante e lo
rende fluorescente proporzionalmente alla quantità di DNA con cui si è legato.
Nel gel vengono caricati anche dei controlli interni.
\subsubsection{Southern Blot}
Una tecnica per verificare la presenza di un derminato gene di interesse.
Consiste nel trasferire i frammenti ottenuti col gel su una membrana di
nitrocellulosa o nylon. Tale membrana verrà poi messa a contatto cun un
filamento di DNA complementare alla sequenza del gene di interesse, marcato
con dei nucleotidi radioattivi in modo che si possa visualizzare. Per
effettuare il trasferimento si mette il gel su della carta assorbente che
attirerà la soluzione facendola passare dal filtro ma si fermerà sul tampone.
Si espone il gel a dei raggi UV e se sono ancora presenti delle bande
qualcosa è andato storto e va ripetuta l'operazione. A questop punto si
procede col contatto con un filamento di DNA complementare come definito sopra.
\subsubsection{Polymerase Chain Reaction (PCR)}
Serve a verificare la presenza di un particolare gene ed eventualmente
amplificarlo. Si procede così: prima una denaturazione, dove i filamenti di
DNA si separano, poi una fase di annealing dove si utilizzano due primers
(Forward e Reverse) che si legano ai siti specifici, appaiandosi con il
filamento stampo complementare. Infine si ha una fase di estensione dove
la polimerasi estende i primers aggiungendo le basi complementari, risultando
così due copie di DNA a doppio filamento. Svantaggi: se ci sono falsi positivi
(sequenze non perfettamente complementari) i primers si accoppiano in maniera
errata.
\section{Cardiologia}
\subsection{Sangue}
Il sangue è un tessuto connettivo fluido che consiste di: plasma (fluido) ed
elementi figurati (i globuli bianchi, rossi e le piastrine). La percentuale di
volume sanguigno complessivo occupato dai globuli rossi è definito ematocrito.
L’ emopoiesi è il processo mediante il quel si sviluppano gli elementi figurati
del sangue. \\
I globuli rossi (RBC) o eritrociti contengono emoglobina, una proteina
trasportatrice di ossigeno. \\
I globuli bianchi (WBC) o leucociti sono nucleati e non contengono emoglobina.
Vengono classificati come granulari o non granulari a seconda della
presenza/assenza di granuli citoplasmatici. \\
I globuli bianchi e tutte le cellule provviste di nucleo esprimono proteine,
chiamate il complesso maggiore di istocompatibilità (MHC), sulla membrana
cellulare. \\
Ogni frammento di megacarioblasti è una piastrina.
\subsubsection{Emostasi}
L’emostasi è una sequenza di reazioni che blocca un sanguinamento, impedendo
la perdita di sangue attraverso la parete danneggiata di un vaso. \\
Conta tre fasi:
\begin{description}
\item[Spasmo vascolare] Quando la muscolatura liscia della pareti si
contrae e le piastrine si accumulano sul sito danneggiato
\item[Tappo piastrinico] Quando le piastrine aderiscono l'un l'altra
\item[Agglutinazione del sangue] Quando il sangue uscito si addensa in
una sorta di gel detto coagulo consistente
\end{description}
La coagulazione avviene in tre stadi:
\begin{itemize}
\item Protrombina
\item Trombina (enzima)
\item Fibrinogeno $\to$ fibrina che forma i filamenti
\end{itemize}
\subsection{Gruppi sanguigni}
\begin{itemize}
\item AB0 (Basato su antigeni A e B)
\item Rh (positivi o negativi)
\end{itemize}
\subsection{Cuore}
Muscolo involontario che ha il compito di pompare il sangue.
\subsubsection{Struttura}
È avvolto da una membrana protettrice detta pericardio (fibroso e sieroso)
mentre all’interno la parete è costituita da 3 strati:
\begin{description}
\item[Epicardio] Outer, il più sottile in tessuto connettivale
\item[Miocardio] Middle, più spesso, in tessuto muscolare cardiaco
\item[Endocardio] Inner, strato di endotelio che tappezza l'interno.
