Corso di laurea: Ingegneria Biomedica Programmazione per l'A.A. 2015/2016

 

 

Lo studente espliciterà le proprie scelte al momento della presentazione, tramite INFOSTUD, del piano di completamento o del piano di studio individuale, secondo quanto stabilito dal regolamento didattico del corso di studio.

Ingegneria Biomedica (Il percorso formativo prevede la possibilita' di conseguire il doppio titolo italo-francese o italo-venezuelano)

Secondo anno

Primo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
1021769 - ELABORAZIONE DATI E SEGNALI BIOMEDICI II (obiettivi) Nel corso di Eldasebi2, dopo un richiamo su alcuni concetti di base sulla stima spettrale, si introducono i principali criteri di progetto dei filtri numerici. Quindi, a partire dal funzionamento delle membrane plasmatiche si giunge al neurone, alla connessione tra neuroni, al sistema nervoso. Per quest’ ultimo, l’ EEG rappresenta il segnale maggiormente utilizzato per studiarne fisiologia e patologia. Analogamente, l’ EMG rappresenta il sistema neuromuscolare. Vengono quindi introdotti alcuni concetti relativi alla Risonanza Magnetica Nucleare e si affronta il problema dell’ analisi di sequenze DNA e RNA per lo studio della regolazione dell’ espressione genica.Risultati di apprendimento attesi:Le finalità del corso riguardano innanzi tutto la capacità, da parte dello studente, di estrarre l’ informazione utile e di interpretare i segnali biomedici; e questo indipendentemente dal fatto che i segnali siano essi stessi di origine bioelettrica oppure il risultato della traduzione di una grandezza fisica non elettrica in un segnale elettrico. Le finalità con cui viene effettuata l’ elaborazione di tali segnali mono- e multi-dimensionali, a valle del processo di acquisizione, determina sia le modalità di presentazione dei segnali allo sperimentatore che gli algoritmi necessari per estrarre l’ informazione da essi. - PAFFI ALESSANDRA (programma) STIMA SPETTRALE CLASSICA: La trasformata di Fourier discreta: definizione e proprietà; la tecnica dello zero padding; stima diretta e indiretta dello spettro di densità di potenza; periodogramma; periodogramma mediato: procedura di Bartlett; periodogramma modificato: procedura di Welch; estrazione di parametri dallo spettro di densità di potenza; applicazioni della stima spettrale classica a segnali biomedici. STIMA SPETTRALE PARAMETRICA: modelli MA, AR, ARMA; equazioni Yule-Walker per la stima dei parametri di un modello AR; algoritmo ricorsivo Levinson-Durbin; applicazioni della stima spettrale parametrica a segnali biomedici; uso di funzioni Matlab per la stima dello spettro di densità di potenza. STIMA SPETTRALE TEMPO-FREQUENZA: caratterizzazione di segnali non stazionari e sistemi dinamici; Short-time Fourier Transform (STFT); calcolo dello spettrogramma: considerazioni teoriche e scelte pratiche; applicazioni della STFT a segnali biomedici; uso di funzioni Matlab per la stima dello spettrogramma di segnali non stazionari. SEMINARIO SULLA RISONANZA STOCASTICA.   Rangaraj M. Rangayyan, "Biomedical Signal Analysis: A Case-Study Approach", John Wiley & Sons, INC., 2002. John L. Semmlow, "Biosignal and Biomedical Image Processing: Matlab-based applications", Robert Wood Johnson Medical School, New Brunswick, New Jersey, U.S.A., Rutgers University, Piscataway, New Jersey, U.S.A., 2004. - CINCOTTI FEBO (Date degli appelli d'esame)	6	ING-INF/06	30	18	-	-	Attività formative caratterizzanti	ITA
1044515 - STRUMENTAZIONE BIOMEDICA II (obiettivi) Il Corso si propone di fornire gli elementi fondamentali relativi ai principi di funzionamento e di progettazione di TAC, NMR e tomografi ad ultrasuoni. Il corso fornisce anche una panoramica delle passate e presenti tecnologie utilizzate per la realizzazione delle apparecchiature trattate. - BINI FABIANO (programma) DIDATTICA FRONTALE Scansione elettronica: generalità sulle sonde a schiera • Parametri connessi con la sensibilità del trasduttore. Larghezza di banda di due differenti risposte in frequenza. Potere risolutivo. • Problemi relativi all’adattamento delle impedenze elettriche per un trasduttore piezoelettrico. Schema a blocchi di un circuito per l’utilizzazione di un trasduttore piezoelettrico. Schema a blocchi delle diverse parti costituenti il percorso elettrico del segnale ecografico in trasmissione ed in ricezione. La trasmissione. Sistema trasmettitore–cavo–piezoelemento alla risonanza. La ricezione. Sistema piezoelemento alla risonanza–cavo–ricevitore. Immagine B-mode degli ecotomografi Real-Time • Immagine B-mode sul display dell'ecotomografo. Formati dell’immagine diagnostica B-mode generati da diverse tipologie di sonde. Blocchi funzionali per la costruzione dell’immagine. Compressione del segnale ecografico a valle della compensazione del TGC. Effetti del post-processing sul contrasto. Controllo di Qualità in ecotomografia • Concetti base. Oggetti Test. Esempi di Protocolli di verifica funzionale delle prestazioni degli ecotomografi. ESERCITAZIONE in LABORATORIO • Procedura per l’esecuzione della verifica della qualità dell’immagine di un ecotomografo a mezzo di fantoccio ultrasonoro.   TESTO di CONSULTAZIONE • F. P. Branca – Fondamenti di Ingegneria Clinica. Volume 2 Ecotomografia – SPRINGER. • Dispense didattiche a cura del Docente. - MARINOZZI FRANCO (programma) Ecografia. Concetti generali, propagazione del suono, riflessione, attenuazione, impedenze acustiche. La piezoelettricità. Caratteristiche e prestazioni dei materiali piezoelettrici. Teoria della formazione dell'immagine ecografica; tecniche e tecnologie. A-mode, B-mode, M-mode. Sonde ecografiche; elementi che la costituiscono e tecnologia. Sonde meccaniche ed a schiera di elementi. Tecniche doppler (continuo - pulsato – color - power) Tecnologia della TAC, tipologie di tomografi a raggi X. Single e multi slice, Helical CT. Artefatti. Contrasto e rapporto segnale-rumore. Tecniche di ricostruzione dell'immagine. Detector e loro principali caratteristiche. Principi fisici e tecnologia del tomografo NMR. Principali sequenze utilizzate: teoria ed impiego. Impulsi a radiofrequenza. Gradienti e loro alimentazione. Contrasto e rapporto segnale-rumore. Tipologie di apparati NMR. Superconduttività e materiali superconduttivi.   - F.P. Branca "Fondamenti di Ingegneria Clinica" - Volume II - Ed. Springer. - https://engineering.purdue.edu/~malcolm/pct/CTI_Ch03.pdf -Dispense e materiale distribuiti a cura del docente. - Come approfondimento: Jiang Hsieh, “Computed Tomography, Principles Design, Artifacts and Recent Advances”, SPIE Press. R. H. Hashemi, W.G. Bradley, Jr. C.J. Lisanti. “MRI The Basics”, Lippincott Williams e Wilkins D.W. McRobbie, E.A. Moore, MJ. Graves, M.R. Prince. “MRI From Picture to Proton”, Cambridge University Press. M.A. Bernstein, K.F. King. X.J. Zhou. „Handbook of MRI sequences”. Elsevier Academic press. M. N. Wilson. “Superconducting Magnets”, Oxford University Press. (Date degli appelli d'esame)	12	ING-IND/34	60	36	-	-	Attività formative caratterizzanti	ITA
Gruppo opzionale: 45 CFU A SCELTA - (visualizza) 45                1044322 - BIOMECCANICA (obiettivi) Scopo del corso è quello di fornire allo studente le nozioni fondamentali necessarie per la gestione dellastrumentazione di misura e la comprensione dei modelli biomeccanici utilizzati nell’analisi e nella sintesidel movimento umano. Il corso, innanzitutto, intende descrivere allo studente il principio difunzionamento di sensori tipicamente utilizzati in un laboratorio di analisi del movimento, qualitrasduttori di forza, posizione velocità e spostamento. Successivamente, ma con pari importanza, sonospiegate le principali tecniche di elaborazione dei dati sperimentali finalizzate a identificare le variabilibiomeccaniche che rappresentano la cinematica e la cinetica del movimento umano - CAPPA PAOLO (programma) SEMINARIO N.1 – Introduzione, Storia della gait analysis, Criticità In questa parte del corso vengono considerati i diversi passaggi critici dello sviluppo di questa disciplina, con particolare riferimento alla necessità di rispondere a domande fondamentali riguardanti il movimento umano. In questo ciclo di lezioni vengono descritti l’evoluzione dei metodi per la registrazione del movimento umano, facendo riferimento alle criticità. SEMINARIO N.2 – Stato dell’arte dei metodi sperimentali I sistemi di tracking del movimento umano sono in grado di fornire dati in tempo reale che rappresentano in modo dinamico i cambiamenti della posa di un segmento corporeo (o di una sua parte), basandosi su tecnologie per cui i movimenti umani possono essere rilevati utilizzando informazioni ottiche o sensori posizionati sul soggetto ed ambedue le metodologie sperimentali sono affette da rumore. È essenziale quindi studiare il principio fisico di funzionamento e le caratteristiche metrologiche dei singoli sensori in modo da correttamente identificare le cause di errore e di quantificarne gli effetti. In particolare, le informazioni richieste in analisi del movimento riguardano il movimento del centro di massa del corpo; il movimento relativo tra segmenti ossei adiacenti, noto come cinematica articolare; le forze scambiate con l'ambiente; i carichi risultanti trasmessi tra sezioni di segmenti corporei o tra segmenti corporei, o trasmesse tra singoli tessuti del corpo, come i muscoli, tendini, legamenti e ossa; la variazione di energia per i segmenti corporei e il lavoro muscolare. SEMINARIO N.3 – Analisi del Movimento In questa parte del corso vengono richiamati i concetti fondamentali della geometria 3D, quali le definizioni di: vettore, piano, retta, prodotti scalari, vettoriali e matriciali e sistemi di riferimento. I concetti della meccanica razionale legati alla localizzazione di corpi rigidi nello spazio vengono poi applicati, secondo le direttive della International Society of Biomechanics, al caso di dati acquisiti con sistemi stereofotogrammetrici per analisi del movimento per la stima delle variabili di cinematica articolare. Le relative sorgenti di errore ed eventuali metodi per la loro valutazione sono anche trattati. Le grandezze fisiche che completano lo studio della cinematica articolare sono quelle legate alla cinematica differenziale. Considerando poi l’uomo come una catena cinematica complessa, vengono presentati alcuni concetti di base della cinematica diretta e inversa. Vengono infine riportati esempi di applicazione alla robotica. SEMINARIO N.4 – Misure di variabili cinematiche In questo modulo si descrivono le metodologie e la strumentazione utilizzate per la misura di variabili cinematiche di e tra segmenti corporei, considerando sia un approccio diretto che indiretto. Le relative cause di errore sono descritte ed analizzate. SEMINARIO N.5 – Misure di forza Nella analisi del movimento, l’analisi cinematica è spesso associata ad una più completa descrizione della catena considerando le misure della forza e della reazione vincolare, necessarie per la valutazione dei carichi applicati alle articolazioni, delle energie meccaniche e delle potenze in gioco. Scopo di questo modulo è di fornire una descrizione dettagliata dei principi di funzionamento dei trasduttori di forza, i criteri di progetto da adottare e le grandezza di influenza. I trasduttori di forza vengono descritti anche nel contesto più ampio delle applicazioni biomediche, come per la misura delle forze muscolari in vitro. SEMINARIO N.6 – Robot Mediated Therapy In questo modulo si discutono le tecniche di neuroriabilitazione mediata da robot poiché rappresenta un rilevante settore emergente nella pratica clinica. Si esaminano il corrente stato dell’arte dei sistemi robotici e il loro utilizzo per riabilitazione degli arti superiore e inferiore. SEMINARIO N.7 – Equilibrio e Matrice di pressione La stabilità a riposo oppure in presenza di una perturbazione della postura di soggetti sani e patologici è un parametro prognostico e diagnostico in ambito clinico. Nel modulo didattico si fornisce una overview della terminologia utilizzata in ambito medico. Successivamente si analizza lo strumento di misura utilizzato per misure di parametri di equilibrio e postura: la matrice di pressione, ponendo attenzione al principio di funzionamento, alle cause di errore e alle variabili misurate o ottenute con opportuno post-processing dei dati registrati. SEMINARIO N.8 – Elettromiografia In questo modulo vengono descritti il principio fisiologico della formazione e della trasmissione del segnale elettrico di attivazione muscolare e il principio di funzionamento dei sensori utilizzati per la sua valutazione sperimentale. Sono anche descritte le tecniche per la riduzione del crosstalk e dell’effetto di altre sorgenti di errore. SEMINARIO N.9 – IMU/MIMU I sistemi di misura basati su Inertial Measurement Units (IMU) vengono utilizzati nella Biomeccanica per misurare l’orientamento di corpi rigidi nello spazio e stimare le variabili di cinematica articolare per upper-body e lower-body. Tali sistemi integrano accelerometri, giroscopi e magnetometri generalmente triassiali. Nel modulo didattico sono trattati approfonditamente i principi di funzionamento dei tre sensori (i.e. teoria dei trasduttori sismici, effetto giroscopico e effetto Hall) e i relativi metodi di taratura. È anche presentata un’analisi delle criticità legate alle misure condotte con IMU/MIMU. SEMINARIO N.10 – Esoscheletri In questo modulo didattico si discute e sintetizza il mondo dei robot “indossabili”: dalla storia e dallo sviluppo delle relative tecnologie all’analisi delle parti principali di un esoscheletro; dalla progettazione basata sulla bio-inspiration all’interazione uomo-robot. SEMINARIO N.11 – Tecniche di modellizzazione muscoloscheletrica I modelli muscoloscheletrici sono modelli biomeccanici dell’apparato locomotore posto in interazione con l’ambiente esterno e quindi sottoposto a forze e reazioni. In questo modulo didattico viene presentato l’intero processo di costruzione, caratterizzazione e validazione di un modello muscoloscheletrico. Detti modelli sono utilizzati principalmente per studi di ergonomia e pianificazione di interventi di chirurgia ortopedica e protesizzazione di un arto o di un’articolazione. I modelli muscoloscheletrici rappresentano un perfetto esempio della multidisciplinarietà che caratterizza la Biomeccanica. Queste tecniche fondono informazioni che derivano da immagini di risonanza magnetica o TAC, dati di motion capture ottenuti da sistemi stereofotogrammetrici, la teoria della dinamica dei corpi rigidi, la risoluzione di complessi problemi di ottimizzazione di funzionali di costo e i segnali elettromiografici. Vengono infine presentati esempi applicativi.   P. CAPPA “Sensori e Trasduttori per Misure Meccaniche e Termiche Vol.II ” Documentazione integrativa scaricabile dalla piattaforma MOODLE 2 della Sapienza (Date degli appelli d'esame) 9  ING-IND/12  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044517 - TECNICHE ED APPARECCHIATURE BIOMEDICALI (obiettivi) Il corso intende fornire una formazione di base sui principi di funzionamento della strumentazione medicale standard e di avanguardia e delle più moderne tecniche terapeutiche. Il corso inoltre prevede di rendere gli studenti capaci di valutare, utilizzare e progettare l’hardware e il software di diverse apparecchiature elettromedicali   1021814 - INTERAZIONE BIOELETTROMAGNETICA II (obiettivi) Il corso è dedicato all`approfondimento delle modalità di interazione del campo elettromagnetico con i sistemi biologici. La valutazione del campo indotto è estesa a livello cellulare e molecolare. Gli effetti sono analizzati in un’ottica di un modello multifunzionale dal livello molecolare alla comunicazione tra cellule. Particolare attenzione è dedicata alle applicazioni diagnostiche e terapeutiche. - D'INZEO GUGLIELMO (programma) Introduzione 1. Effetti dei Campi Elettromagnetici Campi elettromagnetici e biosistemi: ricerca internazionale e principali risultati: effetti in vivo e in vitro Effetto uditivo delle microonde Propagazione del potenziale d-azione in strutture nervose 2. Tecniche numeriche Tecniche numeriche specifiche per dosimetria e microdosimetria FDTD MOM Ammettenze Microdosimetria 3. Fondamenti di fisiologia della cellula Struttura della cellula e della membrana I canali di membrana ed il loro funzionamento Equazioni di HH 4. Modellistica dell’interazione bioelettromagnetica Meccanismi biofisici e modellistica dell’interazione per i diversi livelli di complessità biologica: La forza dielettroforetica ed applicazione alle nanotecnologie della forza dielettroforetica Dinamica molecolare Metodi quantistici I canali di membrana come macchine a stati Generalizzazione dell’equazioni di HH Reti e fibre nervose 5. Studi epidemiologici sull-interazione tra i campi elettromagnetici e l-uomo Studi epidemiologici: metodologia Studi dedicati ai campi elettromagnetici Misure di campo in ambienti complessi e misure di SAR 6. Comunicazione e gestione del rischio 7. Cenni su tecniche diagnostiche e terapeutiche basate sull-interazione bioelettromagnetica (Aspetti biomedicali dei campi EM). N.M.R. (Nuclear Magnetic Resonance) F.E.S. (Functional Electrical Stimulation) Tecniche di ricostruzione ossea DBS   1. Adey W.R. and Lawrence A.F., 1984, -Nonlinear Electrodynamics in Biological Systems-, Plenum Press, New York. 2. Blank M. and Findl E., 1987, -Mechanistic Approaches to Interaction of Electromagnetic Fields with Living Systems-, Plenum Press, New York. 3. Brighton C.T., Pollack S.R., 1991, “Electromagnetics in Medicine and Biology”, San Francisco Press, Inc., Box 6800, San Francisco, CA. 4. Chiabrera A., Nicolini C. and Schwan H.P., 1985a, -Interaction Between Electromagnetic Fields and Cells-, Plenum Press, New York. 5. Collin R.E., 1966, -Foundations for Microwave Engineering-, Mc Graw-Hill, New York. 6. EBEA, 1993, “The European Bioelectromagnetics Center”, EBC Project. 7. Gandhi Om P., 1990, “Biological Effects and Medical Applications of Electromagnetic Energy”, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey. 8. Klauenberg B.J., Grandolfo M., Erwin D.N.,1993, “Radiofrequency Radiation Standards”, Plenum Press, New York in cooperation with NATO Scientific Affairs Division. 9. Lin J.C., 1989, -Electromagnetic Interaction with Biological Systems-, Plenum Press, New York. 10. Michaelson S.M. and Lin J.C., 1987, -Biological Effects and Health Implications of Radiofrequency Radiation-, Plenum Press, New York. 11. Pethig R., 1979, -Dielectric and Electronic Properties of Biological Materials-, John Wiley & Sons, Chichester. 12. Polk C. and Postow E., 1986, -Handbook of Biological Effects of Electromagnetic Fields-, CRC Press, Boca Raton, California. 13. von Hippel A.R., 1954, -Dielectrics and Waves-, J. Wiley & Sons, New York. 14. Trasparenze delle lezioni (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044554 - METODI COMPUTAZIONALI PER LA BIOLOGIA MOLECOLARE (obiettivi) Il corso si propone l'obiettivo di fornire alcuni strumenti computazionali di base per rappresentare ed estrarre informazione rilevante ai fini della comprensione dei meccanismi molecolari sottostanti i processi cellulari. - FARINA LORENZO (programma) Nozioni di base di biologia molecolare cellulare: DNA, RNA e proteine. Correlazione, informazione mutua e test statistici di ipotesi. Tecniche di clustering: K-means, dendrogramma. Analisi delle componenti principali. Topologia delle reti: grado, hubs, centralità, betweenness, coefficiente di clustering, invarianza di scala, reti sociali, reti piccolo mondo. Modelli di evoluzione delle reti. Classificazione dei nodi: cartografia. Modelli dinamici su reti. Basi di dati biomolecolari ed integrazione dei dati.   • E. Klipp, Systems biology: a textbook, Wiley • E. Fox Keller, Making sense of life, Harvard University Press • M. Newman. Networks: an introduction, Oxford University Press • Materiale integrativo (lucidi del corso, articoli) disponibili sul sito web http://www.dis.uniroma1.it/~farina. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/06  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA

