BIOINGEGNERIA ELETTRONICA

Il corso introduce i fondamenti di fisiologia per comprendere l'origine dei segnali biomedici (biopotenziali, meccanici e acustici) nel corpo umano nonché i principi, le tecniche, i circuiti e la strumentazione dell'ingegneria elettronica per acquisire ed elaborare tali segnali.

Ultimo aggiornamento: 18-10-2024

J. Webster: Medical Instrumentation. Application and design. Wiley and Sons

G. Avanzolini, E. Magosso: Strumentazione biomedica. Progetto e impiego dei sistemi di misura. Pàtron Editore

Ultimo aggiornamento: 18-10-2024

COMPETENZE SPECIFICHE:

Al termine del corso lo studente dovrà essere in grado di:

- analizzare, comprendere ed utilizzare le più recenti tecnologie elettroniche utilizzate per la progettazione e valutazione della strumentazione biomedica;

- progettare semplici circuiti elettronici per l'acquisizione dei segnali biomedici.

COMPETENZE TRASVERSALI:

Capacità di comunicare e presentare quanto si è appreso. Questa capacità sarà verificata durante la prova scritta in cui la studentessa/lo studente dovrà rispondere a delle domande teoriche che presuppongono connessioni tra i vari argomenti del corso per sviluppare una capacità autonoma di analisi. Capacità critiche e di “problem solving” conseguite attraverso l’analisi di problemi pratici proposti durante il corso.

Ultimo aggiornamento: 18-10-2024

Concetti di base di elettrotecnica e elettronica.

Ultimo aggiornamento: 18-10-2024

Lezioni frontali. Le lezioni vengono erogate con l’ausilio del video proiettore e di una tavoletta grafica per fornire agli studenti la documentazione di tutto ciò che viene scritto e mostrato dal docente durante la lezione.

Ultimo aggiornamento: 18-10-2024

METODI DI VALUTAZIONE DELL’APPRENDIMENTO

La valutazione si basa su una prova in forma orale e della durata di circa 1 orai, consistente in un’interrogazione sugli tutti argomenti affrontati durante il corso. Le modalità d'esame saranno inoltre adeguate alle particolari esigenze degli/delle studenti/studentesse con disabilità certificate ai sensi delle leggi 104/92 e 118/71 o con Disturbo specifico di apprendimento (DSA) certificato ai sensi della legge 170/2010), facendo riferimento alle indicazioni fornite dalla Delegata alle attività concernenti l’integrazione degli Studenti con disabilità e con disturbi specifici di apprendimento nell’Ateneo.

CRITERI DI VALUTAZIONE DELL’APPRENDIMENTO

La prova orale permette di valutare le conoscenze teoriche acquisite e la capacità di metterle in relazione con aspetti pratici e in contesti multi e interdisciplinari.

CRITERI DI ATTRIBUZIONE DEL VOTO FINALE

Se la prova orale è giudicata almeno sufficiente, l’esame è superato con l’attribuzione di un voto finale in trentesimi, basandosi sul seguente schema:

• 30 e lode: conoscenza completa, approfondita e critica degli argomenti, eccellente proprietà di linguaggio, completa ed originale capacità interpretativa, piena capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;

• 28 - 30: conoscenza completa e approfondita degli argomenti, ottima proprietà di linguaggio, completa ed efficace capacità interpretativa, in grado di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;

• 24 - 27: conoscenza degli argomenti con un buon grado di padronanza, buona proprietà di linguaggio, corretta e sicura capacità interpretativa, buona capacità di applicare in modo corretto la maggior parte delle conoscenze per risolvere i problemi proposti;

• 20 - 23: conoscenza adeguata degli argomenti ma limitata padronanza degli stessi, soddisfacente proprietà di linguaggio, corretta capacità interpretativa, più che sufficiente capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;

• 18 - 19: conoscenza di base degli argomenti principali, conoscenza di base del linguaggio tecnico, sufficiente capacità interpretativa, sufficiente capacità di applicare le conoscenze di base acquisite;

• <18 Insufficiente: non possiede una conoscenza accettabile degli argomenti trattati durante il corso.

Ultimo aggiornamento: 22-10-2024

Il corso è finalizzato al completamento delle conoscenze nell'ambito della bioingegneria elettronica.

I contenuti sono fortemente applicativi ed indirizzati alla comprensione del ruolo dell’elettronica nell'ambito delle applicazioni biomediiche.

Nella prima parte del corso vengono introdotti i principi e concetti chiave della bioingegneria elettronica e viene effettuata una panoramica delle principali applicazioni della bioingegneria elettronica.

Verranno introdotte le caratteristiche chiave dei segnali biomedici e dei sistemi di acquisizione ed elaborazione.

