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STRUMENTAZIONE BIOMEDICA

 

Biomedical Instrumentation

 

Anno accademico 2017/2018

Codice attività didattica
MED3117
Docenti
Dott. Sonia COSTANTINO (Docente Responsabile del Corso Integrato)
Prof. Valentina GIANNINI (Docente Titolare dell'insegnamento)
Dott. Federico GUY (Docente Titolare dell'insegnamento)
Dott. Elisa RICHETTA (Docente Titolare dell'insegnamento)
Corso di studio
[f007-c310] laurea i^ liv. in tecniche audiometriche (ab.pr.san.audiometrista) - a torino
Anno
1° anno
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
7
SSD attività didattica
FIS/07 - fisica applicata (a beni culturali, ambientali, biologia e medicina)
ING-INF/06 - bioingegneria elettronica e informatica
ING-INF/07 - misure elettriche ed elettroniche
MED/50 - scienze tecniche mediche applicate
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Obbligatoria
Tipologia esame
Scritto ed orale
Prerequisiti
Aver acquisito nozioni di fisica di base, di anatomia e di fisiologia fornite nel corso MED3111/MED3175 - Scienze Propedeutiche e Biomediche.

The basic knowledge of physics, anatomy and physiology, as provided by the course MED3111/ MED3175 - Propaedeutic and Biomedical Sciences, is required.

 
 

Obiettivi formativi

  • ITA
  • INGL

L’insegnamento si propone di introdurre lo studente alle problematiche di utilizzo della strumentazione elettronica per impieghi biomedici e della tecnologia delle misurazioni elettriche ed elettroniche. Verrà inoltre approfondita la fisica acustica e verranno illustrate le metodiche soggettive e oggettive per l'effettuazione dei test audiometrici liminari, sopraliminari, vocali e impedenzometrici.

 

Risultati dell'apprendimento attesi

  • ITA
  • INGL

Alla fine del corso lo studente

-sarà in grado di descrivere gli aspetti fisici alla base della generazione, propagazione e rilevazione delle onde acustiche e le grandezze fisiche rilevanti per la fisica acustica. Sarà inoltre in di risolvere semplici esercizi su questi argomenti;

-sarà in grado di determinare le prestazioni e l'affidabilità di un dispositivo, valutare un dispositivo in termini di costi/benefici, effettuare una verifica sulla sicurezza elettrica di un dispositivo, definire le specifiche funzionali e tecniche di un dispositivo;

-sarà in grado di comprendere i principi che regolano la trasformazione dei dati clinici in segnali biomedici e comprenderà le metodiche di base per la gestione di tali segnali al fine di ricavarne informazioni utili;

-sarà in grado di comprendere le tecniche di base per la gestione dei segnali biomedici (es. potenziali evocati) sia per l'elaborazione che per la gestione dei dati all'interno di un flusso ospedaliero informatizzato;

-avrà acquisito le cognizioni teoriche e le abilità tecnico-pratiche per la corretta effettuazione dei test audiometrici liminari, sopraliminari, vocali e impedenzometrici

 

Programma

  • ITA
  • INGL

Bioingegneria Elettronica e Informatica
Problematiche associate all’uso di strumentazione biomedica.
Caratteristiche dei segnali biomedici.
Filtraggi. Elaborazioni dei segnali biomedici nel dominio del tempo e della frequenza.
Metodi per l’analisi computerizzata di dati biomedici.
Problematiche legate all’uso di software medicali.

Fisica applicata 2
Proprietà di logaritmi ed esponenziali.
Moto armonico semplice. Oscillatore armonico semplice. Oscillatore smorzato. Oscillatore forzato e risonanza. Cavità acustiche. Oscillatori accoppiati.
Generalità sulle onde. Onde semplici, principio di sovrapposizione. Legge del quadrato della distanza. Interferenza e battimenti. Onde stazionarie.
Onde acustiche. Effetto doppler. Riflessione e rifrazione, diffrazione.
Il suono e le sue caratteristiche. Pressione efficace e impedenza acustica. Orecchio medio. Livello di pressione e intensità.
Acuità uditiva e curve isofoniche.

