Consulta de Guías Docentes



Curso : 2019/2020

547 - Máster Universitario en Ingeniería Biomédica

69326 - Tecnologías de radioterapia


Información del Plan Docente

Año académico:
2019/20
Asignatura:
69326 - Tecnologías de radioterapia
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
547 - Máster Universitario en Ingeniería Biomédica
Créditos:
3.0
Curso:
1
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1.Información Básica

1.1.Objetivos de la asignatura

El objetivo final de la asignatura es que el estudiante adquiera la capacidad para formular y resolver problemas que faciliten el tratamiento de enfermedades, mediante el diseño o la planificación previa de los mismos. En particular la asignatura se centra en la planificación de tratamientos de Cáncer con radioterapia, mediante el planteamiento del problema en términos matemáticos y su posterior resolución mediante la propuesta y estudio de distintas técnicas para su resolución, como paso previo a la administración de los tratamientos sobre el paciente. A este respecto es indicado señalar que la filosofía seguida en el planteamiento de la asignatura, facilita la generalización de las técnicas vistas en la asignatura a otros ámbitos clínicos y aplicaciones médicas.

1.2.Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

La asignatura Tecnologías en Radioterapia es una asignatura optativa enmarcada dentro de las Tecnologías Horizontales, que permite complementar la formación de las dos especialidades del máster.

El contexto en que se enmarca la asignatura es el de un Máster Multidisciplinar, por ello resulta de gran importancia conocer no sólo las herramientas que ayudan al diagnóstico y prevención médica, sino también de aquellas herramientas y técnicas que faciliten el tratamiento de enfermedades. Hoy en día el cáncer es una de las principales enfermedades de nuestra sociedad debido a su gran incidencia actual. En ese contexto, la radioterapia es una de las técnicas mayoritariamente usadas para combatir el Cáncer (casi en un 70% de los pacientes se tratan con radioterapia). El estudio de todas aquellas técnicas que permitan mejorar los resultados clínicos de los tratamientos con radioterapia y favorezcan su operatividad resulta fundamental.

1.3.Recomendaciones para cursar la asignatura

La comprensión de esta asignatura no exige disponer de conocimientos previos de la materia, por lo que no es requisito haber cursado previamente otras asignaturas del plan de estudios del máster. Aunque algunos contenidos de las asignaturas: Tratamiento de Señales e Imágenes Biomédicas y Tratamiento de Imágenes Médicas y sus Aplicaciones pueden resultar de utilidad.

2.Competencias y resultados de aprendizaje

2.1.Competencias

Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para...

- 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 (CB. 6)

- 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 (CB.7)

- Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimiento 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 (CB.8)

- 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 (CB.9)

- 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 (CB.10)

- Poseer las aptitudes, destrezas y método necesarios para la realización de un trabajo de investigación y/o desarrollo de tipo multidisciplinar en cualquier área de la Ingeniería Biomédica (CG.1)

- Ser capaz de usar las técnicas, habilidades y herramientas de la Ingeniería necesarias para la resolución de problemas del ámbito biomédico y biológico (CG.2)

- Ser capaz de comprender y evaluar críticamente publicaciones científicas en el ámbito de la Ingeniería Biomédica (CG.3)

- Ser capaz de aprender de forma continuada y desarrollar estrategias de aprendizaje autónomo (CG.4)

- Ser capaz de gestionar y utilizar bibliografía, documentación, legislación, bases de datos, software y hardware específicos de la ingeniería biomédica (CG.5)

- Ser capaz de aplicar conocimientos y tecnologías horizontales (no específicas de una de las especialidades del máster) como herramientas para el diseño y evaluación de soluciones a problemas de ingeniería biomédica. [CO.3]

2.2.Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar la asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados...

- RA1- Conoce los principios y fundamentos básicos de la radioterapia, así como los efectos biológicos de la radiación ionizante.

- RA2-. Conoce las diferentes modalidades de radioterapia y comprende bien el significado físico de las especificaciones prescritas de dosis por el especialista médico en un tratamiento de cáncer.