Secondo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
1044421 - METODI AVANZATI DI ANALISI DEI DATI BIOMEDICI (obiettivi) L’insegnamento si propone di fornire metodologie avanzate per la descrizione¸ l’elaborazione e la classificazione di dati relativi a sistemi biologici, mediante lezioni teoriche sulle metodiche più frequentemente utilizzate a questo scopo ed esercitazioni svolte in ambiente Matlab in cui queste verranno applicate a dati fisiologici. In seminari tenuti all’interno del corso verranno esposti argomenti recentemente oggetto di ricerca scientifica nel campo - CINCOTTI FEBO (programma) Richiami di elaborazione digitale dei segnali. Conversione analogico digitale; Transformata di Fourier discreta; Analisi spettrale; Filtri digitali Introduzione ai segnali biomedici. Potenziale d’azione, elettromiogramma, elettroencefalogramma, potenziali evocati, …; Filtraggio e rimozione di artefatti; Elaborazioni nel dominio del tempo e della frequenza; applicazioni al neuroimaging elettrico. Statistica. Variabili; Statistiche descrittive: misure di tendenza centrale, di dispersione e di correlazione, distribuzioni di probabilità. Statistiche inferenziali: disegno sperimentale, test d’ipotesi: singolo campione, a due campioni, a campioni multipli; parametrici e non-, loro applicazione. Classificazione. Discriminazione e predizione; Analisi discriminante di Fisher, ed altri classificatori; Qualità della classificazione: risostituzione, crossvalidazione, matrice di confusione, sensibilità, specificità ed altri indici; Reti neurali artificiali Seminari su applicazioni specifiche.   • Rangayyan, Rangaraj M. Biomedical signal analysis. New York: IEEE press, 2002. • Rosner, Bernard A. Fundamentals of biostatistics. Boston: Brooks/Cole, 2010. • Bishop, Christopher M., and Nasser M. Nasrabadi. Pattern recognition and machine learning. New York: Springer, 2006. • Materiale integrativo sarà disponibile sul sito web del docente http://www.dis.uniroma1.it/cincotti/courses/biosistemi. (Date degli appelli d'esame)	12	ING-INF/06	60	36	-	-	Attività formative caratterizzanti	ITA
Gruppo opzionale: 45 CFU A SCELTA - (visualizza) 45                1044557 - IMPIANTI OSPEDALIERI II (obiettivi) Il corso si propone di approfondire le problematiche relative alla progettazione, realizzazione, manutenzione e gestione efficiente e sicura degli impianti di servizio precipuamente ospedalieri e degli impianti cosiddetti speciali - D'ORAZIO ANNUNZIATA (programma) Il corso si propone di approfondire le problematiche relative alla progettazione, realizzazione, manutenzione e gestione efficiente e sicura degli impianti e dei sistemi tecnologici di servizio precipuamente ospedalieri e degli impianti cosiddetti speciali. Saranno note le varie tipologie di impianto, il loro dimensionamento di massima, la verifica e la gestione con particolare attenzione alla normativa specifica e al problema della sicurezza Criteri generali di progettazione di impianti ospedalieri; rapporto edificio-impianti. Richiami sulle condizioni di benessere per le persone all’interno dell’ospedale: qualità dell’aria, benessere termoigrometrico, visivo e acustico; normativa di riferimento. Qualità dell’aria e biocontaminazione. Verifica della qualità dell'aria interna. Igiene ospedaliera e valutazione del rischio. Protezione da rumore. Centrali termiche, frigorifere e di cogenerazione. Centrali di sterilizzazione: tecnologie e apparecchiature; normativa. Gas medicinali: impianti di produzione, accumulo, e distribuzione; normativa. Impianti idrosanitari nell'ospedale: accumulo, pressurizzazione, preparazione dell'acqua calda sanitaria. Reti di distribuzione e scarico. Problema della legionella. Impianti antincendio; prevenzione e protezione incendi; componenti; riserve acqua e rete di distribuzione; normativa. Problematiche relative a dimensionamento, gestione e manutenzione delle reti di trasporto dei fluidi a pressione negli ospedalieri. Qualità delle acque; caratteristiche e criticità delle utenze ospedaliere.   Pizzetti - Condizionamento dell'aria e refrigerazione - Ed. Masson K. Breidenbach – Manuale del freddo. Gli impianti frigoriferi – Tecniche Nuove M. Vio, D. Danieli – le centrali frigorifere – Editoriale Delfino Normative di riferimento. P. Andreini, D. Pitimada – Riscaldamento degli edifici - Hoepli Gallizio - Impianti sanitari : progettazione e tecnica d'installazione degli impianti idraulici-sanitari-gas nell'interno degli edifici : piscine, impianti di irrigazione, grandi cucine, grandi lavanderie, grattacieli –Ed. Hoepli Appunti a cura del docente (Handouts written by the teacher, in Italian). (Date degli appelli d'esame) 9  ING-IND/10  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044517 - TECNICHE ED APPARECCHIATURE BIOMEDICALI (obiettivi) Il corso intende fornire una formazione di base sui principi di funzionamento della strumentazione medicale standard e di avanguardia e delle più moderne tecniche terapeutiche. Il corso inoltre prevede di rendere gli studenti capaci di valutare, utilizzare e progettare l’hardware e il software di diverse apparecchiature elettromedicali   - MODULO II (obiettivi) Il corso intende fornire una formazione di base suiprincipi di funzionamento della strumentazione medicale standard e diavanguardia e delle più moderne tecniche terapeutiche.Il corso inoltre prevede di rendere gli studenticapaci di valutare, utilizzare e progettare l’hardware e il software di diverseapparecchiature elettromedicali - CAVAGNARO MARTA (programma) Il corso prevede una parte iniziale in cui sono illustrati i principi di base dei circuiti elettronici a bassa e alta frequenza e dell’interazione campo elettromagnetico-tessuto alla base delle applicazioni elettromedicali. Vengono introdotti i principi di base delle antenne usate in applicazioni mediche e le tecniche per il loro progetto.Verranno illustrate diverse tecniche e apparati diagnostici basati sull’acquisizione di segnali e sulla ricostruzione di immagini quali:- tomografia raggi X (CT);- risonanza magnetica nucleare (RMN)- tomografia ad emissione di protoni (PET);- termografia;- immagini a microonde (confocal imaging);- monitoraggio a distanza di parametri vitali (radar Doppler e UWB)- sensori di spostamento, forza e pressione;- sensori indossabili basati su tecnologia RFID;- strumentazione per analisi cliniche.Saranno inoltre presentate alcune tecniche terapeutiche, quali:- ipertermia e diatermia a microonde;- ablazione a radiofrequenza e microonde;- terapia fotodinamica.Il corso prevede diversi seminari e visite presso laboratori ed ospedali al fine di mostrare la strumentazione in uso e parlare con gli operatori, e la presentazione di software per l’analisi della strumentazione come CST, COMSOL, FEMLAB, etc   Dispense forniti dai docentiMedical Instrumentation:Application and Design, J.G. Webster, Ed. Wiley and SonsImaging System for Medical Diagnostics, E. Krestel, Siemens PublicationsLaser-Tissue Interactions: Fundamentals and Applications, M.H. Niemz, Springer Ed.http://www.cis.rit.edu/htbooks/mriL. Occhialini, Risonanza magnetica nucleareC Westbrook, C. Kautt, MRI in practiceL.Landini, V. Positano, M. Santarelli, Advanced image processing in MRIJ. G. Webster, Electrical Impedance Tomography, ed. by J. G. Webster, Adam Hilser, Bristol and New York, 1990.G. d-Inzeo, C. Giacomozzi, and S. Pisa, Analysis of the stimulation of a nerve fiber surrunded by an inhomogeneus, anisotropic, and dispersive tissue, Applied Computational Electromagnetics Society Journal, vol. 7, 2, pp. 179-190, Winter 1992. N. G. Genqer, M. Uzuoglu, Y, Z. Ider, Sensitivity Matrix Analysis of the Back-Projection Algorithmin Electrical Impedance Tomography, IEEE, 1992, pp. 1682-1683F. Santosa, M. Vogelius, A backprojection algorithm for Electrical Impedance Tomography, SIAM Journal on Applied Mathematics, Vol. 50, No. 1, pp. 216-243, Feb. 1990.D. C. Barber, A. D. Seagar, Quantification in impedance imaging, Clin. Phys. Physiol. Meas., Vol. 11, pp. 45-56, 1990.W. R. Breckon, M. K. Pidcock, Mathematical aspects of impedance imaging, Clin. Phys. Physiol. Meas., Vol. 8, Suppl. A, pp. 77-84, 1987.T. J. Yorkey, J. G. Webster, W. J. Tompkins, Comparing reconstruction algorithms for Electrical Impedance Tomography, IEEE Trans. Biomed. Eng., vol. 34, no. 11, Nov. 1987. 6  ING-INF/02  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA - MODULO I (obiettivi) Il corso intende fornire una formazione di base suiprincipi di funzionamento della strumentazione medicale standard e diavanguardia e delle più moderne tecniche terapeutiche.Il corso inoltre prevede di rendere gli studenticapaci di valutare, utilizzare e progettare l’hardware e il software di diverseapparecchiature elettromedicali - CAPUTO DOMENICO (programma) Il corso prevede una parte iniziale in cui sono illustrati i principi di base dei circuiti elettronici a bassa e alta frequenza e dell’interazione campo elettromagnetico-tessuto alla base delle applicazioni elettromedicali. Vengono introdotti i principi di base delle antenne usate in applicazioni mediche e le tecniche per il loro progetto.Verranno illustrate diverse tecniche e apparati diagnostici basati sull’acquisizione di segnali e sulla ricostruzione di immagini quali:- tomografia raggi X (CT);- risonanza magnetica nucleare (RMN)- tomografia ad emissione di protoni (PET);- termografia;- immagini a microonde (confocal imaging);- monitoraggio a distanza di parametri vitali (radar Doppler e UWB)- sensori di spostamento, forza e pressione;- sensori indossabili basati su tecnologia RFID;- strumentazione per analisi cliniche.Saranno inoltre presentate alcune tecniche terapeutiche, quali:- ipertermia e diatermia a microonde;- ablazione a radiofrequenza e microonde;- terapia fotodinamica.Il corso prevede diversi seminari e visite presso laboratori ed ospedali al fine di mostrare la strumentazione in uso e parlare con gli operatori, e la presentazione di software per l’analisi della strumentazione come CST, COMSOL, FEMLAB, etc   Dispense forniti dai docentiMedical Instrumentation:Application and Design, J.G. Webster, Ed. Wiley and SonsImaging System for Medical Diagnostics, E. Krestel, Siemens PublicationsLaser-Tissue Interactions: Fundamentals and Applications, M.H. Niemz, Springer Ed.http://www.cis.rit.edu/htbooks/mriL. Occhialini, Risonanza magnetica nucleareC Westbrook, C. Kautt, MRI in practiceL.Landini, V. Positano, M. Santarelli, Advanced image processing in MRIJ. G. Webster, Electrical Impedance Tomography, ed. by J. G. Webster, Adam Hilser, Bristol and New York, 1990.G. d-Inzeo, C. Giacomozzi, and S. Pisa, Analysis of the stimulation of a nerve fiber surrunded by an inhomogeneus, anisotropic, and dispersive tissue, Applied Computational Electromagnetics Society Journal, vol. 7, 2, pp. 179-190, Winter 1992. N. G. Genqer, M. Uzuoglu, Y, Z. Ider, Sensitivity Matrix Analysis of the Back-Projection Algorithmin Electrical Impedance Tomography, IEEE, 1992, pp. 1682-1683F. Santosa, M. Vogelius, A backprojection algorithm for Electrical Impedance Tomography, SIAM Journal on Applied Mathematics, Vol. 50, No. 1, pp. 216-243, Feb. 1990.D. C. Barber, A. D. Seagar, Quantification in impedance imaging, Clin. Phys. Physiol. Meas., Vol. 11, pp. 45-56, 1990.W. R. Breckon, M. K. Pidcock, Mathematical aspects of impedance imaging, Clin. Phys. Physiol. Meas., Vol. 8, Suppl. A, pp. 77-84, 1987.T. J. Yorkey, J. G. Webster, W. J. Tompkins, Comparing reconstruction algorithms for Electrical Impedance Tomography, IEEE Trans. Biomed. Eng., vol. 34, no. 11, Nov. 1987. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/01  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA
AAF1015 - PROVA FINALE (obiettivi) La prova finale consiste nello svolgimento di una tesi teorica o sperimentale di progetto su argomenti relativi agli insegnamenti del corso di laurea magistrale, da svilupparsi sotto la guida di un docente generalmente appartenente al Consiglio del Corso di Studi relativo, anche in collaborazione con enti pubblici e privati, aziende manifatturiere e di servizi, centri di ricerca operanti nel settore di interesse. Nel corso della elaborazione della tesi lo studente dovrà, in primo luogo, analizzare la letteratura tecnica relativa all'argomento in studio e procedere poi ad una sintesi delle conoscenze già acquisite.A valle di questa fase il laureando, in maniera autonoma e a seconda della tipologia della tesi, dovrà: • proporre soluzioni al problema proposto utilizzando eventualmente un modello che consenta di analizzare la risposta del sistema in corrispondenza a variazioni delle variabili caratteristiche del sistema stesso; • nel caso di lavoro sperimentale, elaborare un piano della sperimentazione finalizzato all'ottenimento dei risultati desiderati e presentare una modellizzazione dei risultati ottenuti per consentire l'applicazione dei risultati sperimentali anche in condizioni diverse da quelle investigate. . nel caso di lavoro progettuale dovranno essere tenuti fra l'altro presenti gli aspetti tecnologici, economici, della sicurezza e dell'impatto ambientale giungendo ad un dimensionamento di impianto o di apparato.	17		85	-	-	-	Per la prova finale e la lingua straniera (art.10, comma 5, lettera c)	ITA