Misure elettriche ed elettroniche
Definizione dei seguenti termini: elettrico, elettronico, elettricità, circuito elettrico, dispositivo elettronico, circuito elettronico. Definizione di corrente elettrica. Leggi di Ohm. Definizioni di rete elettrica, generatore ideale di tensione, generatore reale di tensione, resistenza e resistore. Elementi in serie e in parallelo; Principi di Kirchhoff e loro applicazione; Partitore di tensione e partitore di corrente;  
Capacità elettrica e condensatori; Carica e scarica di un condensatore. Andamenti temporali di tensione e corrente in un circuito RC. Condensatori in serie e in parallelo.
Legame tra i fenomeni elettrici e i fenomeni magnetici; Induzione magnetica e legge di Faraday; Induttanza; Carica e scarica di un induttore. Andamenti temporali di tensione e corrente in un circuito RL.
Corrente alternata: frequenza, ampiezza, fase. Concetto di impedenza. Impedenza di una resistenza, di un induttore, di un condensatore. Energia e potenza dissipata da un circuito. Legge di Joule.  
Generalità sulle misure e sugli strumenti di misura; Caratteristiche di uno strumento di misura. Tipi di errori.
Materiali semiconduttori intrinseci e drogati. Giunzione PN e funzionamento del diodo. Circuiti raddrizzatori a singola e a doppia semionda. Struttura e funzionamento del transistor. Funzionamento come amplificatore e come raddrizzatore.
Analogico e digitale: definizioni; Strumenti di misura analogici e strumenti di misura digitali. Conversione analogico digitale e definizione del passo di discretizzazione. Il campionamento. Frequenza di campionamento. Teorema di Shannon.

Scienze audiometriche 2
Introduzione: Definizione ed applicazioni dell'audiometria. Anamnesi audiologica di base dell'adulto e del bambini e cenni di otoscopia
Audiometria: Audiogramma clinico ed esame audiometrico. Perdite quali-quantitative, disturbi uditivi e classificazione delle ipoacusie. Tecnica di mascheramento. Acufeni ed acufenometria. Audiometria vocale e test correlati. Prove di simulazione.
Protesi acustica, protesizzazione e fornitura protesica. Casi clinici di interesse generale.
Cenni di audiologia infantile in età scolare.

 

Modalità di insegnamento

  • ITA
  • INGL

Lezioni frontali in aula, suddivise come segue:
Bioingegneria Elettronica e Informatica – 24 ore
Fisica Applicata 2 – 12 ore
Misure Elettriche ed Elettroniche – 24 ore
Scienze Audiometriche 2 – 24 ore

 

Modalità di verifica dell'apprendimento

  • ITA
  • INGL

La verifica dell’apprendimento avviene attraverso una prova d’esame, in forma di prova scritta per valutare le conoscenze e la capacità di applicare le nozioni apprese seguita da un colloquio orale di valutazione finale. Per gli argomenti del modulo di Scienze Audiometriche 2 è anche prevista una prova pratica. Ciascun docente esprime un voto compreso tra 0 e 30 per la parte che gli compete. Per il superamento dell’esame è necessario raggiungere il voto di 18 in ciascun modulo compreso nell’insegnamento. Il voto finale è dato dalla media ponderata con i crediti dei risultati conseguiti per ciascun modulo.

 

Testi consigliati e bibliografia

  • ITA
  • INGL

Testi Consigliati
Per Fisica 2 il testo di riferimento è il medesimo indicato per il modulo di Fisica I. Per gli argomenti aggiuntivi si fa riferimento al materiale integrativo distribuito a lezione.

Per Bioingegneria Elettronica ed Informatica il materiale di riferimento è costituito dalle slides presentate a lezione per la parte teorica, e dagli esercizi modello eseguiti in aula. I seguenti testi, benché di livello avanzato, possono essere utilizzati per approfondire gli argomenti trattati:  
1.Fondamenti di analisi di segnali biomedici. Con esercitazioni in MATLAB. Con CD-ROM di Luigi Landini
2.Strumentazione biomedica. Progetto e impiego dei sistemi di misura di Guido Avanzolini Elisa Magosso edito da Pàtron, 2015
3.Sensori per misure biomediche, editore Pàtron  (collana Ingegneria biomedica).
 
Per Misure elettriche ed elettroniche il materiale di riferimento è costituito dalle slides presentate a lezione per la parte teorica, e dagli esercizi modello eseguiti in aula. Il seguente testo, benché di livello avanzato, può essere utilizzato per approfondire gli argomenti trattati:  
Guido Avanzolini. Strumentazione Biomedica, progetto e impiego dei sistemi di misura. Ed. Patron, Bologna, 1998

 

Note

II SEMESTRE

 
 
Ultimo aggiornamento: 18/09/2017 11:53
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