Dipartimento di Ingegneria Civile, dell'Energia, dell'Ambiente e dei Materiali - Università Mediterranea di Reggio Calabria - Didattica

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Laboratorio di misure per la biomedica

Corso

Ingegneria Elettrica ed Elettronica LM-28

Curriculum

Impianti, dispositivi e circuiti per applicazioni biomediche

Orientamento

Orientamento unico

Anno Accademico

2022/2023

Crediti

Settore Scientifico Disciplinare

ING-INF/07

Anno

Secondo anno

Unità temporale

Secondo semestre

Ore aula

Attività formativa

Attività formative caratterizzanti

Canale unico

Docente

ROSARIO MORELLO

Obiettivi

Il corso affronta le tematiche inerenti le misure e la strumentazione di misura in ambito biomedico.
Il corso di Laboratorio di Misure per la Biomedica ha lo scopo di fornire agli allievi le necessarie nozioni per la corretta gestione dei moderni sistemi di misura utilizzati in ambito biomedico. Saranno inoltre affrontati i concetti di base relativi allo studio, alla valutazione e all'interpretazione dei parametri vitali e dei segnali biomedicali tipici. Saranno forniti gli strumenti metodologici per misurare e analizzare i principali segnali di interesse biomedico. Al termine del corso gli allievi acquisiranno idonee competenze inerenti le misure in ambito biomedico. Gli allievi svolgeranno attività laboratoriale al fine di conseguire specifiche competenze inerenti l’uso del LabVIEW Biomedical Toolkit per la realizzazione di strumenti di misura virtuale per l’acquisizione ed elaborazione di segnali biomedicali. Obiettivo finale è guidare gli allievi nella progettazione metodologica di esperimenti e realizzazione di strumentazione virtuale per il monitoraggio di parametri vitali, facilitando l’allievo nell’acquisizione di un appropriato livello di autonomia sia nella conoscenza teorica sia nell’utilizzo degli strumenti di misura di base. Si intende stimolare la sua capacità di riflessione e di comunicazione delle nozioni acquisite attraverso un linguaggio scientifico adeguato.

La prova d’esame consiste in una verifica orale preceduta da una prova pratica di laboratorio. Il superamento della prova pratica con un punteggio pari almeno a 18/30 consente di accedere alla prova orale.
Il superamento della prova pratica dà diritto a sostenere l'esame orale solo nell'appello nel quale è stato superato l'esame di natura pratica.

Le votazioni di ciascuna prova saranno espresse in trentesimi (/30). Il voto finale sarà ottenuto dalla media aritmetica delle due votazioni maggiorata per eccesso.

Nella prova pratica saranno valutate le capacità di natura tecnica raggiunte dallo Studente ed il rigore metodologico delle risoluzioni proposte in risposta ai quesiti formulati. Tale prova ha la durata massima di un’ora, e allo Studente sarà consentito l’accesso ad un personal computer disponibile presso il Laboratorio di Misure per lo svolgimento della sola prova pratica. La prova orale consiste in un colloquio sugli argomenti del programma del corso al fine di valutare la capacità dello studente di comunicare le nozioni acquisite attraverso un linguaggio scientifico adeguato, nonché la capacità di esposizione dei contenuti teorici che stanno alla base della prova pratica.

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 le attività pratiche proposte;
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 le attività pratiche proposte;
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 le attività pratiche proposte;
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 le attività pratiche proposte;
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.

Programma

Modulo 1
Misure in campo biomedico (misure invasive, non invasive, trasduttori, materiali biocompatibili).
Lo sviluppo della strumentazione biomedica.
Classificazione dei dispositivi biomedicali.
Architettura di uno strumento di misura per applicazioni biomediche.
Aspetti e caratteristiche generali delle apparecchiature biomediche (segnali biomedici, grandezze analogiche e discrete, prestazioni dei sistemi di misura, taratura, deriva, isteresi).
Sicurezza e rischio nell’uso delle apparecchiature biomediche.
Principi generali di sicurezza elettrica delle apparecchiature elettromedicali.
Effetti della corrente sul corpo umano.

Modulo 2
Caratteristiche di ampiezza e frequenza dei principali segnali di interesse biomedico.
Elettrocardiografo e segnale ECG.
Misure di temperatura.
Misura e monitoraggio della pressione arteriosa.
Programmazione LabView e realizzazione di un strumento di misura virtuale per l’acquisizione ed elaborazione di segnali ECG.
Implementazione di un filtro digitale per la rimozione di rumore ed artefatti.
LabVIEW Biomedical Toolkit.
Biomedical Data Acquisition and Signal Processing.

Testi docente

-Branca, F. P. Fondamenti di Ingegneria Clinica-Volume 1. Springer Science & Business Media
-Branca, F. P. Fondamenti di Ingegneria Clinica-Volume 2: Volume 2: Ecotomografia (Vol. 2). Springer Science & Business Media
-Webster, J. G. (ed.), Medical instrumentation: application and design, Fourth edition, John Wiley & Sons, Hoboken, NJ, 2010

Erogazione tradizionale

Sì

Erogazione a distanza

Frequenza obbligatoria

Valutazione prova scritta

Valutazione prova orale

Sì

Valutazione test attitudinale

Valutazione progetto

Sì

Valutazione tirocinio

Valutazione in itinere