- RA3-. Es capaz de formular el problema de planificación de radioterapia en términos matemáticos e imponer ciertas restricciones sobre el mismo, haciendo uso para su resolución modelos de radiación y de técnicas adecuadas de optimización.

- RA4-. Conoce los principales equipos emisores de radiación utilizados en los procesos de administración de la dosis, así como las recientes técnicas avanzadas de radioterapia..

- RA5-. Adquiere el conocimiento práctico en el laboratorio, y es capaz de planificar un tratamiento sencillo de cáncer con radioterapia en algún caso real, sabiendo aplicar los conocimientos adquiridos.

2.3.Importancia de los resultados de aprendizaje

El desarrollo y evolución de la medicina actual exige la multidisciplinariedad de los equipos de investigación, siendo muy recomendable y necesaria la colaboración conjunta entre otros profesionales de médicos, ingenieros biomédicos, físicos y matemáticos, al objeto de abordar los problemas actuales de nuestra sociedad en el entorno médico.

Las capacidades concretas adquiridas en esta asignatura pueden resultar de gran utilidad en otros ámbitos de la investigación biomédica, entre estas figuran:

- Desarrollar modelos que permitan formular el problema de la planificación del tratamiento en términos matemáticos, relacionando la dosis de radiación recibida por el paciente y la intensidad suministrada por un haz de radiación.

- Adquirir el conocimiento práctico, mediante la aplicación de los procedimientos desarrollados al objeto de realizar planificaciones de radioterapia en distintos casos de pacientes con cáncer.

- Extrapolar el conocimiento propio de esta materia a otras aplicaciones biomédicas que requieran la planificación de otros tratamientos.

3.Evaluación

3.1.Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba

El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluacion

AE1. Examen final de asignatura y test de clase  sobre contenidos y cuestiones.

A lo largo del curso del curso se realizará alguna prueba escrita presencial (test o preguntas de respuesta corta sobre contenidos de la asignatura), para lo cual se utilizará la plataforma SOCRATIVE, lo que favorece el proceso de aprendizaje y la capacidad de autoevaluación del estudiante. Además, en cada convocatoria se realizará un examen global final de la asignatura que tiene por objeto valorar la adquisición y comprensión de los conocimientos, así como la capacidad para aplicarlo sobre casos prácticos. Este examen consta de dos bloques

- Examen de respuestas cortas sobre la materia de la asignatura y penalización por fallos.

- Examen de cuestiones (de respuesta abierta) donde el profesor planteará algún caso práctico por resolver y se valorará la madurez adquirida por el estudiante, de acuerdo al tipo de solución aportada para su resolución.

La calificación del conjunto de pruebas presenciales representará el 40% de la nota final de la asignatura, un 10% de los test con SOCRATIVE y el 30% del examen global final. El alumno ha de obtener una puntuación mínima total de 4.5 puntos sobre 10 en el examen final para poder superar la asignatura.

AE2. Evaluación continua de las prácticas. Se valorarán los resultados, la implicación y la actitud en las tareas de tipo participativo planteadas en horario presencial, suponiendo el 25% de la nota final. La evaluación de las prácticas se realizará también a través de los informes presentados en las mismas, así como del trabajo realizado en el laboratorio

AE3. Trabajo de la asignatura y presentación del mismo. Se realizará un trabajo de libre elección, que deberá contar con la aprobación previa del profesor, basado tanto en la búsqueda y recopilación previa de información como en la elaboración de la misma de cara a plantear nuevas alternativas que puedan ser útiles en radioterapia. Opcionalmente, este trabajo podrá sustituirse por la elaboración de trabajos sobre el contenido de artículos científicos de reconocida valía en el campo objeto de interés. (35% de la nota final). 