Gestione del sistema sanitario (percorso valido anche ai fini del conseguimento del doppio titolo italo-francese o del doppio titolo italo-venezuelano)

Primo anno

Primo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
1021985 - Modelli di sistemi biologici (obiettivi) Il corso si propone di fornire le metodologie alla base della formulazione e validazione dei modelli matematici con particolare riferimento alla modellistica biologica. Nell'ambito del corso verranno inoltre illustrati i principali e più diffusi modelli interpretativi e/o diagnostici attualmente in uso in medicina e biologia. Risultati di apprendimento attesi: I risultati di apprendimento che si attendono sono relativi alla possibilità per lo studente di utilizzare le principali metodiche per la messa a punto e la validazione di un modello matematico: test di verifica dell'identificabilità dei parametri (per modelli linearie non lineari), principali metodi di stima dei parametri, indici di validità, metodi di analisi di sistemi complessi, nonchè la conoscenza e utilizzazione dei principali modelli utilizzati in medicina e biologia. - CINCOTTI FEBO (programma) Fondamenti1. Introduzione alla modellistica biologica. Definizione di modello matematico. I principali passi relativi alla costruzione di un modello matematico : Determinazione della struttura del modello in base all’informazione a priori o ad esperimenti ingresso-uscita (Modelli strutturali e Modelli funzionali ). Un esempio di costruzione di un modello matematico: Modello di regolazione della temperatura corporea.2. Tecniche di verifica dell’identificabilità a priori per modelli lineari (Metodo dell’equivalenza algebrica, Metodo dei coefficienti di Markov e Metodo della funzione di trasferimento) e non lineari (metodo delle trasformazioni di similitudine e Metodo dello sviluppo in serie dell’uscita).3. Cenni sulle metodologie e tecniche di stima dei parametri del modello sulla base dei dati sperimentali: Max Verosimiglianza, Markov e Minimi quadrati. Stime di parametri di popolazione (il metodo NONMEM).4. Cenni sulle tecniche di validazione dei modelli.5. Richiami di teoria della stabilità per sistemi non lineari.6. Modelli funzionali: Modelli autoregressivi mono e multivariati.Modelli1. Modelli compartimentali. Principali caratteristiche e proprietà.2. Modelli di cinetica e metabolismo di farmaci e sostanze: Modello della cinetica della bilirubina; Modelli del metabolismo del glucosio. Principali parametri clinici .3. Modelli epidemiologici: Modello base, Modelli SIR e SIRS. Principali parametri predittivi. Modello di diffusione dell’AIDS.4. Modelli di crescita cellulare: Modelli di pura crescita; Modelli con fase G0; Modelli con interazione età-volume.5. I modelli della contrazione muscolare. Modello funzionale della fibra muscolare: Modello di Hill. Modello strutturale della fibra muscolare: Modello di Huxley.6. Il modello della cellula nervosa. Modello di Hodgkin-Huxley della generazione del potenziale di azione. Modelli del neurone relativi al processo di codifica dell’informazione. Modelli di cellule eccitabili (Bonhofer-Vander Pol)7. Modellistica di un sistema biologico complesso: Il sistema nervoso. Analisi della connettività effettiva e funzionale. Calcolo dei principali indici per la stima della connettività. Indici dedotti dalla teoria dei grafi. Applicazioni alla diagnosi e riabilitazione.   C. De Lazzari, S. Salinari: Modelli di Sistemi Biologici. Ed. Consiglio Nazionale delle Ricerche - Roma -2009 L. Astolfi, F.Babiloni, S.Salinari: Stima della attività e della connettività cerebrale nell’uomo mediante l’impiego di dati neuro elettrici. Ed. Patron- Bologna- 2011 - FARINA LORENZO (programma) Elementi di modellistica e richiami di elementi di dinamica dei sistemi di equazioni differenziali. Modelli compartimentali: metabolismo di un farmaco, sistema idro-geologico, diffusione attraverso una membrana, cinetica chimica, ecosistema (catena alimentare), espressione genica, modelli di crescita a struttura d’età, metabolismo del glucosio, modelli di dinamica cellulare. Stima dei parametri ed identificabilità Elementi di simulazione numerica di sistemi dinamici compartimentali. Sistemi positivi: proprietà e applicazioni. Sistemi compartimentali non lineari. Modelli di sistemi neuromuscolari. Modelli di neuroni. Modelli epidemiologici. Modelli di cellule eccitabili.   Materiale (slide del corso, articoli, dispense) disponibili sul sito web del corso. (Date degli appelli d'esame)	9	ING-INF/06	45	27	-	-	Attività formative caratterizzanti	ITA
AAF1147 - ALTRE CONOSCENZE UTILI PER L'INSERIMENTO NEL MONDO DEL LAVORO (obiettivi) Oltre ai 12 insegnamenti previsti nel manifesto degli studi del CdLM AP, lo studente è chiamato a fare esperienza integrative, quali ad esempio fare uno stage presso un ente pubblico o privato, partecipare ad un concorso di progettazione, collaborare a sperimentazioni progettuali, assistere a convegni, conferenze, seminari o workshop, partecipare a mostre, ecc. - MARINOZZI FRANCO (programma) Seminari, convegni, workshop, stage in laboratorio, tirocini aventi come oggetto temi connessi all'Ingegneria Clinica e Biomedica   Eventuale materiale distribuito da chi organizza l'attività (Date degli appelli d'esame)	1		-	-	-	-	Ulteriori attività formative (art.10, comma 5, lettera d)	ITA
Gruppo opzionale: 27 CFU A SCELTA - (visualizza) 27                1044422 - NEUROSCIENZE INDUSTRIALI (obiettivi) Fornire una trattazione delle metodiche tradizionali e innovative della Bioingegneria applicate alle Neuroscienze, illustrandone applicazioni a ricaduta clinica e industriale e le implicazioni per la società. Al termine del corso, lo studente sarà in grado: - di scegliere le tecniche di acquisizione ed analisi del segnale correlato all'attività cerebrale più idonee allo specifico problema - di fare scelte progettuali e sperimentali atte a fornire risposte a quesiti scientifici e a problemi applicativi - di valutare le ricadute e le possibili applicazioni dei diversi algoritmi modellistici a problemi di natura clinica, industriale e sociale. - BABILONI FABIO (programma) Richiami di fisiologia del tessuto nervosoSistemi cerebrali e loro posizionamento nel sistema nervoso centraleStudio delle funzioni di attenzione, memorizzazione, emozione, controllo esecutivoCorrelati elettrici della funzione cerebraleImpiego dei potenziali evocati cognitivi per applicazioni clinicheReattività dei ritmi EEG. Sincronizzazione e desincronizzazione evento-correlateNeuroimaging elettricoAnalisi spaziale EEG, stima del Laplaciano superficialeStima dell’attività corticale dai dati EEGNeuroimaging emodinamicoApplicazioni cliniche del neuroimagingTecniche di neuromodulazione (stimolazione elettrica intracranica e transcranica , stimolazione magneticatranscranica, stimolazione transcranica con corrente diretta) e loro applicazioniMetodi per la stima della connettività cerebrale. Connettività funzionale ed effettiva, analisi bivariata emultivariata, diverse metodiche impiegate per la stima della connettività. Confronto tra approcci bivariati emultivariati, direzionati e non.Applicazione della teoria dei grafi allo studio dei circuiti funzionali cerebrali.Analisi delle prestazioni degli impianti cocleariNeuromarketingNeuropoliticaStima on-line del carico mentale in piloti di aerei, macchine e controllori di voloInterfacce cervello-computer per la riabilitazione neuromotoriaNeuroestetica   Principi di stima dell'attività e della connettività cerebrale da dati neuroelettrici, Pàtron Editore - Dispense dei docenti - ASTOLFI LAURA (programma) Richiami di fisiologia del tessuto nervosoSistemi cerebrali e loro posizionamento nel sistema nervoso centraleStudio delle funzioni di attenzione, memorizzazione, emozione, controllo esecutivoCorrelati elettrici della funzione cerebraleImpiego dei potenziali evocati cognitivi per applicazioni clinicheReattività dei ritmi EEG. Sincronizzazione e desincronizzazione evento-correlateNeuroimaging elettricoAnalisi spaziale EEG, stima del Laplaciano superficialeStima dell’attività corticale dai dati EEGNeuroimaging emodinamicoApplicazioni cliniche del neuroimagingTecniche di neuromodulazione (stimolazione elettrica intracranica e transcranica , stimolazione magneticatranscranica, stimolazione transcranica con corrente diretta) e loro applicazioniMetodi per la stima della connettività cerebrale. Connettività funzionale ed effettiva, analisi bivariata emultivariata, diverse metodiche impiegate per la stima della connettività. Confronto tra approcci bivariati emultivariati, direzionati e non.Applicazione della teoria dei grafi allo studio dei circuiti funzionali cerebrali.Analisi delle prestazioni degli impianti cocleariNeuromarketingNeuropoliticaStima on-line del carico mentale in piloti di aerei, macchine e controllori di voloInterfacce cervello-computer per la riabilitazione neuromotoriaNeuroestetica   Principi di stima dell'attività e della connettività cerebrale da dati neuroelettrici, Pàtron Editore - Dispense dei docenti (Date degli appelli d'esame) 9  ING-INF/06  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1041728 - ELABORAZIONE STATISTICA DEI SEGNALI (obiettivi) Presentazione degli aspetti di Teoria della Probabilità utilizzati nello studio dei sistemi di telecomunicazione (concetti fondamenti della descrizione dinamica di processi aleatori, analisi del trasferimento della potenza nel filtraggio, tecniche di sintesi di filtri FIR, fondamenti di statistica matematica, elementi di teoria della stima e della rivelazione, predizione lineare e stima spettrale parametrica). Al termine del corso, lo studente avrà acquisito la padronanza di alcuni fondamentali strumenti analitici necessari per l’analisi e la sintesi delle principali parti dei sistemi di telecomunicazione oggetto degli studi successivi. - Erogato presso  1041728 ELABORAZIONE STATISTICA DEI SEGNALI in Ingegneria delle Comunicazioni LM-27 NESSUNA CANALIZZAZIONE SCARANO GAETANO (Date degli appelli d'esame) 9  ING-INF/03  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044371 - BIOINFORMATICA (obiettivi) Il corso si propone l'obiettivo di fornire alcuni strumenti bioinformatici di base per estrarre l'infomazione biologica contenuta nei database - FARINA LORENZO (programma) Elementi di genomica: organizzazione del genoma, replicazione, trascrizione e traduzione, splicing alternativo, RNA codificanti e non codificanti, meccanismi di regolazione genica. Elementi di programmazione: ambiente R e Matlab. Bioinformatica: database biologici, ontologie. analisi di sequenze, algoritmi di allineamento, biotecnologie e next-generation sequencing.   Materiale integrativo (lucidi del corso, articoli) disponibili sul sito web del corso. (Date degli appelli d'esame) - Paci Paola 9  ING-INF/06  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044341 - MISURE ELETTRICHE PER LA BIOMEDICA (obiettivi) Il corso si prefigge lo scopo di fare acquisire allo studente le conoscenze di base necessarie all’esecuzione di misure elettriche ed elettroniche, con particolare attenzione alle misurazioni di potenziale interesse nel campo biomedico. Particolare enfasi viene posta sulle problematiche di metrologia e sulla valutazione dell’incertezza di misura.La parte di teoria è completata da una serie di esperienze di laboratorio in cui lo studente può mettere in pratica i concetti teorici appresi e acquisire le competenze di base per l’esecuzione delle misure fondamentali per un ingegnere biomedico. - PIUZZI EMANUELE (programma) Richiami di metrologia Sistemi automatici di misura Misura di impedenze elettriche Misura di bio-impedenze Misura di segnali elettrici nel dominio del tempo e della frequenza Misura di bio-potenziali Esperienze con multimetro digitale Esperienze con oscilloscopio digitale Sviluppo di strumenti virtuali in ambiente LabVIEW Sviluppo di un pletismografo di impedenza elettrica Sviluppo di un dispositivo per la rilevazione del segnale ECG   Mario Savino, Fondamenti di scienza delle misure, La Nuova Italia Scientifica, 1992. International Vocabulary of Metrology (VIM). ISO Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM). Agilent Technologies, Impedance measurement handbook. Umberto Pisani, Misure elettroniche. Strumentazione elettronica di misura, Politeko, 1999. Carlo Offelli, Dario Petri: Lezioni di strumentazione elettronica, Città Studi Edizioni, 1994. Clyde F. Coombs, Jr: Electronic instruments handbook, McGraw Hill, 1999. Joseph D. Bronzino, The biomedical engineering handbook, CRC Press. John G. Webster, Medical instrumentation: application and design, John Wiley & Sons. John G. Webster, Electrical impedance tomography, Adam Hilger. John G. Webster, The measurement, instrumentation, and sensors handbook, CRC Press. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/07  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1021975 - MATEMATICA APPLICATA (obiettivi) Mettere lo studente in grado di affrontare modelli matematici descritti da equazioni differenziali siaalle derivate ordinarie che parziali. In particolare, mediante una panoramica sui metodi piu` usati nellaFisica Matematica, si vede come problemi fisici si traducano in problemi analitici e come li si possanoaffrontare.L'obiettivo è di mostrare come un problema fisico può essere tradotto in uno matematico e come lostudio di quest'ultimo fornisca informazioni utili sul fenomeno fisico stesso. - CARILLO SANDRA (programma) TUTTE LE INFORMAZIONI si trovano sul sito del corso http://www.dmmm.uniroma1.it/~carillo/programmaMatApp09.html   Note e riferimenti bibliografici forniti dai docenti Si consigliano alcuni capitoli dai testi: M. Fabrizio Meccanica Elemantare, Zanichelli 2001; R. Haberman: Elementary applied partial differential equations : with Fourier series and boundary value problems 2004; N. H. Asmar: Partial Differential Equations With Fourier Series And Boundary Value Problems, Prentice Hall 2005; M.H.Holmes, Introduction to Perturbation Methods, Springer, New York, 1995. (Date degli appelli d'esame) 9  MAT/07  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA
Gruppo opzionale: Gruppo 1 - Gestione del sistema Sanitario - (visualizza) 12                1035463 - GESTIONE DEI RIFIUTI SANITARI (obiettivi) Obiettivo del corso è quello di fornire i principali descrittori dei comparti ambientali ed i principi di base relativi alle operazioni unitarie ed ai processi chimici, fisici e biologici utilizzati nella depurazione di reflui civili e industriali e nel trattamento dei rifiuti solidi. Vengono illustrati i concetti teorici relativi ai processi menzionati e forniti alcuni criteri di dimensionamento delle unità di trattamento. Viene approfondito in dettaglio il ciclo integrato di gestione dei rifiuti urbani e speciali, con specifico riguardo ai rifiuti sanitari. - POMI RAFFAELLA (programma) Caratterizzazione quanti - qualitativa dei reflui liquidi e dei rifiuti solidi. Analisi statistica delle portate,delle concentrazioni e del carico di inquinanti di reflui e rifiuti (urbani e ospedalieri). Gestione della qualitàdelle acque e dei rifiuti. Approvvigionamento idrico e collettamento delle acque negli ospedali. Principi sultrattamento delle acque reflue, con particolare riferimento ai reflui ospedalieri. Classificazione e gestioneintegrata (prevenzione, raccolta, trasporto, trattamento/smaltimento) dei rifiuti sanitari. Reattori idealie reali, bilanci di massa e di energia e fondamenti teorici delle operazioni unitarie di trattamento deireflui liquidi e dei rifiuti solidi. Tecnologie di trattamento dei reflui e dei rifiuti solidi. Cenni di LegislazioneAmbientale. Il corso è corredato da una serie di esercitazioni numeriche in applicazione dei temi trattati.   - Sirini P., INGEGNERIA SANITARIA-AMBIENTALE. PRINCIPI, TEORIE E METODI DI RAPPRESENTAZIONE, McGraw-Hill, Milano, (2002). - Eramo B. e Sirini P., INGEGNERIA DELLE ACQUE REFLUE: TRATTAMENTO E RIUSO, Metcalf & Eddy, Inc., Mc-Graw- Hill, New York (USA), (2006). - Sirini P., Tchobanoglous G., Noto la Diega R.C., INGEGNERIA DEI RIFIUTI SOLIDI, McGraw-Hill, Milano, (2009). (Date degli appelli d'esame) 6  ICAR/03  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1047750 - APPLICAZIONI TECNOLOGICHE IN CHIRURGIA E PATOLOGIE DA AMBIENTE OSPEDALIERO - NOVELLI GILNARDO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/34  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA
- - A SCELTA DELLO STUDENTE	12		60	36	-	-	Attività formative a scelta dello studente (art.10, comma 5, lettera a)	ITA

