Il Dottorato deriva dall'accorpamento di tre precedenti Dottorati: Fisiopatologia Chirurgica angio-cardio-toracica, Imaging funzionale Radio-isotopico, Fisiopatologia cardiorespiratoria. L'accorpamento dei Currula è stato effettuato in base alle affinità tra le tre attività istituzionali didattico-scientifiche delle precedenti unità. Infatti, la ricerca fisiopatologica trova nelle metodiche non invasive dell'imaging funzionale possibilità numerose ed importanti di valida applicabilità e di attendibile verifica. I programmi di studio prevedono l'articolazione dei corsi in due curricula: uno di fisiopatologia ed imaging cardio-toraco-vascolare e l'altro di fisiopatologia cardiorespiratorio. Nel primo convergono: chirurgia vascolare, chirurgia toracica e cardiochirurgia e la radiologia con la medicina nucleare. Nel secondo convergono malattie dell'apparato respiratorio e cardiologia. Dal punto di vista organizzativo e strutturale a ciascun dottorando verrà affidato uno o più programmi di ricerca da svolgere sia individualmente, sia, in relazione ai suoi contenuti, in collaborazione con altri dottorandi, sotto la guida dei docenti che ne controllano gli sviluppi anno dopo anno. I programmi di studio vengono implementati in funzione degli obiettivi formativi.