\end{description}
Si divide in 4 cavità: due atri superiori e due ventricoli inferiori. Queste
parti sono separate da setto interatriale e setto interventricolare. \\
Le vene sono i vasi sanguigni che riportano il sangue al cuore. \\
Le arterie sono i vasi sanguigni che portano il sangue lontano dal cuore. \\
La valvola tra atrio e ventricolo destro si chiama tricuspide mentre quelli
sinistri bicuspide. Le valvole semilunari impediscono il reflusso di sangue
dalle arterie al cuore e sono la valvola polmonare e la valvola aortica. Le
arterie coronarie portano il sangue al cuore mentre le vene coronarie lo
drenano verso il seno coronario.
\subsubsection{Battito}
L’1\% delle fibre muscolari cardiache sono in grado di generare potenziali
di azione secondo uno schema ritmico svolgendo due importanti funzioni: da
pacemaker e da sistema di conduzione. Il ciclo di battito è nodo
senoatriale (SA) $\to$ nodo atriovascolare (AV) $\to$ fascio atriovascolare
(AV) $\to$ branche destra e sinistra $\to$ fibre del Purkinje.
\subsubsection{Ciclo cardiaco}
Sistole $\to$ contrazione \\ Diastole $\to$ rilassamento \\
Gittata cardiaca $\to$ sangue emesso al minuto dal ventricolo sinistro \\
È determinata da: \\
Gittata sistolica $\to$ sangue emesso dal ventricolo sinistro durante ogni
battito \\
Frequenza cardiaca $\to$ numero di battiti al minuto
È influenzata dal sistema nervoso autonomo e dagli ormoni di adrenalina e
noradrenalina. \\
\subsubsection{Vasi sanguigni}
Le arterie si dividono in artediole che si ramificano in vasi microscopici
detti capillari. Gruppi di capillari riuniti formano piccole vene dette
venule, che confluiscono a formare vasi più grandi dette vene. Il lume è la
cavità delle arterie. Se dal capillare escono acqua e soluti si chiama
filtrazione, se entrano si dice riassorbimento.
\subsubsection{Flusso}
La contrazione dei ventricoli produce la pressione sanguigna, cioè la
pressione esercitata dal sangue sulle pareti del vaso. \\
La resistenza vascolare è la resistenza che incontra il flusso sanguigno
lungo le pareti dei vasi. \\
Le vie principali di distrubuzione sono il circolo sistemico, il circolo
polmonare, il sistema portale epatico.
\subsection{DM}
\subsubsection{Stent e angioplastica}
Endoprotesi coronarica, tutor vascolare, stent, tre nomi per lo stesso
piccolo tubo di rete. Utilizzato per mantenere aperto il lume di un vaso
sanguigno, questo dispositivo medico è impiegato nel contesto di
un'angioplastica. \\
La posa di uno stent è un'alternativa mini-invasiva all bypass coronarico.
Il rischio di complicanze è più basso e l’ospedalizzazione è di più breve
durata. Inoltre, dopo la posa di uno stent, i pazienti possono riprendere
rapidamente un'attività normale. Questo tubicino di rete metallica è
un’endoprotesi inserita in un'arteria aterosclerotica in seguito ad un
intervento di cardiologia chiamato angioplastica. \\
L'obiettivo è quello di allargare un'arteria coronaria ostruita
o ristretta.
\paragraph{Angioplastica}
L’angioplastica viene eseguita in anestesia locale, dall'arteria radiale
(arteria del polso) o femorale (arteria all'inguine). Una sonda viene
portata alla radice della coronaria destra o sinistra, viene introdotta
una guida metallica attraverso la sonda. Arrivati al punto occluso, il
palloncino viene gonfiato e lo stent si allarga fino ad arrivare alla
dimensione del lume. Lo stent farà da ruolo di tutore per tenere l'arteria
aperta.