Secondo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
1023988 - INTERAZIONE BIOELETTROMAGNETICA I (obiettivi) Il corso è dedicato alla comprensione delle caratteristiche dielettriche dei materiali biologici, alla determinazione delle modalità di calcolo del campo all'interno di soggetti esposti, all'esame e alla valutazione degli effetti biologici indotti. Vengono analizzati i fondamenti alla base delle normative internazionali e delle norme Europee e nazionali per la protezione dall'esposizione ai campi elettromagnetici. - D'INZEO GUGLIELMO (programma) 1. Il bioelettromagnetismo: definizioni di base e concetti. 2. Richiami di elettromagnetismo Equazioni caratterizzanti i campi elettromagnetici, Forze e momenti su cariche e dipoli 3. Caratteristiche dielettriche ed elettroniche dei materiali biologici. Polarizzazione e rilassamento, visione microscopica Polarizzazione e rilassamento, visione macroscopica L’acqua e la dispersione nei tessuti 4. Dosimetria del campo elettromagnetico Fondamenti di propagazione e radiazione Dosimetria: definizioni di base Metodi analitici per studi dosimetrici Metodi numerici a bassa e alta frequenza per studi dosimetrici. Misure di campo elettrico Misure a microonde: SAR e permittività dei materiali 5. Meccanismi di interazione Quadro storico degli effetti: Distinzione tra effetti termici ed effetti non termici Meccanismo di interazione per effetti termici: Sistema termoregolazione e soluzione termica 6. Effetti dei campi elettromagnetici sui sistemi biologici. Approccio agli studi sperimentali sugli effetti: excursus, tecniche di laboratorio, classificazione in vivo/in vitro Effetti termici (in relazione alla protezione) Effetti di bassa frequenza in relazione alla protezione. 7. Tecniche e normative per la protezione (Aspetti protezionistici dei campi EM). Razionale delle normative Norme internazionali e nazionali (IEEE/ICNIRP, EU) Legge Quadro Italiana, decreti attuativi e verifiche di conformità   1. Adey W.R. and Lawrence A.F., 1984, -Nonlinear Electrodynamics in Biological Systems-, Plenum Press, New York. 2. Blank M. and Findl E., 1987, -Mechanistic Approaches to Interaction of Electromagnetic Fields with Living Systems-, Plenum Press, New York. 3. Brighton C.T., Pollack S.R., 1991, “Electromagnetics in Medicine and Biology”, San Francisco Press, Inc., Box 6800, San Francisco, CA. 4. Chiabrera A., Nicolini C. and Schwan H.P., 1985a, -Interaction Between Electromagnetic Fields and Cells-, Plenum Press, New York. 5. Collin R.E., 1966, -Foundations for Microwave Engineering-, Mc Graw-Hill, New York. 6. EBEA, 1993, “The European Bioelectromagnetics Center”, EBC Project. 7. Gandhi Om P., 1990, “Biological Effects and Medical Applications of Electromagnetic Energy”, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey. 8. Klauenberg B.J., Grandolfo M., Erwin D.N.,1993, “Radiofrequency Radiation Standards”, Plenum Press, New York in cooperation with NATO Scientific Affairs Division. 9. Lin J.C., 1989, -Electromagnetic Interaction with Biological Systems-, Plenum Press, New York. 10. Michaelson S.M. and Lin J.C., 1987, -Biological Effects and Health Implications of Radiofrequency Radiation-, Plenum Press, New York. 11. Pethig R., 1979, -Dielectric and Electronic Properties of Biological Materials-, John Wiley & Sons, Chichester. 12. Polk C. and Postow E., 1986, -Handbook of Biological Effects of Electromagnetic Fields-, CRC Press, Boca Raton, California. 13. von Hippel A.R., 1954, -Dielectrics and Waves-, J. Wiley & Sons, New York. 14. Trasparenze delle lezioni Cells-, Plenum Press, New York. 5. Collin R.E., 1966, -Foundations for Microwave Engineering-, Mc Graw-Hill, New York. 2. Richiami di elettromagnetismo 6. EBEA, 1993, “The European Bioelectromagnetics Center”, EBC Project. Equazioni caratterizzanti i campi elettromagnetici, 7. Gandhi Om P., 1990, “Biological Effects and Medical Applications of Electromagnetic Energy”, Prentice Forze e momenti su cariche e dipoli Hall, Englewood Cliffs, New Jersey. 8. Klauenberg B.J., Grandolfo M., Erwin D.N.,1993, “Radiofrequency Radiation Standards”, Plenum Press, 3. Caratteristiche dielettriche ed elettroniche dei materiali biologici. New York in cooperation with NATO Scientific Affairs Division. Polarizzazione e rilassamento, visione microscopica 9. Lin J.C., 1989, -Electromagnetic Interaction with Biological Systems-, Plenum Press, New York. Polarizzazione e rilassamento, visione macroscopica 10. Michaelson S.M. and Lin J.C., 1987, -Biological Effects and Health Implications of Radiofrequency L’acqua e la dispersione nei tessuti Radiation-, Plenum Press, New York. 11. Pethig R., 1979, -Dielectric and Electronic Properties of Biological Materials-, John Wiley & Sons, 4. Dosimetria del campo elettromagnetico Chichester. Fondamenti di propagazione e radiazione 12. Polk C. and Postow E., 1986, -Handbook of Biological Effects of Electromagnetic Fields-, CRC Press, Dosimetria: definizioni di base Boca Raton, California. Metodi analitici per studi dosimetrici 13. von Hippel A.R., 1954, -Dielectrics and Waves-, (Date degli appelli d'esame)	6	ING-INF/06	30	18	-	-	Attività formative caratterizzanti	ITA
Gruppo opzionale: 27 CFU A SCELTA - (visualizza) 27                1044765 - FISICA DELLE RADIAZIONI APPLICATA ALLA MEDICINA (obiettivi) Il modulo di laboratorio mira al consolidamento degli elementi radioprotezionistici di base esplorando sperimentalmente i concetti legati all'attività di radioisotopi, all'interazione con la materia della radiazione, alla dipendenza della dose assorbita dal tempo di esposizione, dalla distanza e dall'interposizione di schermi di opprtuni materiali. L'applicazione pratica della statistica nelle tecniche di conteggio e l'uso di strumentazione di controllo (multimetri, oscilloscopi) completa le conocenze di fisica acquisite nel percorso triennale. - PATERA VINCENZO (programma) 1) Introduzione e generalita' L'atomo di Bohr. Livelli atomici. Il nucleo. Livelli nucleari. Radiazione α,β,γ . Decadimento radiattivo e vita media. Sezione d'urto e probabilita' di interazione 2) Fotoni Effetto fotoelettrico. Costante di Plack e concetto di fotone . Scattering Thomson: sezione d'urto polarizzata e non polarizzata. Scattering Rayleigh. Effetto Compton.. Produzione di coppie e sciami elettromagnetici. Attenuazione e assorbimento di raggi X 3) Particelle cariche Perdita di energia di particelle cariche. Range. Fluttuazione di perdita di energia. Bremsstrahlung. Distribuzione angolare. 4) Neutroni Scattering di neutroni. Moderazione di neutroni 5) Rivelazione di radiazione Ionizzazione in gas. Rivelatori a ionizzazione in gas. Film fotografici. Contatori a Termoluminescenza 6) Dosimetria Unita' e grandezze dosimetriche. Fluenza. Esposizione. Kerma. Dose. Misure di dose e esposizione. Build-up. Schermi per radiazioni. Principi di Radioprotezione e limiti di dose. 7) Effetti biologici delle radiazioni. Effetti biologici. Fonti dei dati di irradiazione. Radiobiologia. Relazione dose-risposta: raggi X, radiazione carica, neutroni. Sovravvivenza cellulare. Efficacia radiobiologica 8) Tecniche diagnostiche e terapeutiche La Single Photon Emission Computed Tomography. La Positron Emission Tomography. Radioterapia. Adroterapia 9) Elementi di calcolo delle probabilità e statistica applicati alle tecniche di conteggio. Caratteristiche (andamento, media, varianza, uso) delle distribuzioni di probabilità binomiale, poissoniana, esponenziale, gaussiana, del chi2 [non è richiesta la conoscenza della derivazione delle distribuzioni]Test del chi2: studio di distribuzioni poissonianeDescrizione della catena di misura utilizzata in laboratorio. 10) Esperienze di laboratorio; Scintillatori inorganici, in particolare CsI(Tl) e loro caratteristiche: efficienza luminosa, spettro di emissione, caratteristiche temporali. Raccolta di luce.- fotomoltiplicatore: in particolare: caratteristiche del fotocatodo, relazione guadagno-HV, schema semplificato del partitore di tensione utilizzato.- discriminazione dei segnali e tempo di formazione. Tempo morto: sua definizione approssimata (lineare) e esponenziale. Determinazionedella frequenza di conteggi in presenza di tempo mortoInterazione con lo scintillatore dei fotoni prodotti nelle catene di decadimento di Na22 Co60 Cs137.Effetti della risoluzione sullo spettro di ampiezza misurato in laboratorio.Angolo solido e andamento 1/r2.Stima dell'attività della sorgente utilizzataAttenuazione e assorbimento della radiazione gamma in Al, Fe, Cu, Zn e ottone.Relazione con l'efficienza di rivelazione nel CsI(Tl).   Materiale pubblicato sul sito del CdS in concomitanza con le lezioni. (Date degli appelli d'esame) - SCIUBBA ADALBERTO (programma) Elementi di calcolo delle probabilità e statistica applicati alle tecniche di conteggio. Caratteristiche (andamento, media, varianza, uso) delle distribuzioni di probabilità binomiale, poissoniana, esponenziale, gaussiana, del chi2 [non è richiesta la conoscenza della derivazione delle distribuzioni]. Test del chi2: studio di distribuzioni poissoniane. Descrizione della catena di misura utilizzata in laboratorio; scintillatori inorganici, in particolare CsI(Tl) e loro caratteristiche: efficienza luminosa, spettro di emissione, caratteristiche temporali. Raccolta di luce. Fotomoltiplicatore: in particolare: caratteristiche del fotocatodo, relazione guadagno-HV, schema semplificato del partitore di tensione utilizzato, tempo di transito. Risoluzione energetica. Discriminazione dei segnali e tempo di formazione. Tempo morto: sua definizione e formula correttiva. Determinazione della frequenza di conteggi in presenza di tempo morto. Interazione con lo scintillatore dei fotoni prodotti nelle catene di decadimento di Na22 Co60 Cs137.Effetti della risoluzione sullo spettro di ampiezza misurato in laboratorio. Angolo solido e andamento 1/r2. Stima dell'attività della sorgente utilizzata. Attenuazione e assorbimento della radiazione gamma in Al, Fe, Cu, Zn e ottone. Relazione con l'efficienza di rivelazione nel CsI(Tl).   Materiale pubblicato sul sito del CdS in concomitanza con le lezioni. 9  FIS/01  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA
1044424 - ECONOMIA E GESTIONE DEI SERVIZI SANITARI (obiettivi) Conoscenza e comprensione Vengono illustrati gli strumenti essenziali per analizzare i processi decisionali delle imprese, con particolare riferimento al settore sanitario. Lo studente comprende le nozioni di base relative: • all’analisi microeconomica dell’impresa, • alle forme istituzionali e organizzative delle imprese nel settore sanitario, • alla valutazione economico-finanziaria dei progetti di investimento, • all’analisi costo-efficacia e costo-utilità • all’organizzazione del Sistema Sanitario Nazionale Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente è in grado di applicare metodi e modelli di base della microeconomia, della finanza aziendale e della valutazione dei programmi sanitari al fine di: • individuare le determinanti delle principali scelte strategiche dell’impresa, con particolare riferimento alle imprese che operano nel settore sanitario, • valutare la redditività di un progetto di investimento, • confrontare diversi programmi sanitari Autonomia di giudizio La combinazione di lezioni teoriche frontali ed esercitazioni pratiche mirate alla discussione e alla soluzione di specifici problemi consente agli studenti di acquisire la capacità di valutare potenzialità e limiti dei modelli teorici ai fini della formulazione delle strategie delle imprese e della valutazione dei programmi sanitari. Abilità comunicative Al termine del corso, gli studenti sono in grado di illustrare e spiegare metodi e modelli di base della microeconomia, della finanza aziendale e della valutazione dei programmi sanitari a una varietà di interlocutori eterogenei per formazione e ruolo professionale. L’acquisizione di tali capacità viene verificata e valutata in occasione dell’esame finale, mediante la prova scritta e l’eventuale prova orale. Capacità di apprendimento Lo studente acquisisce la capacità di condurre in autonomia studi individuali su argomenti specifici di microeconomia, di finanza aziendale e di valutazione di programmi sanitari. Durante il corso, lo studente è stimolato ad approfondire argomenti di particolare interesse mediante la consultazione di materiale bibliografico supplementare, quali articoli accademici, libri specialistici e siti internet. L’acquisizione di tali capacità viene verificata e valutata in occasione dell’esame finale (mediante la prova scritta e l’eventuale prova orale), nell’ambito del quale lo studente può essere chiamato ad analizzare e risolvere problemi nuovi sulla base degli argomenti trattati e del materiale di riferimento distribuito durante il corso. - LEPORELLI CLAUDIO (programma) 1 Prerequisiti1.1 Elementi essenziali di microeconomia, macroeconomia ed economia del benessere1.2 Elementi di contabilità finanziaria e industriale1.3 Elementi di organizzazione della erogazione di servizi: customer satisfaction, gestionestrategica delle operations, gestione per processi2 Le specificità della dimensione economica della salute e delle attività sanitarie2.1 La salute- Caratterizzazione e misura- Impatto delle condizioni demografiche, socioeconomiche e ambientali e dei servizi sanitari;2.2 I servizi sanitari- Il ruolo pubblico: redistribuzione dei costi; regolazione; offerta diretta- La domanda e la partecipazione dell’utenza ai costi- L’offerta: Efficacia e costi dei diversi canali. Livelli essenziali di assistenza e prestazioni acarico dell’utente finale.- I problemi di sostenibilità dell’intervento pubblico3. Il controllo di gestione nel sistema sanitario3.1 Valutazioni di costo e di efficacia3.2 Il controllo della spesa sanitaria e l’incentivazione all’efficienza3.3 Budgeting e pianificazione degli investimenti4. La gestione operativa dei servizi sanitari4.1 La rete di fornitura delle attività di assistenza4.2 la gestione della capacità e delle priorità4.3 La manutenzione e la logistica   F. Pammolli La Sanità in Italia, Il Mulino 2008 A Petretto Economia della Sanita, Il Mulino 1997 F. Longo, M. Del Vecchio, F. Lega: La Sanita' futura : Come cambieranno gli utenti, le istituzioni, i servizi e le tecnologie, EGEA (2011) (Date degli appelli d'esame)	6	ING-IND/35	30	18	-	-	Attività formative affini ed integrative	ITA
Gruppo opzionale: Gruppo 1 - Gestione del sistema Sanitario - (visualizza) 12                1035472 - COMPATIBILITA' ELETTROMAGNETICA NEGLI APPARATI MEDICALI (obiettivi) Comprendere i concetti fondamentali della compatibilità elettromagnetica, sia in ambito ITC, sia nel contesto specifico delle apparecchiature medicali; Acquisire gli strumenti metodologici e le competenze fondamentali per riconoscere e rilevare le interferenze elettromagnetiche; Orientarsi nel panorama delle normative sulla compatibilità elettromagnetica; Acquisire gli strumenti di base per la progettazione di dispositivi compatibili. - PAFFI ALESSANDRA (programma) • Introduzione: - concetti generali e terminologia • Richiami di elettromagnetismo: - linee trasmissione, onde piane, sorgenti elementari di campo, campi vicini e lontani, ricevitori elementari di campo. • Meccanismi di interferenza elettromagnetica: - emissione e suscettibilità radiate e condotte, accoppiamenti capacitivo e induttivo, modo comune e modo differenziale. • Caratterizzazione delle sorgenti di disturbo: - disturbi a banda larga e a banda stretta, disturbi impulsivi, disturbi sulla rete di alimentazione • Criteri generali di prevenzione e progetto o repressione: - collegamenti a massa, filtraggi, reiezione di modo comune, schermi • Misura di interferenze condotte e radiate • Normative e procedura di certificazione ai sensi della Direttiva Europea sulla compatibilità elettromagnetica. • Esempi di problemi di CEM in apparecchiature medicali   • Compatibilità Elettromagnetica- Concetti fondamentali di elettromagnetismo – Applicazioni progettuali, Clayton R. Paul, Biblioteca Scientifica Hoepli • Electromagnetic Compatibility for Medical Equipment William D. Kimmel, Daryl D. Gerke IEEE Press & Interpharm Press (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA

Automatica (percorso valido anche ai fini del conseguimento del doppio titolo italo-francese o del doppio titolo italo-venezuelano)

