Scuola di Medicina e Chirurgia

Obiettivi del Corso e Risultati di apprendimento attesi

Il corso mira a dotare gli studenti delle conoscenze teoriche e pratiche necessarie per comprendere e applicare l'elettronica nel settore sanitario. Gli obiettivi includono l'acquisizione di una base sui principi dell'elettronica, la comprensione del funzionamento degli strumenti e dispositivi medici elettronici, e la consapevolezza delle norme di sicurezza e manutenzione essenziali in ambiente sanitario. Al termine del corso, gli studenti saranno capaci di comprendere l'importanza dell'elettronica in medicina, applicare le conoscenze tecniche ai contesti sanitari, interpretare il funzionamento delle principali strumentazioni mediche, valutare le potenzialità delle tecnologie wearable in medicina, e conoscere l'uso sicuro ed efficace degli strumenti elettronici in ambiente sanitario.

 

Inoltre, al termine del corso lo studente sarà in grado di: i) definire e misurare l’informazione; ii) comprendere come l’informazione possa essere associata a segnali elettrici/ottici e trasmessa utilizzando mezzi trasmissivi elettrici e/o ottici; iii) suddividere la rete nei suoi segmenti (rete di accesso, rete di trasporto) ed avere conoscenza delle principali tecnologie usate in ciascun segmento; iv) avere i rudimenti dello stack protocollare TCP/IP; v) conoscere l’architettura per sistemi e-Health proposta dalla Personal Connected Health Alliance.

 

Ulteriore obiettivo formativo del corso è quello di conoscere le onde elettromagnetiche e di comprendere la loro interazione con la materia, nonché il loro utilizzo a scopo di trasmissione dei dati. Inoltre, l’obiettivo del corso è quello di fornire le basi dell’uso dei campi elettromagnetici in ambito biomedico. Al superamento dell’esame, lo studente conosce e ha compreso le onde elettromagnetiche ed è in grado di riconoscere situazioni in cui applicare le competenze acquisite.

Programma

• Programma

 

Modulo “Elementi di Elettronica per Apparecchiature Sanitarie” - (2 CFU)

 

1. Introduzione all'Elettronica in Ambito Sanitario (5 ore)
• Breve storia dell'elettronica in medicina
• L'importanza dell'elettronica nelle professioni sanitarie
• Esempi di applicazioni dell'elettronica in vari settori sanitari
• Casistica e analisi di strumenti elettronici utilizzati in ambito sanitario
2. Fondamenti di Elettronica Applicata alla Sanità (5 ore)
• Corrente, tensione, resistenza: concetti base e loro applicazione in ambito sanitario
• Circuiti semplici e legge di Ohm: esempi pratici in ambito medico
• Componenti elettronici di base (resistori, condensatori, diodi) e loro utilizzo in dispositivi medici
• Analisi di circuiti elettronici presenti in strumenti medici comuni
3. Strumentazioni di Base e Termometria (6 ore)
• Principi di funzionamento dei termometri elettronici e infrarossi
• Elettrocardiografo (ECG): funzionamento e interpretazione
• Monitoraggio dei parametri vitali: ossimetro
4. Tecnologie App Wearable in Medicina (2 ore)
• App, Orologi e braccialetti smart per il monitoraggio della salute
• Applicazioni e limiti delle tecnologie wearable
• Dispositivi Medicali
5. Sicurezza e Manutenzione delle Strumentazioni (2 ore)
• Precauzioni nell'uso degli apparecchi elettronici in ambiente sanitario
• Manutenzione e calibrazione degli strumenti

 

 

Modulo “Fondamenti di Telecomunicazioni  per Applicazioni in Ambito Sanitario” - (2 CFU)

 

1. Cenni di teoria dell’informazione: definizione, misura, codifica di sorgente e codifica di canale (2 ore).
2. I segnali elettrici come veicoli dell’informazione: Classificazione dei segnali, rappresentazione in frequenza dei segnali, banda dei segnali, cenni sulla codifica di linea. (4 ore)
3. Mezzi trasmissivi. I cavi in coppie simmetriche: attenuazione, distorsione, diafonie. Le fibre ottiche: attenuazioni, dispersione, effetti non lineari. Dimensionamento di tratta. (4 ore)
4. Caratteristiche generali di una rete di telecomunicazioni, tipologie di reti, il modello ISO/OSI. (2 ore)
5. I livelli di data link, rete e di trasporto. La suite TCP-IP. (4 ore)
6. Le architetture per e-Helath. L’architettura di riferimento proposta dalla Personal Connected Health Alliance. (2 ore)

 

Modulo “Onde Elettromagnetiche e Trasmissione Dati” - (2 CFU)

 

1. Richiami di Fisica: Elettricità e Magnetismo. Introduzione alle onde Elettromagnetiche. Spettro elettromagnetico e applicazioni (3 ore).
2. Parametri di un’onda elettromagnetica: Frequenza, velocità di propagazione e polarizzazione. Esercizi (3 ore).
3. Interazione delle onde elettromagnetiche con la materia: polarizzazione e magnetizzazione. Proprietà elettromagnetiche della materia (1 ora).
4. Propagazione wireless: Antenne e parametri di interesse. Collegamento tra antenne (2 ore). Propagazione in presenza di ostacoli: Riflessione, Rifrazione, Diffusione, Diffrazione e Interferenza. Esercizi (3 ore).
5. Propagazione guidata: guide d’onda e Fibre ottiche (2 ore).

1. Onde elettromagnetiche e medicina: principi di funzionamento della risonanza magnetica e Imaging a raggi X (3 ore). Effetti biologici delle onde elettromagnetiche ed Normativa sulla esposizione ai campi elettromagnetici (3 ore).

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

Come da convenzione universalmente riconosciuta ad ogni CFU corrispondono 30 ore di impegno complessivo per gli studenti. Nel caso del presente corso le 30 sono così ripartite: 10 ore di attività in aula e 20 ore di studio individuale.

 

Risorse per l'apprendimento

• Libri di testo

 

• Silvano Gai, Pietro Nicoletti, Giuseppe Montessori, “Ret Locali. Dal Cablaggio all’internetworking,” Telecom Italia, 1995
• James F. Kurose, Keith W.Ross, “Reti di calcolatori e Internet. Un approccio top-down,” Ediz. Mylab
• Frank Silvio Marzano, Nazzareno Pierdicca, ‘Fondamenti di Antenne. Radiazione elettromagnetica e applicazioni’, Carocci Editore.
• Franceschetti, ‘Campi Elettromagnetici,’ ed. Bollati Boringhieri.

 

• Altro materiale didattico

Slide condivise settimanalmente con gli studenti.

Attività di supporto

Incontri di tutoraggio col docente, su richiesta dello studente, a supporto dell’attività didattica.

Modalità di frequenza

Le modalità sono indicate dal Regolamento didattico d’Ateneo.

Le modalità di rilevazione della presenza saranno effettuate tramite raccolta della firma su registro cartaceo.

Modalità di accertamento

Le modalità di accertamento sono in ottemperanza al regolamento didattico di Ateneo all’art.22 consultabile al link http://www.unicz.it/pdf/regolamento_didattico_ateneo_dr681.pdf

 

L’esame finale sarà svolto in forma scritta, prevedendo domande a risposta multipla. Ad ogni domanda corrisponderanno 3 possibili risposte, di cui una sola corretta che varrà un punto.

Il voto finale, opportunamente normalizzato, sarà dato dalla somma algebrica dei punteggi ottenuti sulle singole domande.

 

I criteri sulla base dei quali sarà giudicato lo studente sono:

 

	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