Scuola di Medicina e Chirurgia

Università Magna Graecia di Catanzaro

Biomacchine

Ingegneria Biomedica

Il corso si propone di fornire allo studente le basi per lo studio dell’interazione tra il corpo umano ed sistemi artificiali. Fornendo inoltre le basi per la progettazione degli organi artificiali e più in generale degli strumenti e dispositivi da utilizzare per l’analisi di parametri fisiologici o l’assistenza di qualsiasi funzione dell’organismo.

Modulo Docente CFU
Biomacchine Gionata Fragomeni 9
Collegamenti Veloci:
Docente:
Non presente

Insegnamento SSD:
ING-IND/34

CFU:
9
Obiettivi del Corso e Risultati di apprendimento attesi

Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding)

Conoscenza delle principali funzioni del sistema cardiocircolatorio e respiratorio.

Conoscenza dei principi di progettazione degli organi artificiali.

Conoscenza del funzionamento degli organi artificiali e dell’interazione con l’organismo umano.



Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding)

Capacità di definire le basi iniziali per la progettazione di un dispositivo biomedicale.

Capacità di utilizzare software per la simulazione e modellazione.

Capacità di impostare una simulazione di uno strumento/dispositivo

Autonomia di giudizio (making judgement)

Capacità di valutare il corretto funzionamento di un dispositivo e l’interazione con l’organismo

Programma

Il Sistema cardiocircolatorio: Funzioni e schema generale.

Regolazione della portata cardiaca: Modelli per lo studio della portata cardiaca, modello di Guyton e sua implementazione in Simulink

Sistemi di assistenza per il sistema cardiovascolare: Pompe per il sangue, modello matematico di una pompa pusher plate, Contropulsatore Aortico.

VAD (Ventricle Assist Device): Introduzione, Analisi dell’assistenza in serie ed parallelo, Funzionamento di un VAD apicale sincrono in fase ed in controfase, Algoritmi per il funzionamento di un VAD, realizzazione di un modello matematico di un VAD.

Il Cuore Artificiale: Introduzione al TAH, Studio di un ventricolo ad azionamento pneumatico, algoritmi per il funzionamento di un ventricolo pneumatico, Cuore artificiale ad azionamento elettromeccanico, Algoritmi di controllo per un cuore ad azionamento elettromeccanico.

Ossigenazione extracorporea: Principi di funzionamento, scambio di gas.

Modellazione agli elementi finiti: Teoria degli elementi finiti, software per la modellazione agli elementi finiti, esempi applicativi.

Attività progettuale: Simulazione della di dispositivi biomedicali attraverso software di modellazione.

Stima dell’impegno orario richiesto per lo studio individuale del programma

Didattica Frontale 72 Ore

Studio Individuale  153 Ore

Risorse per l'apprendimento

Testi di riferimento:

Cardiovascular Mathematics - L. Formaggia et al. - Springer

Attività di supporto

Modalità di frequenza

Le modalità sono indicate dal Regolamento didattico d’Ateneo.

Modalità di accertamento

Esame scritto ed orale e progetto di gruppo.

Capacità di risolvere esercizi numerici. Capacità di realizzare un progetto riguardante la modellazione di un dispositivo biomedicale

Capacità di esporre il progetto presentato attraverso una relazione tecnica ed una presentazione.

Voto finale in trentesimi

Il voto finale è una media data dalla valutazione del progetto, dalla prova scritta e della prova orale.

 

 

Conoscenza e comprensione argomento

Capacità di analisi e sintesi

Utilizzo di referenze

Non idoneo

Importanti carenze.

Significative inaccuratezze

Irrilevanti. Frequenti generalizzazioni. Incapacità di sintesi

Completamente inappropriato

18-20

A livello soglia. Imperfezioni evidenti

Capacità appena sufficienti

Appena appropriato

21-23

Conoscenza routinaria

E’ in grado di analisi e sintesi corrette. Argomenta in modo logico e coerente

Utilizza le referenze standard

24-26

Conoscenza buona

Ha capacità di a. e s. buone gli argomenti sono espressi coerentemente

Utilizza le referenze standard

27-29

Conoscenza più che buona

Ha notevoli capacità di a. e s.

Ha approfondito gli argomenti

30-30L

Conoscenza ottima

Ha notevoli capacità di a. e s.

Importanti approfondimenti