Primo anno

Primo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
1021985 - Modelli di sistemi biologici (obiettivi) Il corso si propone di fornire le metodologie alla base della formulazione e validazione dei modelli matematici con particolare riferimento alla modellistica biologica. Nell'ambito del corso verranno inoltre illustrati i principali e più diffusi modelli interpretativi e/o diagnostici attualmente in uso in medicina e biologia. Risultati di apprendimento attesi: I risultati di apprendimento che si attendono sono relativi alla possibilità per lo studente di utilizzare le principali metodiche per la messa a punto e la validazione di un modello matematico: test di verifica dell'identificabilità dei parametri (per modelli linearie non lineari), principali metodi di stima dei parametri, indici di validità, metodi di analisi di sistemi complessi, nonchè la conoscenza e utilizzazione dei principali modelli utilizzati in medicina e biologia. - CINCOTTI FEBO (programma) Fondamenti1. Introduzione alla modellistica biologica. Definizione di modello matematico. I principali passi relativi alla costruzione di un modello matematico : Determinazione della struttura del modello in base all’informazione a priori o ad esperimenti ingresso-uscita (Modelli strutturali e Modelli funzionali ). Un esempio di costruzione di un modello matematico: Modello di regolazione della temperatura corporea.2. Tecniche di verifica dell’identificabilità a priori per modelli lineari (Metodo dell’equivalenza algebrica, Metodo dei coefficienti di Markov e Metodo della funzione di trasferimento) e non lineari (metodo delle trasformazioni di similitudine e Metodo dello sviluppo in serie dell’uscita).3. Cenni sulle metodologie e tecniche di stima dei parametri del modello sulla base dei dati sperimentali: Max Verosimiglianza, Markov e Minimi quadrati. Stime di parametri di popolazione (il metodo NONMEM).4. Cenni sulle tecniche di validazione dei modelli.5. Richiami di teoria della stabilità per sistemi non lineari.6. Modelli funzionali: Modelli autoregressivi mono e multivariati.Modelli1. Modelli compartimentali. Principali caratteristiche e proprietà.2. Modelli di cinetica e metabolismo di farmaci e sostanze: Modello della cinetica della bilirubina; Modelli del metabolismo del glucosio. Principali parametri clinici .3. Modelli epidemiologici: Modello base, Modelli SIR e SIRS. Principali parametri predittivi. Modello di diffusione dell’AIDS.4. Modelli di crescita cellulare: Modelli di pura crescita; Modelli con fase G0; Modelli con interazione età-volume.5. I modelli della contrazione muscolare. Modello funzionale della fibra muscolare: Modello di Hill. Modello strutturale della fibra muscolare: Modello di Huxley.6. Il modello della cellula nervosa. Modello di Hodgkin-Huxley della generazione del potenziale di azione. Modelli del neurone relativi al processo di codifica dell’informazione. Modelli di cellule eccitabili (Bonhofer-Vander Pol)7. Modellistica di un sistema biologico complesso: Il sistema nervoso. Analisi della connettività effettiva e funzionale. Calcolo dei principali indici per la stima della connettività. Indici dedotti dalla teoria dei grafi. Applicazioni alla diagnosi e riabilitazione.   C. De Lazzari, S. Salinari: Modelli di Sistemi Biologici. Ed. Consiglio Nazionale delle Ricerche - Roma -2009 L. Astolfi, F.Babiloni, S.Salinari: Stima della attività e della connettività cerebrale nell’uomo mediante l’impiego di dati neuro elettrici. Ed. Patron- Bologna- 2011 - FARINA LORENZO (programma) Elementi di modellistica e richiami di elementi di dinamica dei sistemi di equazioni differenziali. Modelli compartimentali: metabolismo di un farmaco, sistema idro-geologico, diffusione attraverso una membrana, cinetica chimica, ecosistema (catena alimentare), espressione genica, modelli di crescita a struttura d’età, metabolismo del glucosio, modelli di dinamica cellulare. Stima dei parametri ed identificabilità Elementi di simulazione numerica di sistemi dinamici compartimentali. Sistemi positivi: proprietà e applicazioni. Sistemi compartimentali non lineari. Modelli di sistemi neuromuscolari. Modelli di neuroni. Modelli epidemiologici. Modelli di cellule eccitabili.   Materiale (slide del corso, articoli, dispense) disponibili sul sito web del corso. (Date degli appelli d'esame)	9	ING-INF/06	45	27	-	-	Attività formative caratterizzanti	ITA
Gruppo opzionale: 27 CFU A SCELTA - (visualizza) 27                1044422 - NEUROSCIENZE INDUSTRIALI (obiettivi) Fornire una trattazione delle metodiche tradizionali e innovative della Bioingegneria applicate alle Neuroscienze, illustrandone applicazioni a ricaduta clinica e industriale e le implicazioni per la società. Al termine del corso, lo studente sarà in grado: - di scegliere le tecniche di acquisizione ed analisi del segnale correlato all'attività cerebrale più idonee allo specifico problema - di fare scelte progettuali e sperimentali atte a fornire risposte a quesiti scientifici e a problemi applicativi - di valutare le ricadute e le possibili applicazioni dei diversi algoritmi modellistici a problemi di natura clinica, industriale e sociale. - BABILONI FABIO (programma) Richiami di fisiologia del tessuto nervosoSistemi cerebrali e loro posizionamento nel sistema nervoso centraleStudio delle funzioni di attenzione, memorizzazione, emozione, controllo esecutivoCorrelati elettrici della funzione cerebraleImpiego dei potenziali evocati cognitivi per applicazioni clinicheReattività dei ritmi EEG. Sincronizzazione e desincronizzazione evento-correlateNeuroimaging elettricoAnalisi spaziale EEG, stima del Laplaciano superficialeStima dell’attività corticale dai dati EEGNeuroimaging emodinamicoApplicazioni cliniche del neuroimagingTecniche di neuromodulazione (stimolazione elettrica intracranica e transcranica , stimolazione magneticatranscranica, stimolazione transcranica con corrente diretta) e loro applicazioniMetodi per la stima della connettività cerebrale. Connettività funzionale ed effettiva, analisi bivariata emultivariata, diverse metodiche impiegate per la stima della connettività. Confronto tra approcci bivariati emultivariati, direzionati e non.Applicazione della teoria dei grafi allo studio dei circuiti funzionali cerebrali.Analisi delle prestazioni degli impianti cocleariNeuromarketingNeuropoliticaStima on-line del carico mentale in piloti di aerei, macchine e controllori di voloInterfacce cervello-computer per la riabilitazione neuromotoriaNeuroestetica   Principi di stima dell'attività e della connettività cerebrale da dati neuroelettrici, Pàtron Editore - Dispense dei docenti - ASTOLFI LAURA (programma) Richiami di fisiologia del tessuto nervosoSistemi cerebrali e loro posizionamento nel sistema nervoso centraleStudio delle funzioni di attenzione, memorizzazione, emozione, controllo esecutivoCorrelati elettrici della funzione cerebraleImpiego dei potenziali evocati cognitivi per applicazioni clinicheReattività dei ritmi EEG. Sincronizzazione e desincronizzazione evento-correlateNeuroimaging elettricoAnalisi spaziale EEG, stima del Laplaciano superficialeStima dell’attività corticale dai dati EEGNeuroimaging emodinamicoApplicazioni cliniche del neuroimagingTecniche di neuromodulazione (stimolazione elettrica intracranica e transcranica , stimolazione magneticatranscranica, stimolazione transcranica con corrente diretta) e loro applicazioniMetodi per la stima della connettività cerebrale. Connettività funzionale ed effettiva, analisi bivariata emultivariata, diverse metodiche impiegate per la stima della connettività. Confronto tra approcci bivariati emultivariati, direzionati e non.Applicazione della teoria dei grafi allo studio dei circuiti funzionali cerebrali.Analisi delle prestazioni degli impianti cocleariNeuromarketingNeuropoliticaStima on-line del carico mentale in piloti di aerei, macchine e controllori di voloInterfacce cervello-computer per la riabilitazione neuromotoriaNeuroestetica   Principi di stima dell'attività e della connettività cerebrale da dati neuroelettrici, Pàtron Editore - Dispense dei docenti (Date degli appelli d'esame) 9  ING-INF/06  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1041728 - ELABORAZIONE STATISTICA DEI SEGNALI (obiettivi) Presentazione degli aspetti di Teoria della Probabilità utilizzati nello studio dei sistemi di telecomunicazione (concetti fondamenti della descrizione dinamica di processi aleatori, analisi del trasferimento della potenza nel filtraggio, tecniche di sintesi di filtri FIR, fondamenti di statistica matematica, elementi di teoria della stima e della rivelazione, predizione lineare e stima spettrale parametrica). Al termine del corso, lo studente avrà acquisito la padronanza di alcuni fondamentali strumenti analitici necessari per l’analisi e la sintesi delle principali parti dei sistemi di telecomunicazione oggetto degli studi successivi. - Erogato presso  1041728 ELABORAZIONE STATISTICA DEI SEGNALI in Ingegneria delle Comunicazioni LM-27 NESSUNA CANALIZZAZIONE SCARANO GAETANO (Date degli appelli d'esame) 9  ING-INF/03  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044371 - BIOINFORMATICA (obiettivi) Il corso si propone l'obiettivo di fornire alcuni strumenti bioinformatici di base per estrarre l'infomazione biologica contenuta nei database - FARINA LORENZO (programma) Elementi di genomica: organizzazione del genoma, replicazione, trascrizione e traduzione, splicing alternativo, RNA codificanti e non codificanti, meccanismi di regolazione genica. Elementi di programmazione: ambiente R e Matlab. Bioinformatica: database biologici, ontologie. analisi di sequenze, algoritmi di allineamento, biotecnologie e next-generation sequencing.   Materiale integrativo (lucidi del corso, articoli) disponibili sul sito web del corso. (Date degli appelli d'esame) - Paci Paola 9  ING-INF/06  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044341 - MISURE ELETTRICHE PER LA BIOMEDICA (obiettivi) Il corso si prefigge lo scopo di fare acquisire allo studente le conoscenze di base necessarie all’esecuzione di misure elettriche ed elettroniche, con particolare attenzione alle misurazioni di potenziale interesse nel campo biomedico. Particolare enfasi viene posta sulle problematiche di metrologia e sulla valutazione dell’incertezza di misura.La parte di teoria è completata da una serie di esperienze di laboratorio in cui lo studente può mettere in pratica i concetti teorici appresi e acquisire le competenze di base per l’esecuzione delle misure fondamentali per un ingegnere biomedico. - PIUZZI EMANUELE (programma) Richiami di metrologia Sistemi automatici di misura Misura di impedenze elettriche Misura di bio-impedenze Misura di segnali elettrici nel dominio del tempo e della frequenza Misura di bio-potenziali Esperienze con multimetro digitale Esperienze con oscilloscopio digitale Sviluppo di strumenti virtuali in ambiente LabVIEW Sviluppo di un pletismografo di impedenza elettrica Sviluppo di un dispositivo per la rilevazione del segnale ECG   Mario Savino, Fondamenti di scienza delle misure, La Nuova Italia Scientifica, 1992. International Vocabulary of Metrology (VIM). ISO Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM). Agilent Technologies, Impedance measurement handbook. Umberto Pisani, Misure elettroniche. Strumentazione elettronica di misura, Politeko, 1999. Carlo Offelli, Dario Petri: Lezioni di strumentazione elettronica, Città Studi Edizioni, 1994. Clyde F. Coombs, Jr: Electronic instruments handbook, McGraw Hill, 1999. Joseph D. Bronzino, The biomedical engineering handbook, CRC Press. John G. Webster, Medical instrumentation: application and design, John Wiley & Sons. John G. Webster, Electrical impedance tomography, Adam Hilger. John G. Webster, The measurement, instrumentation, and sensors handbook, CRC Press. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/07  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1021975 - MATEMATICA APPLICATA (obiettivi) Mettere lo studente in grado di affrontare modelli matematici descritti da equazioni differenziali siaalle derivate ordinarie che parziali. In particolare, mediante una panoramica sui metodi piu` usati nellaFisica Matematica, si vede come problemi fisici si traducano in problemi analitici e come li si possanoaffrontare.L'obiettivo è di mostrare come un problema fisico può essere tradotto in uno matematico e come lostudio di quest'ultimo fornisca informazioni utili sul fenomeno fisico stesso. - CARILLO SANDRA (programma) TUTTE LE INFORMAZIONI si trovano sul sito del corso http://www.dmmm.uniroma1.it/~carillo/programmaMatApp09.html   Note e riferimenti bibliografici forniti dai docenti Si consigliano alcuni capitoli dai testi: M. Fabrizio Meccanica Elemantare, Zanichelli 2001; R. Haberman: Elementary applied partial differential equations : with Fourier series and boundary value problems 2004; N. H. Asmar: Partial Differential Equations With Fourier Series And Boundary Value Problems, Prentice Hall 2005; M.H.Holmes, Introduction to Perturbation Methods, Springer, New York, 1995. (Date degli appelli d'esame) 9  MAT/07  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA
Gruppo opzionale: Gruppo 2 - Automatica - (visualizza) 18                1019528 - SISTEMI MICROELETTROMECCANICI (obiettivi) Il corso si propone di fornire allo studente una panoramica delle tecnologie di fabbricazione, dei principi di funzionamento e delle applicazioni dei sistemi micro elettro meccanici (MEMS) su silicio.Risultati di apprendimento attesi: Al termine del corso lo studente avrà acquisito le conoscenze relative alle problematiche tecnologiche e di packaging dei MEMS e la capacità di dialogare con una fonderia MEMS al fine di realizzare un progetto MEMS nel suo complesso. - Erogato presso  1044611_2 MICRO ELECTROMECHANICAL SYSTEMS in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 NESSUNA CANALIZZAZIONE BALUCANI MARCO 6  ING-INF/01  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1035478 - INGEGNERIA DEGLI ORGANI ARTIFICIALI (obiettivi) Il corso ha l'obiettivo di fornire agli studenti gli strumenti concettuali per analizzare il funzionamento, progettare, sviluppare dispositivi artificiali per la sostituzione o il supporto di funzioni metaboliche, in particolare ossigenatori del sangue, rene artificiale e fegato artificiale. A tale scopo, il corso prevede una parte di studio di base dei processi di trasporto di materia e reazione chimica e una parte applicativa, in cui vengono analizzati i suddetti dispositivi. Nella seconda parte del corso, sono previsti seminari di medici che utilizzano organi artificiali nella pratica clinica - PIEMONTE VINCENZO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/24  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044320 - CONTROLLO NEI SISTEMI BIOLOGICI (obiettivi) Fornire gli strumenti per la descrizione, l'interpretazione e l'analisi del funzionamento di sistemi biologici e di fenomeni fisiologici di controllo mediante modelli matematici. Evidenziare i meccanismi di retroazione nei sistemi fisiologici, analizzare i fenomeni di controllo nei sistemi biologici e biomedici. - IACOVIELLO DANIELA (programma) Introduzione e motivazioni. Richiami di concetti di controlli automatici. Esempi di regolazione fisiologica. Feedback positivo e feedback negativo. Controllo adattativo e controllo non lineare nei sistemi fisiologici. Identificazione di sistemi di controllo fisiologici. Sistemi di controllo non lineari con delayed feedback. Regolazione peso corporeo. Regolazione sistema endocrino Regolazione della fluttuazione pupillare. Modello dinamico della regolazione insulina-glucosio. Sistema cardiocircolatorio e regolazione. Regolazione muscolare. Rimodellamento osseo. Controllo di epidemie. Regolazione del genoma. Esercitazioni con Matlab.   Michael C.K.Khoo, Physiological Control Systems, IEEE Press C.Cobelli, E.Carson, Introduction to modelling in physiology and medicine, Elsevier Materiale fornito dal Docente (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/04  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA
AAF1147 - ALTRE CONOSCENZE UTILI PER L'INSERIMENTO NEL MONDO DEL LAVORO (obiettivi) Oltre ai 12 insegnamenti previsti nel manifesto degli studi del CdLM AP, lo studente è chiamato a fare esperienza integrative, quali ad esempio fare uno stage presso un ente pubblico o privato, partecipare ad un concorso di progettazione, collaborare a sperimentazioni progettuali, assistere a convegni, conferenze, seminari o workshop, partecipare a mostre, ecc. - MARINOZZI FRANCO (programma) Seminari, convegni, workshop, stage in laboratorio, tirocini aventi come oggetto temi connessi all'Ingegneria Clinica e Biomedica   Eventuale materiale distribuito da chi organizza l'attività (Date degli appelli d'esame)	1		-	-	-	-	Ulteriori attività formative (art.10, comma 5, lettera d)	ITA
- - A SCELTA DELLO STUDENTE	12		60	36	-	-	Attività formative a scelta dello studente (art.10, comma 5, lettera a)	ITA