4.Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1.Presentación metodológica general

El proceso de aprendizaje que se ha diseñado para esta asignatura se basa en lo siguiente:

La asignatura se presenta con un marcado enfoque práctico, desde un principio se plantea mediante la utilización de estrategias del Aprendizaje Basado en Problemas (PBL). De modo que en todo momento se plantea a los estudiantes la problemática existente, y en base a ella se buscan soluciones. En las clases de aula se exponen los contenidos fundamentales de la asignatura y se presentan las diferentes técnicas que intervienen en los procesos de radioterapia. Mientras que las sesiones prácticas de laboratorio se invierten en el análisis de la problemática y resolución de diferentes tipos y casos reales de cáncer mediante simulación, aplicando las técnicas presentadas en los contenidos teóricos. Adicionalmente, para adquirir una visión práctica y acercar al alumno a la problemática real, se realiza una visita al servicio de radioterapia de un centro clínico que cuenta con equipamiento de alta tecnología.

4.2.Actividades de aprendizaje

La estructura de la asignatura se basa en la realización de las siguientes actividades presenciales de aprendizaje: Clase magistral participativa (A01), Resolución de problemas y casos (A02), Prácticas de Laboratorio (A03) y Prácticas especiales (A04) en las que se realiza la visita a un centro clínico.

La planificación de horas es la siguiente:

-  A01 + A02 (clases en aula) = 17 horas

-  A03 + A04 (prácticas de laboratorio más visita) = 9 horas.

Al resto de actividades (incluidos trabajos tutorados, evaluaciones, entregables, y estudio personal) le corresponden 49 horas.

Con objeto de que los alumnos alcancen los resultados de aprendizaje descritos anteriormente y adquieran las competencias diseñadas para esta asignatura, se proponen las siguientes actividades formativas:

- A01. Clase magistral participativa (14 horas)- Sesiones de aula que incluyen la exposición por parte del profesor de los principales contenidos de la asignatura. A lo largo de estas sesiones el profesor expone los contenidos, y el objetivo o problema a resolver, abriendo un breve turno de participación entre los estudiantes, generando un espacio para el debate y reflexión.

- A02. Resolución de problemas y casos (3 horas) – En este tipo de sesiones se aborda el planteamiento y resolución de distintos problemas y casos.

- A03. Prácticas de Laboratorio (6 horas) -. Sesiones presenciales de laboratorio, que tienen por objeto la aplicación de las técnicas vistas en las sesiones de aula. En estas sesiones se analizarán diversos casos reales y tipos de cáncer, al objeto de obtener distintas soluciones para los tratamientos con radioterapia. El objeto de las mismas es hacer participe del aprendizaje al estudiante (Aprendizaje basado en Problemas).

- A04. Prácticas especiales (3 horas) -. Está prevista la realización de una visita al servicio de radioterapia del Hospital Clínico Universitario Lozano Blesa que cuenta con equipamiento de alta tecnología.  Esta visita es fundamental para la formación del estudiante, ya que le proporciona una visión práctica en la aplicación de los avances en la investigación.

- A05. Realización de trabajos prácticos de aplicación o investigación. Se facilita al estudiante un conjunto de trabajos entre los que elegir para su elaboración, alternativamente el propio estudiante puede proponer algún trabajo relacionado con la temática de la asignatura (previa aprobación del profesor). La realización de estos trabajos pretende fomentar tanto el espíritu crítico del estudiante como el espíritu investigador, mediante la exposición de argumentos fundamentados y el establecimiento de conclusiones.

- A06. Seminario sobre “Radiaciones ionizantes en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades”, impartido por un especialista en radiofísica hospitalaria que tiene amplia y reconocida experiencia en las áreas de radioterapia, medicina nuclear, radiodiagnóstico y protección radiológica.

- A07. Visita a las instalaciones del servicio de radioterapia del hospital Clínico Universitario Lozano Blesa de Zaragoza.

- A08. Tutorías. Horario de atención personalizada al alumno con el objetivo de revisar y discutir los materiales y temas presentados en las clases tanto teóricas como prácticas.

4.3.Programa

El programa de la asignatura abarca los siguientes contenidos básicos: fundamentos de radioterapia, modelos de radiación, técnicas asociadas a los procesos de planificación y métodos de administración de radioterapia, que se organizan en las siguientes unidades temáticas.

- Unidad 1. Introducción y conceptos generales.

- Unidad 2. Modelos de radiación: Algoritmo de dosis Pencil Beam.