Nella seconda parte, vengono introdotti concetti di elettronica applicata, quali circuiti elettrici e componenti elettronici fondamentali, analisi di circuiti in corrente continua e corrente alternata, concetti di amplificazione e filtraggio e conversione analogico digitale.

Nella terza parte, vengono presentati le tipologie di sensori usati nella bioingegneria, sensori per misure biomediche, amplificatori, sistemi di acquisizione, dispositivi di registrazione e diagnostica per segnali biomedici.

Vengono inoltre introdotte alcune applicazioni pratiche con progetti e implementazione di soluzioni bioingegneristiche e applicazioni pratiche in campo medico e biologico, quali interfacce uomo macchina, uso dell'intelligenza artificiale nel campo medico ed altri progetti innovativi in ambito di bioingegneria elettronica.

Le esperienze di Laboratorio sono parte integrante del corso, con attività sperimentali e la realizzazione di circuiti e applicazioni della bioingegneria elettronica, anche con uso di strumentazione biomedica.

Ultimo aggiornamento: 18-10-2024

Appunti dalle lezioni e materiale fornito dal docente.

Ultimo aggiornamento: 18-10-2024

Il corso è finalizzato a fornire i fondamenti della bioingegneria elettronica, cioè la disciplina che si occupa di applicare i principi e le tecniche dell'ingegneria elettronica ai problemi e alle sfide della medicina e della biologia, sviluppando la capacità di analizzare e risolvere i problemi di interesse medico-biologico, utilizzando strumenti ingegneristici nell'area dell'ingegneria elettronica, come l'elettronica analogica e digitale, i circuiti integrati, i microprocessori, i sensori, i trasduttori.

Conoscenza e comprensione: a seguito del superamento dell’esame, lo studente conosce i principi fondamentali di funzionamento dei circuiti elettronici analogici per l'acquisizione e la conversione dei segnali (amplificatori, filtri, convertitori), delle diverse tipologie dei sensori e dei principi fondamentali della bioingegneria elettronica.

Capacità di applicare conoscenze: a seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di analizzare e progettare semplici circuiti di acquisizione dei segnali tipici dell'ambito medico e biologico.

Autonomia di giudizio: per il superamento dell'esame lo studente deve rispondere autonomamente a domande teoriche, analitiche e progettuali a risposta libera ed è quindi portato a sviluppare autonomia di giudizio sulla completezza, la profondità e la correttezza delle risposte liberamente fornite.

Abilità comunicative: a seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di illustrare le motivazioni teoriche e tecniche che sono alla base delle proprietà di circuiti fondamentali analogici e digitali di interesse medico-biologico.

Capacità di apprendimento: a seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di apprendere in autonomia altre caratteristiche di base dell'elettronica circuitale moderna e di applicare le stesse configurazioni circuitali in nuovi progetti, adattandosi anche ai rapidi cambiamenti tecnologici e scientifici nel campo.

Ultimo aggiornamento: 23-10-2024

Per la fruizione del corso non è prevista alcuna propedeuticità. Si raccomanda di aver seguito il corso di fondamenti di elettronica.

Ultimo aggiornamento: 23-10-2024

L'erogazione del corso prevede l'erogazione di lezioni frontali in aula.

Sono previste inoltre attività di laboratorio ed esercitazioni.

Ultimo aggiornamento: 18-10-2024

La prova d'esame consiste in una verifica scritta ed in una prova orale.

E' prevista inoltre la preparazione di un elaborato volto ad accertare lo svolgimento delle attività sperimentali di laboratorio e la capacità di progettare circuiti pratici.

Il voto finale sarà attribuito secondo il seguente criterio di valutazione:

30 - 30 e lode: conoscenza completa, approfondita e critica degli argomenti, ottima proprietà di linguaggio, completa ed originale capacità interpretativa, piena capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;

26 - 29: conoscenza completa e approfondita degli argomenti, piena proprietà di linguaggio, completa ed efficace capacità interpretativa, in grado di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;

24 - 25: conoscenza degli argomenti con un buon grado di apprendimento, buona proprietà di linguaggio, corretta e sicura capacità interpretativa, capacità di applicare in modo corretto la maggior parte delle conoscenze per risolvere i problemi proposti;

21 - 23: conoscenza adeguata degli argomenti, ma mancata padronanza degli stessi, soddisfacente proprietà di linguaggio, corretta capacità interpretativa, limitata capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;

18 - 20: conoscenza di base degli argomenti principali, conoscenza di base del linguaggio tecnico, capacità interpretativa sufficiente, capacità di applicare le conoscenze basilari acquisite;

Insufficiente: non possiede una conoscenza accettabile degli argomenti trattati durante il corso.

Ultimo aggiornamento: 18-10-2024