Secondo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
1023988 - INTERAZIONE BIOELETTROMAGNETICA I (obiettivi) Il corso è dedicato alla comprensione delle caratteristiche dielettriche dei materiali biologici, alla determinazione delle modalità di calcolo del campo all'interno di soggetti esposti, all'esame e alla valutazione degli effetti biologici indotti. Vengono analizzati i fondamenti alla base delle normative internazionali e delle norme Europee e nazionali per la protezione dall'esposizione ai campi elettromagnetici. - D'INZEO GUGLIELMO (programma) 1. Il bioelettromagnetismo: definizioni di base e concetti. 2. Richiami di elettromagnetismo Equazioni caratterizzanti i campi elettromagnetici, Forze e momenti su cariche e dipoli 3. Caratteristiche dielettriche ed elettroniche dei materiali biologici. Polarizzazione e rilassamento, visione microscopica Polarizzazione e rilassamento, visione macroscopica L’acqua e la dispersione nei tessuti 4. Dosimetria del campo elettromagnetico Fondamenti di propagazione e radiazione Dosimetria: definizioni di base Metodi analitici per studi dosimetrici Metodi numerici a bassa e alta frequenza per studi dosimetrici. Misure di campo elettrico Misure a microonde: SAR e permittività dei materiali 5. Meccanismi di interazione Quadro storico degli effetti: Distinzione tra effetti termici ed effetti non termici Meccanismo di interazione per effetti termici: Sistema termoregolazione e soluzione termica 6. Effetti dei campi elettromagnetici sui sistemi biologici. Approccio agli studi sperimentali sugli effetti: excursus, tecniche di laboratorio, classificazione in vivo/in vitro Effetti termici (in relazione alla protezione) Effetti di bassa frequenza in relazione alla protezione. 7. Tecniche e normative per la protezione (Aspetti protezionistici dei campi EM). Razionale delle normative Norme internazionali e nazionali (IEEE/ICNIRP, EU) Legge Quadro Italiana, decreti attuativi e verifiche di conformità   1. Adey W.R. and Lawrence A.F., 1984, -Nonlinear Electrodynamics in Biological Systems-, Plenum Press, New York. 2. Blank M. and Findl E., 1987, -Mechanistic Approaches to Interaction of Electromagnetic Fields with Living Systems-, Plenum Press, New York. 3. Brighton C.T., Pollack S.R., 1991, “Electromagnetics in Medicine and Biology”, San Francisco Press, Inc., Box 6800, San Francisco, CA. 4. Chiabrera A., Nicolini C. and Schwan H.P., 1985a, -Interaction Between Electromagnetic Fields and Cells-, Plenum Press, New York. 5. Collin R.E., 1966, -Foundations for Microwave Engineering-, Mc Graw-Hill, New York. 6. EBEA, 1993, “The European Bioelectromagnetics Center”, EBC Project. 7. Gandhi Om P., 1990, “Biological Effects and Medical Applications of Electromagnetic Energy”, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey. 8. Klauenberg B.J., Grandolfo M., Erwin D.N.,1993, “Radiofrequency Radiation Standards”, Plenum Press, New York in cooperation with NATO Scientific Affairs Division. 9. Lin J.C., 1989, -Electromagnetic Interaction with Biological Systems-, Plenum Press, New York. 10. Michaelson S.M. and Lin J.C., 1987, -Biological Effects and Health Implications of Radiofrequency Radiation-, Plenum Press, New York. 11. Pethig R., 1979, -Dielectric and Electronic Properties of Biological Materials-, John Wiley & Sons, Chichester. 12. Polk C. and Postow E., 1986, -Handbook of Biological Effects of Electromagnetic Fields-, CRC Press, Boca Raton, California. 13. von Hippel A.R., 1954, -Dielectrics and Waves-, J. Wiley & Sons, New York. 14. Trasparenze delle lezioni Cells-, Plenum Press, New York. 5. Collin R.E., 1966, -Foundations for Microwave Engineering-, Mc Graw-Hill, New York. 2. Richiami di elettromagnetismo 6. EBEA, 1993, “The European Bioelectromagnetics Center”, EBC Project. Equazioni caratterizzanti i campi elettromagnetici, 7. Gandhi Om P., 1990, “Biological Effects and Medical Applications of Electromagnetic Energy”, Prentice Forze e momenti su cariche e dipoli Hall, Englewood Cliffs, New Jersey. 8. Klauenberg B.J., Grandolfo M., Erwin D.N.,1993, “Radiofrequency Radiation Standards”, Plenum Press, 3. Caratteristiche dielettriche ed elettroniche dei materiali biologici. New York in cooperation with NATO Scientific Affairs Division. Polarizzazione e rilassamento, visione microscopica 9. Lin J.C., 1989, -Electromagnetic Interaction with Biological Systems-, Plenum Press, New York. Polarizzazione e rilassamento, visione macroscopica 10. Michaelson S.M. and Lin J.C., 1987, -Biological Effects and Health Implications of Radiofrequency L’acqua e la dispersione nei tessuti Radiation-, Plenum Press, New York. 11. Pethig R., 1979, -Dielectric and Electronic Properties of Biological Materials-, John Wiley & Sons, 4. Dosimetria del campo elettromagnetico Chichester. Fondamenti di propagazione e radiazione 12. Polk C. and Postow E., 1986, -Handbook of Biological Effects of Electromagnetic Fields-, CRC Press, Dosimetria: definizioni di base Boca Raton, California. Metodi analitici per studi dosimetrici 13. von Hippel A.R., 1954, -Dielectrics and Waves-, (Date degli appelli d'esame)	6	ING-INF/06	30	18	-	-	Attività formative caratterizzanti	ITA
Gruppo opzionale: 27 CFU A SCELTA - (visualizza) 27                1044765 - FISICA DELLE RADIAZIONI APPLICATA ALLA MEDICINA (obiettivi) Il modulo di laboratorio mira al consolidamento degli elementi radioprotezionistici di base esplorando sperimentalmente i concetti legati all'attività di radioisotopi, all'interazione con la materia della radiazione, alla dipendenza della dose assorbita dal tempo di esposizione, dalla distanza e dall'interposizione di schermi di opprtuni materiali. L'applicazione pratica della statistica nelle tecniche di conteggio e l'uso di strumentazione di controllo (multimetri, oscilloscopi) completa le conocenze di fisica acquisite nel percorso triennale. - PATERA VINCENZO (programma) 1) Introduzione e generalita' L'atomo di Bohr. Livelli atomici. Il nucleo. Livelli nucleari. Radiazione α,β,γ . Decadimento radiattivo e vita media. Sezione d'urto e probabilita' di interazione 2) Fotoni Effetto fotoelettrico. Costante di Plack e concetto di fotone . Scattering Thomson: sezione d'urto polarizzata e non polarizzata. Scattering Rayleigh. Effetto Compton.. Produzione di coppie e sciami elettromagnetici. Attenuazione e assorbimento di raggi X 3) Particelle cariche Perdita di energia di particelle cariche. Range. Fluttuazione di perdita di energia. Bremsstrahlung. Distribuzione angolare. 4) Neutroni Scattering di neutroni. Moderazione di neutroni 5) Rivelazione di radiazione Ionizzazione in gas. Rivelatori a ionizzazione in gas. Film fotografici. Contatori a Termoluminescenza 6) Dosimetria Unita' e grandezze dosimetriche. Fluenza. Esposizione. Kerma. Dose. Misure di dose e esposizione. Build-up. Schermi per radiazioni. Principi di Radioprotezione e limiti di dose. 7) Effetti biologici delle radiazioni. Effetti biologici. Fonti dei dati di irradiazione. Radiobiologia. Relazione dose-risposta: raggi X, radiazione carica, neutroni. Sovravvivenza cellulare. Efficacia radiobiologica 8) Tecniche diagnostiche e terapeutiche La Single Photon Emission Computed Tomography. La Positron Emission Tomography. Radioterapia. Adroterapia 9) Elementi di calcolo delle probabilità e statistica applicati alle tecniche di conteggio. Caratteristiche (andamento, media, varianza, uso) delle distribuzioni di probabilità binomiale, poissoniana, esponenziale, gaussiana, del chi2 [non è richiesta la conoscenza della derivazione delle distribuzioni]Test del chi2: studio di distribuzioni poissonianeDescrizione della catena di misura utilizzata in laboratorio. 10) Esperienze di laboratorio; Scintillatori inorganici, in particolare CsI(Tl) e loro caratteristiche: efficienza luminosa, spettro di emissione, caratteristiche temporali. Raccolta di luce.- fotomoltiplicatore: in particolare: caratteristiche del fotocatodo, relazione guadagno-HV, schema semplificato del partitore di tensione utilizzato.- discriminazione dei segnali e tempo di formazione. Tempo morto: sua definizione approssimata (lineare) e esponenziale. Determinazionedella frequenza di conteggi in presenza di tempo mortoInterazione con lo scintillatore dei fotoni prodotti nelle catene di decadimento di Na22 Co60 Cs137.Effetti della risoluzione sullo spettro di ampiezza misurato in laboratorio.Angolo solido e andamento 1/r2.Stima dell'attività della sorgente utilizzataAttenuazione e assorbimento della radiazione gamma in Al, Fe, Cu, Zn e ottone.Relazione con l'efficienza di rivelazione nel CsI(Tl).   Materiale pubblicato sul sito del CdS in concomitanza con le lezioni. (Date degli appelli d'esame) - SCIUBBA ADALBERTO (programma) Elementi di calcolo delle probabilità e statistica applicati alle tecniche di conteggio. Caratteristiche (andamento, media, varianza, uso) delle distribuzioni di probabilità binomiale, poissoniana, esponenziale, gaussiana, del chi2 [non è richiesta la conoscenza della derivazione delle distribuzioni]. Test del chi2: studio di distribuzioni poissoniane. Descrizione della catena di misura utilizzata in laboratorio; scintillatori inorganici, in particolare CsI(Tl) e loro caratteristiche: efficienza luminosa, spettro di emissione, caratteristiche temporali. Raccolta di luce. Fotomoltiplicatore: in particolare: caratteristiche del fotocatodo, relazione guadagno-HV, schema semplificato del partitore di tensione utilizzato, tempo di transito. Risoluzione energetica. Discriminazione dei segnali e tempo di formazione. Tempo morto: sua definizione e formula correttiva. Determinazione della frequenza di conteggi in presenza di tempo morto. Interazione con lo scintillatore dei fotoni prodotti nelle catene di decadimento di Na22 Co60 Cs137.Effetti della risoluzione sullo spettro di ampiezza misurato in laboratorio. Angolo solido e andamento 1/r2. Stima dell'attività della sorgente utilizzata. Attenuazione e assorbimento della radiazione gamma in Al, Fe, Cu, Zn e ottone. Relazione con l'efficienza di rivelazione nel CsI(Tl).   Materiale pubblicato sul sito del CdS in concomitanza con le lezioni. 9  FIS/01  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA
Gruppo opzionale: Gruppo 2 - Automatica - (visualizza) 18                1022863 - MEDICAL ROBOTICS (obiettivi) Fornire un’introduzione e una panoramica sull’uso delle tecnologie robotiche nell’ambito medico, con particolare riferimento alla chirurgia assistita.Risultati di apprendimento attesi: Conoscenza delle principali applicazioni esistenti nell'area della robotica medica. Capacità di leggere criticamente articoli che descrivano le principali tecnologie coinvolte nella robotica medica, discutere dettagliatamente lo stato dell'arte delle applicazioni robotiche in medicina, stimare i potenziali benefici derivanti dall'introduzione di tecniche robotiche in una procedura medica, argomentare sullo sviluppo di una particolare tecnologia non ancora esistente o non ancora sperimentata, comunicare e collaborare con persone di diversa formazione tecnica, valutare i vincoli clinici, sociali ed economici nella implementazione di una tecnologia robotica in un settore medico. - Erogato presso  1022863 MEDICAL ROBOTICS in Intelligenza Artificiale e Robotica LM-32 VENDITTELLI MARILENA (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/04  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1023029 - ELABORAZIONE DELLE IMMAGINI (obiettivi) Sono presentati i metodi di rappresentazione e i fondamenti dell’elaborazione delle immagini, necessari per l’apprendimento dei successivi argomenti riguardanti i fondamenti della codificazione e della trasmissione di immagini e di sequenze video. Oltre ad aume-tate competenze circa l’analisi e il filtraggio di segnali e immagini, anche riguardo pro-blematiche di implementazione di procedure di elaborazione con vincoli di precisione fini-ta, lo studente matura una visione più completa sugli specifici aspetti applicativi di elabo-razione, codificazione e trasmissione di segnali e immagini, con riguardo agli standard di attuale impiego. - SCARANO GAETANO (programma) Rappresentazione delle immagini, Trasformata di Fourier bidimensionale. Filtraggio d’immagini. Filtri selettivi (passa-basso, passa-alto, direttivi). Campionamento e ricostru-zione bidimensionale. Interpolazione bidimensionale. Implementazione discreta di tra-sformazioni affini (zoom, rotazione, centratura). Trasformata di Radon, Teorema della Proiezione, Ricostruzione Tomografica. Tecniche di estrazione dei bordi (metodo del gradiente, uso del Laplaciano, operatori “compass”). Deconvoluzione e Filtraggio di Wiener. Elementi di Teoria dell’Informazione (Codifica di Sorgente, Rate-Distortion, Codifica per Trasformate). Principi e tecniche correnti di compressione per la trasmissione e l’archiviazione delle immagini fisse e in movimento: JPEG e MPEG2.   A.K. Jain, “Fundamentals of Digital Image Processing”, Prentice Hall, 1989. G. Scarano, “Lezioni di Elaborazione delle Immagini”, http://infocom.uniroma1.it/gscarano. G. Scarano, “Segnali, Processi Aleatori, Stima”, casa ed. La Sapienza, 2009. Materiale integrativo disponibile sul sito web: http://infocom.uniroma1.it/gscarano (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/03  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA

Biomateriali (percorso valido anche ai fini del conseguimento del doppio titolo italo-francese o del doppio titolo italo-venezuelano)