\\ \\
Tipologie di stent:
\begin{itemize}
\item Nudi (Base)
\item Attivi (Ricoperti di particolari sostanze per evitare la
restenosi coronarica)
\item Autoespandibili (Stent che si auto espande ma la reazione del corpo
è quella di richiudere il vaso)
\item Bioriassorbibili (Stent che si degradano nel tempo e non lasciano
traccia nell'organismo)
\end{itemize}
\subsection{Stimolatore cardiaco}
Prima comparsa 1970 \\
Chiamato comunemente pacemaker, è un dispositivo alimentato con una pila
che fa da generatore di impulsi. Il suo compito è quello di monitorare,
analizzare e nel caso correggere l'attività cardiaca. \\
Monocamerali $\to$ Solo atrio/ventricolo \\
Bicamerali $\to$ Coppia atrio-ventricolo \\
Si è aggiunto un terzo catetere col tempo per i pazienti che soffrono di
perdita di sincronismo nella contrazione dei ventricoli. \\ Al giorno d'oggi
sono configurabili dall'esterno tramite wifi.
\subsection{Defibrillatore Impiantabile}
Tale dispositivo è consigliato per due applicazioni: prevenzione primaria,
per quella parte di popolazione che, anche se non presenta aritmie è esposta
ad un rischio elevato di morte, e prevenzione secondaria per tutti quei
pazienti che presentano un’aritmia ventricolare grave. \\
l’ICD è impiantato tramite intervento chirurgico sotto la pelle del
paziente a livello del ventricolo destro. \\
La batteria dell’apparecchio che permette di liberare una scarica di circa
700 V, sorveglia continuamente il ritmo cardiaco.
Così facendo può detettare, in qualche secondo, la presenza di aritmia
attivando tempestivamente il trattamento adatto. Tale trattamento può
consistere sia in una stimolazione cardiaca, che mette fine alla
tachicardia del paziente, sia in uno shock elettrico.
\subsection{Valvole}
Le quattro valvole cardiache, montate all’entrata e all’uscita delle cavità
cardiache, assicurano un flusso unidirezionale del sangue. \\
Con l'obiettivo di rimpiazzare le valvole naturali sono state create le
valvole artificiali, utilizzate nel caso di restringimenti o insufficienza
valvolare. \\
La valvola meccanica è fatta da un materiale sintetico e necessita di
anticoagulanti al fine di evitare la formazione di coaguli al contatto con
il corpo estraneo. \\
Dall’altro lato, la valvola biologica, o bioprotesi, è realizzata a partire
da un tessuto valvolare o pericardico animale, sterilizzata e fissata su
un’armatura metallica (stent).
La scelta del tipo di valvola artificiale dipende dall’età della valvola
nativa, dalle cause del suo malfunzionamento, dall’età del paziente e dalla
possibilità di poter assumere degli anticoagulanti.
\subsection{Circolazione ExtraCorporea (CEC)}
Chiamata anche macchina cuore-polmone artificiale, è una delle tecniche più
anziane della cardiologia. Tale sistema consiste nel far passare il sangue
venoso, in modo temporaneo, attraverso un apparecchio in grado di
ossigenarlo prima di riconvogliarlo all’interno del sistema arterioso per
preservare tutte le funzioni fisiologiche del paziente sotto operazione. \\
Il circuito di CEC è costituito da 3 parti : la pompa artificiale che
sostituisce il ventricolo, l’ossigenatore che assicura l’ossigenazione e
la decarbonizzazione del sangue venoso, e lo scambiatore termico utilizzato
per controllare e modificare la temperatura del sangue iniettato al malato. \\
Durante questo periodo l’ossigenatore assume il ruolo dei polmoni.
\subsection{Cuore meccanico}
Fisiologico perché pulsatile ed “intelligente”. Dei sensori situati nei
ventricoli forniscono, infatti, numerose informazioni sull’emodinamica del
paziente e sul funzionamento del cuore. Le informazioni sono lette ed
utilizzate da un sistema elettronico e informatico che agisce sul meccanismo
che anima le contrazioni ventricolari, copiando l’adattamento del nostro
cuore alle variazioni dell’attività fisica.
\section{Imaging medicale}
\subsection{Radiologia}
La radiologia convenzionale è una tecnica di Imaging anatomico che si occupa
della produzione di immagini radiologiche a fini diagnostici o terapeutici.