- Unidad 3. Planificación de radioterapia de Intensidad Modulada: Métodos de optimización condicionada.

- Unidad 4. Procesos de Administración de la dosis. Tecnología de colimadores multiláminas: Aperturas o segmentos y unidades de monitor.

4.4.Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

Calendario de sesiones presenciales y presentación de trabajos

El calendario de la asignatura, tanto de las sesiones presenciales en el aula como de las sesiones de laboratorio, estará determinado por el calendario académico que el centro establezca para el curso correspondiente. Las fechas de la charla del especialista invitado, así como la visita a las instalaciones del Acelerador del Clínico serán publicadas con la debida antelación en la curso moodle de la asignatura.

La asignatura se imparte en cuatrimestre de primavera. Entre las principales actividades previstas se encuentran:

- La exposición de los contenidos teóricos mediante la utilización de técnicas de aprendizaje basado en proyectos.

- El planteamiento y resolución de casos prácticos, mediante la realización de sesiones prácticas en el laboratorio.

- La realización de trabajos prácticos tutorizados relacionados con los contenidos de la asignatura.

- Charla sobre “radiaciones ionizantes en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades” impartida por un especialista en Radiofisica Hospitalaria. 

- Visita a las instalaciones de radioterapia del Hospital Clínico Universitario Lozano Blesa de Zaragoza.

Las fechas de inicio y fin de las clases, así como las fechas de realización de las prácticas de laboratorio y las pruebas de evaluación global serán las fijadas por la Escuela de Ingeniería y Arquitectura y publicadas en la página web del máster (http://www.masterib.es). Las fechas de entrega y seguimiento de los trabajos prácticos tutorizados, así como las fechas de la charla y la visita al Clínico se darán a conocer con la debida antelación en la web de la asignatura del anillo digital docente.

4.5.Bibliografía y recursos recomendados

http://biblos.unizar.es/br/br_citas.php?codigo=69326&year=2019

 


Curso : 2019/2020

547 - Master's in Biomedical Engineering

69326 - Radiotherapy technologies


Información del Plan Docente

Academic Year:
2019/20
Subject:
69326 - Radiotherapy technologies
Faculty / School:
110 -
Degree:
547 - Master's in Biomedical Engineering
ECTS:
3.0
Year:
1
Semester:
Second semester
Subject Type:
Optional
Module:
---

1.General information

1.1.Aims of the course

1.2.Context and importance of this course in the degree

1.3.Recommendations to take this course

2.Learning goals

2.1.Competences

2.2.Learning goals

2.3.Importance of learning goals

3.Assessment (1st and 2nd call)

3.1.Assessment tasks (description of tasks, marking system and assessment criteria)

4.Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1.Methodological overview

The methodology followed in this course is oriented towards achievement of the learning objectives. It is based on the Problem-Based Learning method (PBL) which is a student-centered pedagogy for students to learn about a topic through the experience of solving an open-ended problem. 

4.2.Learning tasks

The course includes the following learning tasks:

  • A01 Lectures. The main course contents are presented. Student participation is encouraged.
  • A02 Practice sessions. Different practical activities and tasks are proposed related to the main contents of the course.
  • A03 Computer lab sessions. Different lab sessions are carried out.
  • A04 Visit to a clinical center.
  • A05 Assignment. Students must submit a written report on a research topic.
  • A09 Assessment. The reports derived from the practical activities and the final exam will be evaluated.

4.3.Syllabus

The course will address the following topics:

  1. Introduction and general concepts of radiation therapy.
  2. Radiation Models. Pencil Beam Dose Calculation Algorithm.
  3. Intensity-modulated radiotherapy (IMRT) planning. Constrained Optimization.
  4. Delivery of Fluence Map. Multileaf collimator: Segments and Monitor Unit.

4.4.Course planning and calendar

Further information concerning the timetable, classroom, office hours, assessment dates and other details regarding this course, will be provided on the first day of class or please refer to the EINA website.

 

4.5.Bibliography and recommended resources

http://biblos.unizar.es/br/br_citas.php?codigo=69326&year=2019