Primo anno

Primo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
1021985 - Modelli di sistemi biologici (obiettivi) Il corso si propone di fornire le metodologie alla base della formulazione e validazione dei modelli matematici con particolare riferimento alla modellistica biologica. Nell'ambito del corso verranno inoltre illustrati i principali e più diffusi modelli interpretativi e/o diagnostici attualmente in uso in medicina e biologia. Risultati di apprendimento attesi: I risultati di apprendimento che si attendono sono relativi alla possibilità per lo studente di utilizzare le principali metodiche per la messa a punto e la validazione di un modello matematico: test di verifica dell'identificabilità dei parametri (per modelli linearie non lineari), principali metodi di stima dei parametri, indici di validità, metodi di analisi di sistemi complessi, nonchè la conoscenza e utilizzazione dei principali modelli utilizzati in medicina e biologia. - CINCOTTI FEBO (programma) Fondamenti1. Introduzione alla modellistica biologica. Definizione di modello matematico. I principali passi relativi alla costruzione di un modello matematico : Determinazione della struttura del modello in base all’informazione a priori o ad esperimenti ingresso-uscita (Modelli strutturali e Modelli funzionali ). Un esempio di costruzione di un modello matematico: Modello di regolazione della temperatura corporea.2. Tecniche di verifica dell’identificabilità a priori per modelli lineari (Metodo dell’equivalenza algebrica, Metodo dei coefficienti di Markov e Metodo della funzione di trasferimento) e non lineari (metodo delle trasformazioni di similitudine e Metodo dello sviluppo in serie dell’uscita).3. Cenni sulle metodologie e tecniche di stima dei parametri del modello sulla base dei dati sperimentali: Max Verosimiglianza, Markov e Minimi quadrati. Stime di parametri di popolazione (il metodo NONMEM).4. Cenni sulle tecniche di validazione dei modelli.5. Richiami di teoria della stabilità per sistemi non lineari.6. Modelli funzionali: Modelli autoregressivi mono e multivariati.Modelli1. Modelli compartimentali. Principali caratteristiche e proprietà.2. Modelli di cinetica e metabolismo di farmaci e sostanze: Modello della cinetica della bilirubina; Modelli del metabolismo del glucosio. Principali parametri clinici .3. Modelli epidemiologici: Modello base, Modelli SIR e SIRS. Principali parametri predittivi. Modello di diffusione dell’AIDS.4. Modelli di crescita cellulare: Modelli di pura crescita; Modelli con fase G0; Modelli con interazione età-volume.5. I modelli della contrazione muscolare. Modello funzionale della fibra muscolare: Modello di Hill. Modello strutturale della fibra muscolare: Modello di Huxley.6. Il modello della cellula nervosa. Modello di Hodgkin-Huxley della generazione del potenziale di azione. Modelli del neurone relativi al processo di codifica dell’informazione. Modelli di cellule eccitabili (Bonhofer-Vander Pol)7. Modellistica di un sistema biologico complesso: Il sistema nervoso. Analisi della connettività effettiva e funzionale. Calcolo dei principali indici per la stima della connettività. Indici dedotti dalla teoria dei grafi. Applicazioni alla diagnosi e riabilitazione.   C. De Lazzari, S. Salinari: Modelli di Sistemi Biologici. Ed. Consiglio Nazionale delle Ricerche - Roma -2009 L. Astolfi, F.Babiloni, S.Salinari: Stima della attività e della connettività cerebrale nell’uomo mediante l’impiego di dati neuro elettrici. Ed. Patron- Bologna- 2011 - FARINA LORENZO (programma) Elementi di modellistica e richiami di elementi di dinamica dei sistemi di equazioni differenziali. Modelli compartimentali: metabolismo di un farmaco, sistema idro-geologico, diffusione attraverso una membrana, cinetica chimica, ecosistema (catena alimentare), espressione genica, modelli di crescita a struttura d’età, metabolismo del glucosio, modelli di dinamica cellulare. Stima dei parametri ed identificabilità Elementi di simulazione numerica di sistemi dinamici compartimentali. Sistemi positivi: proprietà e applicazioni. Sistemi compartimentali non lineari. Modelli di sistemi neuromuscolari. Modelli di neuroni. Modelli epidemiologici. Modelli di cellule eccitabili.   Materiale (slide del corso, articoli, dispense) disponibili sul sito web del corso. (Date degli appelli d'esame)	9	ING-INF/06	45	27	-	-	Attività formative caratterizzanti	ITA
Gruppo opzionale: 27 CFU A SCELTA - (visualizza) 27                1044422 - NEUROSCIENZE INDUSTRIALI (obiettivi) Fornire una trattazione delle metodiche tradizionali e innovative della Bioingegneria applicate alle Neuroscienze, illustrandone applicazioni a ricaduta clinica e industriale e le implicazioni per la società. Al termine del corso, lo studente sarà in grado: - di scegliere le tecniche di acquisizione ed analisi del segnale correlato all'attività cerebrale più idonee allo specifico problema - di fare scelte progettuali e sperimentali atte a fornire risposte a quesiti scientifici e a problemi applicativi - di valutare le ricadute e le possibili applicazioni dei diversi algoritmi modellistici a problemi di natura clinica, industriale e sociale. - BABILONI FABIO (programma) Richiami di fisiologia del tessuto nervosoSistemi cerebrali e loro posizionamento nel sistema nervoso centraleStudio delle funzioni di attenzione, memorizzazione, emozione, controllo esecutivoCorrelati elettrici della funzione cerebraleImpiego dei potenziali evocati cognitivi per applicazioni clinicheReattività dei ritmi EEG. Sincronizzazione e desincronizzazione evento-correlateNeuroimaging elettricoAnalisi spaziale EEG, stima del Laplaciano superficialeStima dell’attività corticale dai dati EEGNeuroimaging emodinamicoApplicazioni cliniche del neuroimagingTecniche di neuromodulazione (stimolazione elettrica intracranica e transcranica , stimolazione magneticatranscranica, stimolazione transcranica con corrente diretta) e loro applicazioniMetodi per la stima della connettività cerebrale. Connettività funzionale ed effettiva, analisi bivariata emultivariata, diverse metodiche impiegate per la stima della connettività. Confronto tra approcci bivariati emultivariati, direzionati e non.Applicazione della teoria dei grafi allo studio dei circuiti funzionali cerebrali.Analisi delle prestazioni degli impianti cocleariNeuromarketingNeuropoliticaStima on-line del carico mentale in piloti di aerei, macchine e controllori di voloInterfacce cervello-computer per la riabilitazione neuromotoriaNeuroestetica   Principi di stima dell'attività e della connettività cerebrale da dati neuroelettrici, Pàtron Editore - Dispense dei docenti - ASTOLFI LAURA (programma) Richiami di fisiologia del tessuto nervosoSistemi cerebrali e loro posizionamento nel sistema nervoso centraleStudio delle funzioni di attenzione, memorizzazione, emozione, controllo esecutivoCorrelati elettrici della funzione cerebraleImpiego dei potenziali evocati cognitivi per applicazioni clinicheReattività dei ritmi EEG. Sincronizzazione e desincronizzazione evento-correlateNeuroimaging elettricoAnalisi spaziale EEG, stima del Laplaciano superficialeStima dell’attività corticale dai dati EEGNeuroimaging emodinamicoApplicazioni cliniche del neuroimagingTecniche di neuromodulazione (stimolazione elettrica intracranica e transcranica , stimolazione magneticatranscranica, stimolazione transcranica con corrente diretta) e loro applicazioniMetodi per la stima della connettività cerebrale. Connettività funzionale ed effettiva, analisi bivariata emultivariata, diverse metodiche impiegate per la stima della connettività. Confronto tra approcci bivariati emultivariati, direzionati e non.Applicazione della teoria dei grafi allo studio dei circuiti funzionali cerebrali.Analisi delle prestazioni degli impianti cocleariNeuromarketingNeuropoliticaStima on-line del carico mentale in piloti di aerei, macchine e controllori di voloInterfacce cervello-computer per la riabilitazione neuromotoriaNeuroestetica   Principi di stima dell'attività e della connettività cerebrale da dati neuroelettrici, Pàtron Editore - Dispense dei docenti (Date degli appelli d'esame) 9  ING-INF/06  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1041728 - ELABORAZIONE STATISTICA DEI SEGNALI (obiettivi) Presentazione degli aspetti di Teoria della Probabilità utilizzati nello studio dei sistemi di telecomunicazione (concetti fondamenti della descrizione dinamica di processi aleatori, analisi del trasferimento della potenza nel filtraggio, tecniche di sintesi di filtri FIR, fondamenti di statistica matematica, elementi di teoria della stima e della rivelazione, predizione lineare e stima spettrale parametrica). Al termine del corso, lo studente avrà acquisito la padronanza di alcuni fondamentali strumenti analitici necessari per l’analisi e la sintesi delle principali parti dei sistemi di telecomunicazione oggetto degli studi successivi. - Erogato presso  1041728 ELABORAZIONE STATISTICA DEI SEGNALI in Ingegneria delle Comunicazioni LM-27 NESSUNA CANALIZZAZIONE SCARANO GAETANO (Date degli appelli d'esame) 9  ING-INF/03  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044371 - BIOINFORMATICA (obiettivi) Il corso si propone l'obiettivo di fornire alcuni strumenti bioinformatici di base per estrarre l'infomazione biologica contenuta nei database - FARINA LORENZO (programma) Elementi di genomica: organizzazione del genoma, replicazione, trascrizione e traduzione, splicing alternativo, RNA codificanti e non codificanti, meccanismi di regolazione genica. Elementi di programmazione: ambiente R e Matlab. Bioinformatica: database biologici, ontologie. analisi di sequenze, algoritmi di allineamento, biotecnologie e next-generation sequencing.   Materiale integrativo (lucidi del corso, articoli) disponibili sul sito web del corso. (Date degli appelli d'esame) - Paci Paola 9  ING-INF/06  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044341 - MISURE ELETTRICHE PER LA BIOMEDICA (obiettivi) Il corso si prefigge lo scopo di fare acquisire allo studente le conoscenze di base necessarie all’esecuzione di misure elettriche ed elettroniche, con particolare attenzione alle misurazioni di potenziale interesse nel campo biomedico. Particolare enfasi viene posta sulle problematiche di metrologia e sulla valutazione dell’incertezza di misura.La parte di teoria è completata da una serie di esperienze di laboratorio in cui lo studente può mettere in pratica i concetti teorici appresi e acquisire le competenze di base per l’esecuzione delle misure fondamentali per un ingegnere biomedico. - PIUZZI EMANUELE (programma) Richiami di metrologia Sistemi automatici di misura Misura di impedenze elettriche Misura di bio-impedenze Misura di segnali elettrici nel dominio del tempo e della frequenza Misura di bio-potenziali Esperienze con multimetro digitale Esperienze con oscilloscopio digitale Sviluppo di strumenti virtuali in ambiente LabVIEW Sviluppo di un pletismografo di impedenza elettrica Sviluppo di un dispositivo per la rilevazione del segnale ECG   Mario Savino, Fondamenti di scienza delle misure, La Nuova Italia Scientifica, 1992. International Vocabulary of Metrology (VIM). ISO Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM). Agilent Technologies, Impedance measurement handbook. Umberto Pisani, Misure elettroniche. Strumentazione elettronica di misura, Politeko, 1999. Carlo Offelli, Dario Petri: Lezioni di strumentazione elettronica, Città Studi Edizioni, 1994. Clyde F. Coombs, Jr: Electronic instruments handbook, McGraw Hill, 1999. Joseph D. Bronzino, The biomedical engineering handbook, CRC Press. John G. Webster, Medical instrumentation: application and design, John Wiley & Sons. John G. Webster, Electrical impedance tomography, Adam Hilger. John G. Webster, The measurement, instrumentation, and sensors handbook, CRC Press. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/07  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1021975 - MATEMATICA APPLICATA (obiettivi) Mettere lo studente in grado di affrontare modelli matematici descritti da equazioni differenziali siaalle derivate ordinarie che parziali. In particolare, mediante una panoramica sui metodi piu` usati nellaFisica Matematica, si vede come problemi fisici si traducano in problemi analitici e come li si possanoaffrontare.L'obiettivo è di mostrare come un problema fisico può essere tradotto in uno matematico e come lostudio di quest'ultimo fornisca informazioni utili sul fenomeno fisico stesso. - CARILLO SANDRA (programma) TUTTE LE INFORMAZIONI si trovano sul sito del corso http://www.dmmm.uniroma1.it/~carillo/programmaMatApp09.html   Note e riferimenti bibliografici forniti dai docenti Si consigliano alcuni capitoli dai testi: M. Fabrizio Meccanica Elemantare, Zanichelli 2001; R. Haberman: Elementary applied partial differential equations : with Fourier series and boundary value problems 2004; N. H. Asmar: Partial Differential Equations With Fourier Series And Boundary Value Problems, Prentice Hall 2005; M.H.Holmes, Introduction to Perturbation Methods, Springer, New York, 1995. (Date degli appelli d'esame) 9  MAT/07  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA
Gruppo opzionale: Gruppo 3 - Biomateriali - (visualizza) 18                1044321 - MATERIALI NON METALLICI E SUPERFICI PER USO BIOMEDICO (obiettivi) Fornire allo studente la conoscenza critica di struttura e proprietà dei materiali non-metallici e delle superfici utilizzati in ambito biomedico. Descrivere il ruolo che tali materiali occupano nella progettazione di dispositivi biomedici e protesici con riferimento alle problematiche legate alla trasformazione e ai trattamenti superficiali di tali materiali. Fornire conoscenze relative all’interazione tra materiali/superfici non-metallici e sistemi biologici. Sviluppare competenze necessarie ad integrarsi in un settore altamente interdisciplinare e in continua evoluzione. - SANTONICOLA MARIAGABRIELLA (programma) Programma dell'insegnamento: 1. Introduzione ai materiali per uso biomedico. Concetti e definizioni di biomateriale, biocompatibilità, bioattività e bioinerzia. Interazioni tra materiali e sistemi biologici. Biodegradabilità. 2. Proprietà di materiali e superfici ad uso biomedico e loro caratterizzazione: proprietà chimiche di superficie e di bulk, proprietà termiche. Caratterizzazione morfologica. Struttura fisica: materiali nanostrutturati e colloidali. Materiali intelligenti e self-healing. Superfici patternate. Analisi di stabilità chimica, analisi di citotossicità. 3. Materiali e rivestimenti polimerici per uso biomedico: classificazione e proprietà tipiche, meccanismi di polimerizzazione, stato fisico, polimeri termoplastici e termoindurenti, principali polimeri per uso biomedico, polimeri biodegradabili. 4. Materiali e rivestimenti ceramici per uso biomedico: struttura e proprietà; ceramiche bioinerti, bioattive e bioriassorbibili; preparazione di biomateriali ceramici avanzati e nanostrutturati, metodi di deposizione di rivestimenti ceramici sottili; bioceramiche, vetri biologici o biovetri. 5. Materiali e rivestimenti a base di carbonio per uso biomedico: carbonio e sue forme allotropiche, deposizione di carbonio pirolitico, biocompatibilità e emocompatibilità del carbonio pirolitico. Nanomateriali a base di carbonio per il drug delivery. Problemi di citotossicità, caratterizzazione tossicologica. 6. Materiali compositi per uso biomedico: classificazione e proprietà, materiali compositi a matrice polimerica, fibre e nanostrutture di carbonio come fillers. Materiali compositi nella moderna medicina ortopedica e in dispositivi protesici. 7. Trattamenti e modifiche superficiali di materiali in ambito biomedico. Rivestimenti organici e polimerici, strategie di bioconiugazione, chimiche ortogonali e selettive, rivestimenti polimerici mediante tecniche di grafting, polimerizzazioni superficiali controllate, trattamenti al plasma. 8. Applicazioni di materiali non metallici e superfici in ambito biomedico: materiali per protesi cardiovascolari e ortopediche, idrogeli per lenti a contatto/intraoculari e rilascio controllato di farmaci, superfici bioattive per dispositivi diagnostici e biosensori, rivestimenti antibatterici (non-fouling), biomateriali per ingegneria tissutale. Sono parte del corso attività sperimentali di laboratorio svolte dagli studenti in piccoli gruppi sotto la guida del docente. Le esercitazioni di laboratorio riguarderanno la progettazione e la caratterizzazione di materiali polimerici e compositi ad uso biomedico secondo tecniche di largo impiego (analisi di biocompatibilità mediante misure di angolo di contatto ed energia superficiale, analisi delle proprietà elettriche/elettrochimiche, analisi termica mediante calorimetro a scansione differenziale).   Testi di riferimento: • Slides e dispense del docente • Ratner B. D., Hoffman A. S., et al., Biomaterials science: an introduction to materials in medicine, 3rd Ed., Academic Press, 2012 • Di Bello C., Biomateriali: introduzione allo studio dei materiali per uso biomedico, Patron Editore, 2004 (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/22  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1035478 - INGEGNERIA DEGLI ORGANI ARTIFICIALI (obiettivi) Il corso ha l'obiettivo di fornire agli studenti gli strumenti concettuali per analizzare il funzionamento, progettare, sviluppare dispositivi artificiali per la sostituzione o il supporto di funzioni metaboliche, in particolare ossigenatori del sangue, rene artificiale e fegato artificiale. A tale scopo, il corso prevede una parte di studio di base dei processi di trasporto di materia e reazione chimica e una parte applicativa, in cui vengono analizzati i suddetti dispositivi. Nella seconda parte del corso, sono previsti seminari di medici che utilizzano organi artificiali nella pratica clinica - PIEMONTE VINCENZO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/24  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044425 - COMPLEMENTI DI CHIMICA E BIOCHIMICA PER LE TECNOLOGIE BIOMEDICHE (obiettivi) L’attività didattica del corso di "Complementi di Chimica e Biochimica per le tecnologie Biomediche" si articola in tre moduli: - Fondamenti di Chimica Organica e Biochimica; - Struttura e proprietà di materiali d’interesse biomedico; - Metodi chimico-fisici e in particolare elettrochimici per l’analisi e la diagnostica. Il corso fornirà le basi teoriche di chimica e biochimica rivolte alla comprensione di alcune tecnologie biomediche, dalla cromatografia, all’NMR, all’elettroforesi e l’elettrodialisi. Durante il corso si utilizzeranno competenze di esperti mediante seminari specifici. - PASQUALI MAURO (programma) • Fondamenti di Chimica Organica e Biochimica: Gli idrocarburi alifatici ciclici e aromatici; relazione tra struttura e le proprietà chimico fisiche degli idrocarburi; isomeria e stereochimica. Gruppi funzionali e comportamenti chimico fisico delle diverse classi di composti organici: alcooli fenoli eteri, aldeidi e chetoni, acidi carbossilici e ammine. Introduzione a Lipidi, carboidrati, amminoacidi e proteine. Biochimica: acidi nucleici: struttura e funzione del DNA e RNA; Lipidi e Micelle; Caratteristiche principali delle cellule eucariote e procariote; La membrana cellulare; Il nucleo delle cellule procariote; Considerazioni termodinamiche sull’anabolismo; Il controllo del flusso metabolico. Esempio: caratteristiche generali della via glicolitica. I centri di produzione dell’energia: mitocondri e cloroplasti. Cenni sulla fosforilazione ossidativa. . • Struttura e proprietà dei materiali ceramici: Struttura della materia allo stato solido ed i legami chimici nei solidi. I legami misti. Le strutture cristalline. Principi di cristallografia. Identificazione delle fasi cristalline mediante diffrattometria a raggi X. Imperfezioni e difetti reticolari. Imperfezioni e difetti nei solidi Relazione struttura-proprietà. Relazione tra struttura e proprietà dei ceramici e il loro uso nel campo biologico, odontoiatrico e ortopedico. Biocompatibilità dei ceramici. I vetri: le strutture cristalline della silice e dei silicati (a isola, a catena e a strato); vetri speciali. Caratteristiche chimico-fisiche dei vetri e le loro proprietà tecnologiche. • Metodi chimico-fisici per l’analisi e la diagnostica: Principio di funzionamento ed applicazione delle seguenti tecniche analitiche: IR, UV, Assorbimento Atomico, NMR, MS, Cromatografia. • Metodi elettrochimici: Concetti fondamentali dell’elettrochimica: soluzioni elettrolitiche e loro conducibilità, gli elettrodi e il potenziale elettrodico. Teoria ed applicazioni delle tecniche elettrochimiche: Conduttometria, Potenziometria, Amperometria e Voltammetria Ciclica. Elettroforesi ed elettrodialisi.   - Biochimica applicata - Autori: Monica Stoppini, Vittorio Bellotti - Editore: Edises - Fondamenti di Biochimica – Autori: D. Voet, J.G Voet and C. W. Pratt – Editore: Zanichelli (Date degli appelli d'esame) 6  CHIM/07  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA
AAF1147 - ALTRE CONOSCENZE UTILI PER L'INSERIMENTO NEL MONDO DEL LAVORO (obiettivi) Oltre ai 12 insegnamenti previsti nel manifesto degli studi del CdLM AP, lo studente è chiamato a fare esperienza integrative, quali ad esempio fare uno stage presso un ente pubblico o privato, partecipare ad un concorso di progettazione, collaborare a sperimentazioni progettuali, assistere a convegni, conferenze, seminari o workshop, partecipare a mostre, ecc. - MARINOZZI FRANCO (programma) Seminari, convegni, workshop, stage in laboratorio, tirocini aventi come oggetto temi connessi all'Ingegneria Clinica e Biomedica   Eventuale materiale distribuito da chi organizza l'attività (Date degli appelli d'esame)	1		-	-	-	-	Ulteriori attività formative (art.10, comma 5, lettera d)	ITA
- - A SCELTA DELLO STUDENTE	12		60	36	-	-	Attività formative a scelta dello studente (art.10, comma 5, lettera a)	ITA

