Prof. Alberto Paoluzzi, Dip. Informatica e Automazione, Roma Tre
Prof. Mauro Ceccanti, Dip. Medicina Clinica, "La Sapienza"
Il corso intende introdurre lo studente della laurea magistrale allo studio delle applicazioni mediche e biologiche dell’informatica e del calcolo automatico, con riferimento sia ai concetti di base, relativi ai tipi fondamentali di dati bio-medici e alla loro organizzazione in strutture informative complesse, sia ai più recenti sviluppi della modellazione anatomica e della simulazione fisiologica, che utilizzano tecniche geometriche e fisico-matematiche sofisticate. Queste richiedono il supporto di strutture computazionali hardware e software di notevole complessita' che necessitano di specialisti informatici con un formazione multidisciplinare.
Programma
Dati biomedici
DNA e codice genetico, anatomia, dati di laboratorio, immagini biomediche, sistemi PACS, immagini DICOM. Ambienti EMR (Electronic Medical Record).
Conoscenza biomedica simbolica
Introduzione alla programmazione Python. Ontologie come specifica formale ed esplicita di oggetti, proprietà e relazioni nella organizzazione di dati biomedici in schemi specializzati. Il modello anatomico UW FMA (Digital Anatomist-Foundational Model of Anatomy);
Calcolo biomedico
Cenni di genomica: calcolo con sequenze DNA, mapping di geni e proteine, cenni di proteomica: struttura primaria, secondaria, terziaria, quaternaria. Pathways biochimici. Utilizzo di cluster e grid computazionali.
Modellazione e simulazione biomedica
Cenni ai modelli fisiologici. Virtual Physiological Human; modelli geometrici di proteine, cellule, tessuti e sistemi. Esempi: modelli del cuore e del sistema circolatorio, modelli geometrici di neuroni, assoni e dendriti e dell’interfaccia neuromuscolare.
Linguaggi di programmazione
Python, pyplasm
Testi
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J. Campbell, P. Gries, J. Montojo, and G. Wilson, "Practical Programming: An Introduction to Computer Science Using Python", The Pragmatic Programmers, 2009.
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I.J. Kalet, "Principles of Biomedical Informatics", Elsevier, 2009.
Modalità di esame
6 crediti. 40 ore di lezioni, 10 ore di esercitazioni. Esame: (1) progetto; (3) discussione orale del progetto.