Terzo anno

Lo scopo dell’insegnamento è quello di fornire allo studente criteri ed elementi di base per affrontare correttamente un problema di misura in campo biomedico. Nel corso vengono presentati sensori per la misura di parametri fisici, chimici e biochimici di interesse biomedico.

Il Corso approfondisce le tematiche inerenti allo studio dei sistemi sensoriali e neuronali con scopi di modellazione, replica con dispositivi artificiali e sostituzione con opportune protesi. L’obiettivo è di formare lo studente all’utilizzo delle conoscenze fisico-matematiche di cui dispone al fine di definire modelli matematici, utili sia in ambito medico che ingegneristico, che descrivano la genesi del segnale sensoriale e nervoso, e la sua percezione (i.e. psicofisica).

Il modulo di “Fenomeni Bioelettrici I” si prefigge d’illustrare l'origine e la natura dei fenomeni bioelettrici per i tessuti eccitabili. Su basi termodinamiche e cinetiche si descrivono fenomeni di trasporto biologico, elettromeccanici, chimici ed ottici. 

Il modulo di “Fenomeni Bioelettrici II” ha l’obbiettivo di mettere lo studente in condizione di analizzare attraverso metodi analitici, fisico-matematici e simulazioni numeriche la fenomenologia delle interazioni ioniche e elettroniche nelle cellule, la genesi e la propagazione di biopotenziali nei tessuti eccitabili. Vengono altresì illustrate le basi chimico-fisiche e le modellistiche matematiche di nervi e muscoli. I fondamenti di tecniche cliniche quali ECG, potenziali evocati, EEG, DBS ed altre vengono illustrati anche con simulazioni numeriche. 

Gli obiettivi formativi del corso sono:
• mettere lo studente in condizione di possedere una visione generale delle problematiche legate all'utilizzo, principalmente in campo medico-clinico ma anche in quello biotecnologico, di strumenti ed apparecchiature anche complesse;

L’insegnamento intende fornire le basi per la conoscenza del sistema organizzativo del servizio sanitario nazionale e delle problematiche relative alla erogazione dei servizi sanitari sia sotto il profilo tecnico-funzionale che economico. Gli studenti verranno introdotti alla conoscenza delle modalità di gestione dei dispositivi medici e delle tecnologie sanitarie da parte di un servizio di Ingegneria Clinica (processi di acquisizione, manutenzione, gestione dei rischi, fuori uso).

Fornire le conoscenze di base relative alla preparazione, alle proprietà e all'utilizzo di materiali in campo biomedicale; illustrare le principali classi di biomateriali; fornire allo studente tutte le conoscenze propedeutiche ad una comprensione completa ed approfondita delle nuove tecnologie in campo chirurgico e medicale.

Fornire le conoscenze di base e le metodiche per il dimensionamento e la caratterizzazione delle principali protesi, quali quelle ortopediche, vascolari, valvolari, ortodontiche, mammarie, etc. Fornire le conoscenze di base nell’utilizzo di software per l’analisi agli elementi finiti.

Far acquisire agli studenti i fondamenti e il linguaggio della moderna Biologia, che
oggi si esprime soprattutto in termini biochimici. Non vi è infatti fenomeno biologico
che non possa e non debba essere spiegato in termini molecolari.

Programma di massima

ELEMENTI DI BIOLOGIA GENERALE

Lo scopo de corso è i) di fornire conoscenze di base sulle proprietà meccaniche dei tessuti e delle proteine strutturali e ii) fornire allo studente le conoscenze adeguate per progettare esperimenti per l’analisi delle proprietà dei tessuti. Lo studente sarà in grado di analizzare modelli bioingegneristici che descrivono la reologia del sangue, il comportamento meccanico del sistema cardio-vascolare, dei tessuti connettivi e tessuto muscolare.