L’obiettivo formativo del corso è trasferire agli studenti i principi fisici e relativi modelli teorici alla base dell’utilizzo dei campi elettromagnetici per scopi di terapia e diagnostica biomedica. In particolare, sono fornite le basi per l'impiego, la progettazione, la caratterizzazione di apparati biomedicali che impiegano campi elettromagnetici e la relativa valutazione del rischio.
Conoscenza e comprensione: al superamento dell’esame lo studente conosce e ha compreso i fondamentali meccanismi di interazione tra campi elettromagnetici e biosistemi, le principali applicazioni dei campi elettromagnetici in ambito biomedico (ad esempio risonanza magnetica, raggi X, ipertermia, ablazione), le linee guida per le limitazioni alle esposizioni ai campi elettromagnetici.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: al superamento dell’esame lo studente è in grado di applicare le conoscenze teoriche e capacità di comprensione acquisite, nell’ambito dell'impiego, la progettazione, la caratterizzazione di apparati biomedicali che impiegano campi elettromagnetici.
Autonomia di giudizio: A seguito del superamento dell’esame, lo studente sarà in grado di riconoscere situazioni in cui applicare le competenze acquisite, di identificare la tipologia di problema e di valutare autonomamente possibili alternative per la sua risoluzione.
Capacità di apprendimento: a seguito del superamento dell’esame, lo studente è in grado di approfondire in autonomia le conoscenze acquisite e di applicarle autonomamente allo studio dei nuovi argomenti da affrontare nella prosecuzione del proprio percorso di studio e in ambito lavorativo.
Assimilazione dei teoremi fondamentali dell’elettromagnetismo e delle tecniche matematiche utili per l’analisi rigorosa di dispositivi elettromagnetici, ad esempio antenne.
Principi base di fisica moderna e chimica.
Lezioni in presenza e esercitazioni.
Gli esami di accertamento e di valutazione consistono in una prova orale volta ad accertare il livello di conoscenza e comprensione dei contenuti del corso, di valutare l'autonomia di giudizio, la capacità di apprendimento e le abilità comunicative.
Sono effettuate generalmente due domande atte ad accertare la preparazione dello studente su tutto il programma. A ciascuna domanda è assegnato un punteggio da 18 a 30. Il voto finale è la media aritmetica dei voti conseguiti nelle diverse domande.
Al fine del superamento dell’esame con votazione minima di 18/30 è necessario che le conoscenze/competenze della materia siano almeno ad un livello elementare. E’ attribuito un voto compreso fra 20/30 e 24/30 quando lo studente sia in grado di rispondere correttamente ai quesiti applicativi, ma possegga competenze elementari nella parte teorica. E’ attribuito un voto compreso fra 25/30 e 30/30 quando lo studente dimostri buone competenze nella comprensione degli argomenti teorici e applicativi. Agli studenti che abbiano acquisito competenze eccellenti e che, quindi, siano in grado di rispondere a quesiti non direttamente trattati nel corso (ma ad essi strettamente correlati) può essere attribuita la lode.
A. Webb, Introduction to Biomedical Imaging, IEEE Press Series in Biomedical Engineering.
D. Ffytche, C. Guy, Introduction to the principles of medical imaging, Imperial College Press.
Chen, Xudong. Computational methods for electromagnetic inverse scattering. John Wiley & Sons, 2018.
Meccanismi fondamentale di interazione tra campi elettromagnetici e biosistemi.
Campi elettromagnetici per la diagnostica biomedica. Tomografia a raggi X. Tomografia Computerizzata assiale e strumentazione. Tomografia basata su Risonanza Magnetica e Strumentazione. Tomografia a microonde e applicazioni per diagnosi del cancro al senso e il monitoraggio di ictus cerebrali. Cenni di tomografia basta su ultrasuoni.
Campi elettromagnetici per la terapia. Terapia del calore e Ipertermia. Elettroporazione. Ablazione. Cenni altre tecniche di terapia sperimentali.
Linee guida per le limitazioni alle esposizioni ai campi elettromagnetici. Cenni di dosimetria.
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