Gli esami risultano rapidi e poco costosi se confrontati ad altre modalità di
Imaging. \\
La radiografia utilizza i raggi X. Tale tecnica si basa sull’interazione tra
un fascio di fotoni (raggi X) diretti da una sorgente verso un recettore, e
la materia interposta (solitamente un corpo biologico). Gli atomi che
costituiscono il corpo interposto impediscono al fotone di raggiungere il
ricettore, che sarà in grado di riprodurre un’immagine del corpo in
negativo, poiché sulla pellicola vengono invece rappresentati i fotoni che
attraversano il corpo e non vengono riassorbiti. \\
Nei sistemi attuali il film è stato rimpiazzato da un sistema elettronico,
molto più sensibile e in grado di digitalizzare in modo diretto le immagini.
\subsection{Scanner}
La TC è una metodica diagnostica per immagini che consente di osservare le
sezioni del corpo in modo diretto ai raggi X, grazie ad una fedele
ricostruzione fotografica di sezioni o strati (per questo tomografia) in
3D. A differenza della TAC (tomografia assiale computerizzata), grazie al
movimento del gantry, ovvero del corpo macchina, si possono ottenere
direttamente immagini in coronale (sull’asse frontale), contro le
immagini solo sul piano trasversale o assiale prodotte dalla TAC. \\
Con questo tipo di strumentazione i raggi X ruotano intorno al paziente ed
è sufficiente una frazione di secondo per l’acquisizione dell’immagine.
Oggi esiste un sistema TC quantitativo a doppia energia. Si tratta di una
tecnologia innovativa che utilizza un metodo di acquisizione a doppia
energia con commutazione rapida dei kV. Il risultato di questa tecnica di
Imaging, detta spettrale, è quello di avere meno artefatti e una migliore
risoluzione delle immagini.
\subsection{Imaging per Risonanza Magnetica (MRI)}
L’MRI è una tecnica di Imaging non invasiva e non irradiante in grado di
fornire delle viste in due o tre dimensioni dell’interno del corpo. Essa
permette di esplorare tutti i tessuti molli: il cervello, il midollo, i
muscoli, gli organi digestivi o riproduttivi, etc.
Per produrre le immagini il paziente viene inserito all’interno di un campo
magnetico generato da un grande magnete. Con la presenza di questo capo
magnetico, i protoni reagiscono come delle piccole bussole allineandosi con
l’asse del campo. A questo punto applicando un’onda di radiofrequenza viene
generata una rotazione dei protoni. Quando l’applicazione di questa onda
cessa i protoni ritornano nella loro posizione iniziale liberando un segnale
(un’onda elettromagnetica). Questo segnale, generato dal fatto che i protoni
sono ritornati nella loro posizione di equilibrio, viene localizzato nello
spazio. Così facendo sarà possibile ricostruire l’immagine. \\
Iniettando un mezzo di contrasto sarà possibile studiare la crescita
cellulare dei tessuti. L’utilizzo di campi magnetici così elevati obbliga a
prendere alcune precauzione. Prima fra tutte: è necessario che tutti i
materiali biomedicali (impianti, protesi etc.) portati dai pazienti risultino
compatibili.
\subsection{Tomografia per Emissione di Protoni (PET)}
È una tecnica di Imaging funzionale in 3D utilizzata in medicina nucleare. Il
suo principale interesse risiede nella capacità di quantificare l’attività
metabolica delle cellule. La lettura delle immagini permette al medico di
differenziare i tessuti sani dai tumori ed eventuali metastasi. La PET
risponde al principio generale della scintigrafia. Tale tecnica ha inizio
con l’iniezione di un radiofarmaco tracciante di emivita breve. Dopo un
certo tempo, necessario a raggiungere una certa concentrazione del farmaco
all’interno dei tessuti organici, il soggetto viene posizionato nello scanner.
Il positrone emesso dal radiofarmaco viene a questo punto rilevato da uno
scintillatore alloggiato nel dispositivo di scansione. \\
In materia di Imaging PET, l’ultima innovazione consiste in un apparecchio di
alta tecnologia chiamato PET-MRI da pochi mesi disponibile sul mercato. La
combinazione di queste due tecniche d’imaging permettono una diminuzione
delle dosi irradiate sul paziente.
\subsection{Ecografia}
L’ecografia è una tecnica di Imaging anatomico e funzionale, che fornisce
una vista in 3D dell’interno del corpo umano grazie all’emissione di
ultrasuoni di bassa intensità. Le onde sono generate da una sonda che è a
contatto con la pelle del paziente, la stessa sonda è in grado poi
di raccogliere il segnale di ritorno che rimbalza quando il segnale inviato
incontra i tessuti. Il segnale captato viene poi trasmesso ad un apparecchio
che lo converte in segnale video, rappresentando sullo schermo la zona
interessata. \\
Accoppiata all’ecografia classica, l’ecoDoppler fornisce un’immagine
funzionale in grado di esplorare le caratteristiche del flusso sanguigno
nel cuore e nei vasi. Risulta una tecnica molto comune in medicina vascolare
e permette di verificare, o di eliminare, l’ipotesi di patologie quali
trombosi, stenosi, aneurismi etc. Per fare ciò, la sonda doppler,
appoggiata sulla pelle, emette degli ultrasuoni che attraversano la cavità
cardiaca e le pareti dei vasi, prima di essere riflesse dai globuli rossi.
\\
Al giorno d'oggi la terapia con ultrasuoni focalizzati, utilizza l’energia
delle onde acustiche per eliminare le cellule del fibroma in modo del tutto
non-invasivo, senza quindi avere la necessità di incidere la cute.
\subsection{Imaging interventistico}
Tale metodologia unisce tutte le tecniche di Imaging utilizzate per guidare
la diagnosi o la terapia all’interno del corpo. Essa include la radiologia
interventistica, praticata da radiologi ma anche dalla neuroradiologia
interventistica a livello cerebrale, dalla cardiologia e dalla chirurgia
interventistica. A differenza degli interventi chirurgici classici, tale
tecnica permette di impiantare un’endoprotesi (protesi interna), di
distruggere un tumore, di effettuare un’embolizzazione o di drenare un
organo sotto diretto controllo dei medici, il tutto senza dover “aprire” il
paziente.
\section{Ortopedia}
Funzioni delle ossa:
\begin{itemize}
\item sostegno;
\item protezione;
\item contributo al movimento;
\item omeostasi minerale;
\item produzione delle cellule sanguigne;
\item riserva di trigliceridi.
\end{itemize}
Tipi di ossa;
\begin{itemize}
\item Lunghe: sono lunghe e sottili con un’asta e due estremità.
\item Brevi: sono cubiche.
\item Piatte: sono sottili e forniscono protezione.
\item Irregolari: hanno forme complesse e non rientrano nelle precedenti categorie.
\end{itemize}
Struttura dell'osso:
\begin{itemize}
\item diafisi;
\item epifisi;
\item metafisi;
\item cartilagine articolare;
\item periostio;
\item cavità midollare;
\item endostio.
\end{itemize}
Tipi di cellule:
\begin{itemize}
\item cellule osteoprogenitrici, staminali non specializzate che originano gli osteoblasti;
\item osteoblasti (osteoblaster), sintetizzano e secernono collagene;
\item osteociti, principali componenti del tessuto osseo;
\item osteoclasti, secernono enzimi e acidi lisosomiali per digerire la matrice extracellulare.
\end{itemize}
Il tessuto osseo compatto è disposto in unità ripetute dette osteoni o canali di Havers. \\
Il tessuto osseo spugnoso è costituito da unità dette trabecole. \\
L’ ossificazione è il processo con il quale si forma l’osso, ha 4 fasi:
\begin{itemize}
\item formazione iniziale nell’embrione e nel feto;
\item crescita;
\item ricostruzione;
\item riparazioni e fratture.
\end{itemize}
Lo scheletro umano consiste in 206 ossa, raggruppate in due divisioni:
lo scheletro assile che comprende le ossa che si trovano lungo l’asse
longitudinale del corpo e lo scheletro appendicolare che contiene le ossa
degli arti superiori e inferiori, e le ossa scapolari e pelviche.
\\ \\
Il cranio poggia sulla colonna vertebrale e comprende le ossa craniche, che
formano la cavità cranica che racchiude e protegge il cervello e le ossa
facciali, che formano la faccia.
\\
Le ossa craniche sono:
\begin{itemize}
\item parietali;
\item temporali;
\item occipitale;
\item sfenoide;
\item etmoide.
\end{itemize}
Le ossa facciali sono:
\begin{itemize}
\item nasali;
\item mascellari;
\item palatine;