Secondo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
1023988 - INTERAZIONE BIOELETTROMAGNETICA I (obiettivi) Il corso è dedicato alla comprensione delle caratteristiche dielettriche dei materiali biologici, alla determinazione delle modalità di calcolo del campo all'interno di soggetti esposti, all'esame e alla valutazione degli effetti biologici indotti. Vengono analizzati i fondamenti alla base delle normative internazionali e delle norme Europee e nazionali per la protezione dall'esposizione ai campi elettromagnetici. - D'INZEO GUGLIELMO (programma) 1. Il bioelettromagnetismo: definizioni di base e concetti. 2. Richiami di elettromagnetismo Equazioni caratterizzanti i campi elettromagnetici, Forze e momenti su cariche e dipoli 3. Caratteristiche dielettriche ed elettroniche dei materiali biologici. Polarizzazione e rilassamento, visione microscopica Polarizzazione e rilassamento, visione macroscopica L’acqua e la dispersione nei tessuti 4. Dosimetria del campo elettromagnetico Fondamenti di propagazione e radiazione Dosimetria: definizioni di base Metodi analitici per studi dosimetrici Metodi numerici a bassa e alta frequenza per studi dosimetrici. Misure di campo elettrico Misure a microonde: SAR e permittività dei materiali 5. Meccanismi di interazione Quadro storico degli effetti: Distinzione tra effetti termici ed effetti non termici Meccanismo di interazione per effetti termici: Sistema termoregolazione e soluzione termica 6. Effetti dei campi elettromagnetici sui sistemi biologici. Approccio agli studi sperimentali sugli effetti: excursus, tecniche di laboratorio, classificazione in vivo/in vitro Effetti termici (in relazione alla protezione) Effetti di bassa frequenza in relazione alla protezione. 7. Tecniche e normative per la protezione (Aspetti protezionistici dei campi EM). Razionale delle normative Norme internazionali e nazionali (IEEE/ICNIRP, EU) Legge Quadro Italiana, decreti attuativi e verifiche di conformità   1. Adey W.R. and Lawrence A.F., 1984, -Nonlinear Electrodynamics in Biological Systems-, Plenum Press, New York. 2. Blank M. and Findl E., 1987, -Mechanistic Approaches to Interaction of Electromagnetic Fields with Living Systems-, Plenum Press, New York. 3. Brighton C.T., Pollack S.R., 1991, “Electromagnetics in Medicine and Biology”, San Francisco Press, Inc., Box 6800, San Francisco, CA. 4. Chiabrera A., Nicolini C. and Schwan H.P., 1985a, -Interaction Between Electromagnetic Fields and Cells-, Plenum Press, New York. 5. Collin R.E., 1966, -Foundations for Microwave Engineering-, Mc Graw-Hill, New York. 6. EBEA, 1993, “The European Bioelectromagnetics Center”, EBC Project. 7. Gandhi Om P., 1990, “Biological Effects and Medical Applications of Electromagnetic Energy”, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey. 8. Klauenberg B.J., Grandolfo M., Erwin D.N.,1993, “Radiofrequency Radiation Standards”, Plenum Press, New York in cooperation with NATO Scientific Affairs Division. 9. Lin J.C., 1989, -Electromagnetic Interaction with Biological Systems-, Plenum Press, New York. 10. Michaelson S.M. and Lin J.C., 1987, -Biological Effects and Health Implications of Radiofrequency Radiation-, Plenum Press, New York. 11. Pethig R., 1979, -Dielectric and Electronic Properties of Biological Materials-, John Wiley & Sons, Chichester. 12. Polk C. and Postow E., 1986, -Handbook of Biological Effects of Electromagnetic Fields-, CRC Press, Boca Raton, California. 13. von Hippel A.R., 1954, -Dielectrics and Waves-, J. Wiley & Sons, New York. 14. Trasparenze delle lezioni Cells-, Plenum Press, New York. 5. Collin R.E., 1966, -Foundations for Microwave Engineering-, Mc Graw-Hill, New York. 2. Richiami di elettromagnetismo 6. EBEA, 1993, “The European Bioelectromagnetics Center”, EBC Project. Equazioni caratterizzanti i campi elettromagnetici, 7. Gandhi Om P., 1990, “Biological Effects and Medical Applications of Electromagnetic Energy”, Prentice Forze e momenti su cariche e dipoli Hall, Englewood Cliffs, New Jersey. 8. Klauenberg B.J., Grandolfo M., Erwin D.N.,1993, “Radiofrequency Radiation Standards”, Plenum Press, 3. Caratteristiche dielettriche ed elettroniche dei materiali biologici. New York in cooperation with NATO Scientific Affairs Division. Polarizzazione e rilassamento, visione microscopica 9. Lin J.C., 1989, -Electromagnetic Interaction with Biological Systems-, Plenum Press, New York. Polarizzazione e rilassamento, visione macroscopica 10. Michaelson S.M. and Lin J.C., 1987, -Biological Effects and Health Implications of Radiofrequency L’acqua e la dispersione nei tessuti Radiation-, Plenum Press, New York. 11. Pethig R., 1979, -Dielectric and Electronic Properties of Biological Materials-, John Wiley & Sons, 4. Dosimetria del campo elettromagnetico Chichester. Fondamenti di propagazione e radiazione 12. Polk C. and Postow E., 1986, -Handbook of Biological Effects of Electromagnetic Fields-, CRC Press, Dosimetria: definizioni di base Boca Raton, California. Metodi analitici per studi dosimetrici 13. von Hippel A.R., 1954, -Dielectrics and Waves-, (Date degli appelli d'esame)	6	ING-INF/06	30	18	-	-	Attività formative caratterizzanti	ITA
Gruppo opzionale: 27 CFU A SCELTA - (visualizza) 27                1044765 - FISICA DELLE RADIAZIONI APPLICATA ALLA MEDICINA (obiettivi) Il modulo di laboratorio mira al consolidamento degli elementi radioprotezionistici di base esplorando sperimentalmente i concetti legati all'attività di radioisotopi, all'interazione con la materia della radiazione, alla dipendenza della dose assorbita dal tempo di esposizione, dalla distanza e dall'interposizione di schermi di opprtuni materiali. L'applicazione pratica della statistica nelle tecniche di conteggio e l'uso di strumentazione di controllo (multimetri, oscilloscopi) completa le conocenze di fisica acquisite nel percorso triennale. - PATERA VINCENZO (programma) 1) Introduzione e generalita' L'atomo di Bohr. Livelli atomici. Il nucleo. Livelli nucleari. Radiazione α,β,γ . Decadimento radiattivo e vita media. Sezione d'urto e probabilita' di interazione 2) Fotoni Effetto fotoelettrico. Costante di Plack e concetto di fotone . Scattering Thomson: sezione d'urto polarizzata e non polarizzata. Scattering Rayleigh. Effetto Compton.. Produzione di coppie e sciami elettromagnetici. Attenuazione e assorbimento di raggi X 3) Particelle cariche Perdita di energia di particelle cariche. Range. Fluttuazione di perdita di energia. Bremsstrahlung. Distribuzione angolare. 4) Neutroni Scattering di neutroni. Moderazione di neutroni 5) Rivelazione di radiazione Ionizzazione in gas. Rivelatori a ionizzazione in gas. Film fotografici. Contatori a Termoluminescenza 6) Dosimetria Unita' e grandezze dosimetriche. Fluenza. Esposizione. Kerma. Dose. Misure di dose e esposizione. Build-up. Schermi per radiazioni. Principi di Radioprotezione e limiti di dose. 7) Effetti biologici delle radiazioni. Effetti biologici. Fonti dei dati di irradiazione. Radiobiologia. Relazione dose-risposta: raggi X, radiazione carica, neutroni. Sovravvivenza cellulare. Efficacia radiobiologica 8) Tecniche diagnostiche e terapeutiche La Single Photon Emission Computed Tomography. La Positron Emission Tomography. Radioterapia. Adroterapia 9) Elementi di calcolo delle probabilità e statistica applicati alle tecniche di conteggio. Caratteristiche (andamento, media, varianza, uso) delle distribuzioni di probabilità binomiale, poissoniana, esponenziale, gaussiana, del chi2 [non è richiesta la conoscenza della derivazione delle distribuzioni]Test del chi2: studio di distribuzioni poissonianeDescrizione della catena di misura utilizzata in laboratorio. 10) Esperienze di laboratorio; Scintillatori inorganici, in particolare CsI(Tl) e loro caratteristiche: efficienza luminosa, spettro di emissione, caratteristiche temporali. Raccolta di luce.- fotomoltiplicatore: in particolare: caratteristiche del fotocatodo, relazione guadagno-HV, schema semplificato del partitore di tensione utilizzato.- discriminazione dei segnali e tempo di formazione. Tempo morto: sua definizione approssimata (lineare) e esponenziale. Determinazionedella frequenza di conteggi in presenza di tempo mortoInterazione con lo scintillatore dei fotoni prodotti nelle catene di decadimento di Na22 Co60 Cs137.Effetti della risoluzione sullo spettro di ampiezza misurato in laboratorio.Angolo solido e andamento 1/r2.Stima dell'attività della sorgente utilizzataAttenuazione e assorbimento della radiazione gamma in Al, Fe, Cu, Zn e ottone.Relazione con l'efficienza di rivelazione nel CsI(Tl).   Materiale pubblicato sul sito del CdS in concomitanza con le lezioni. (Date degli appelli d'esame) - SCIUBBA ADALBERTO (programma) Elementi di calcolo delle probabilità e statistica applicati alle tecniche di conteggio. Caratteristiche (andamento, media, varianza, uso) delle distribuzioni di probabilità binomiale, poissoniana, esponenziale, gaussiana, del chi2 [non è richiesta la conoscenza della derivazione delle distribuzioni]. Test del chi2: studio di distribuzioni poissoniane. Descrizione della catena di misura utilizzata in laboratorio; scintillatori inorganici, in particolare CsI(Tl) e loro caratteristiche: efficienza luminosa, spettro di emissione, caratteristiche temporali. Raccolta di luce. Fotomoltiplicatore: in particolare: caratteristiche del fotocatodo, relazione guadagno-HV, schema semplificato del partitore di tensione utilizzato, tempo di transito. Risoluzione energetica. Discriminazione dei segnali e tempo di formazione. Tempo morto: sua definizione e formula correttiva. Determinazione della frequenza di conteggi in presenza di tempo morto. Interazione con lo scintillatore dei fotoni prodotti nelle catene di decadimento di Na22 Co60 Cs137.Effetti della risoluzione sullo spettro di ampiezza misurato in laboratorio. Angolo solido e andamento 1/r2. Stima dell'attività della sorgente utilizzata. Attenuazione e assorbimento della radiazione gamma in Al, Fe, Cu, Zn e ottone. Relazione con l'efficienza di rivelazione nel CsI(Tl).   Materiale pubblicato sul sito del CdS in concomitanza con le lezioni. 9  FIS/01  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA
Gruppo opzionale: Gruppo 3 - Biomateriali - (visualizza) 18                1044319 - MATERIALI METALLICI PER USO BIOMEDICO (obiettivi) Conoscenze di base sulla scienza e tecnologia dei materiali di uso degli ingegneri industriali. Introduzione ai metodi di prova e di caratterizzazione dei materiali, con particolare riguardo alle applicazioni biomediche. - CAVALLINI MAURO (programma) Introduzione alla scienza ed alla tecnologia dei materiali metallici. Legame metallico, strutture cristalline (CFC,EC,CCC), allotropia. Cicli produttivi dalle materie prime al prodotto finito. Solidificazione di metalli puri e di leghe. Materiali ideali e materiali reali; i difetti interni e di superficie. La diffusione. Prove e caratterizzazioni sui materiali: Prove meccaniche e tecnologiche. Prova di Trazione, Durezza, Tenacità/fragilità, Fatica, Scorrimento viscoso, Usura. Microscopia ottica ed elettronica, Metallografia. Materiali metallici: Strutture e proprietà di metalli puri e di leghe. Diagrammi di stato. Descrizione del comportamento meccanico con la teoria delle dislocazioni. Fabbricazione e lavorazione di componenti metallici. Difetti di solidificazione, difetti interni e di superficie. Materiali metallici di interesse ingegneristico: acciai, ghise, leghe di Al e di Cu. Trattamenti termici, lavorazioni meccaniche, saldatura, materiali compositi. Leghe di interesse biomedico: acciai inossidabili, leghe a base Co, Ti, leghe a memoria di forma, Ta. Compatibilità meccanica. Interazione materiale/ambiente: Corrosione, usura, biocompatibilità. Materiali biodegradabili e di supporto alle terapie. Materiali per protesi ed organi artificiali. Esercitazioni numeriche sulle prove sui materiali e su casi reali di applicazione in campo biomedico   M.Cavallini, V.Di Cocco, F.Iacoviello “Materiali metallici” 3° edizione, F.Ciolfi editore, Cassino 2014. Appunti distribuiti dal docente. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/21  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1036360 - RESISTENZA DEI BIOMATERIALI (obiettivi) Preparare l'ingegnere biomedico all'analisi strutturale delle articolazioni del corpo umano e allo studio della meccanica dei tessuti biologici e dei biomateriali. - ANDREAUS UGO (programma) 1. Analisi dello Sforzo: direzioni e sforzi principali, Circonferenza di Mohr, linee isostatiche, adattamento funzionale del tessuto osseo. 2. Analisi della Deformazione: direzioni e deformazioni principali; rimodellamento del tessuto osseo. 3. Meccanica dei Materiali: Elasticità, Plasticità, Viscosità e Rilassamento, Fatica e Rottura, Criteri di Resistenza, Prove di laboratorio (trazione, compressione, taglio). 4. Comportamento meccanico dei Tessuti biologici: Collagene ed Elastina, Osso e Cartilagine, Tendini e Legamenti, Pelle e Tessuto vascolare. 5. Meccanica delle Strutture biologiche: Osso lungo, Gomito, Spalla, Colonna spinale, Segmento vertebrale, Anca, Ginocchio, Caviglia, Arco plantare. 6. Comportamento meccanico dei Biomateriali: Metalli, Polimeri, Ceramiche. 7. Meccanica delle Biostrutture: Protesi dell’Anca, Protesi del Ginocchio. 8. Meccanica computazionale: Metodo degli Elementi Finiti, Modellazione e analisi numerica dello stato di sforzo e di deformazione in ossa lunghe e articolazioni.   Dispense a cura del Docente. https://sites.google.com/a/uniroma1.it/ugoandreaus/insegnamenti/resistenza-dei-biomateriali/materiale-didattico-rdb (Date degli appelli d'esame) 6  ICAR/08  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1047748 - INGEGNERIA CHIMICA PER I SISTEMI BIOMEDICI - LAVECCHIA ROBERTO (programma) Parte A – Trasporto di materia nei capillari. Permeabilità della parete capillare: determinazione sperimentale e tramite espressioni semi-empiriche. Trasporto di soluti polari e non polari. Esempi applicativi: trasporto del glucosio e dell’ossigeno all’interno di un capillare. Trasporto di materia in reti di capillari e nei tessuti. Modello di Krogh. Resistenze e coefficienti globali di scambio. Valutazione dei contributi diffusivi e convettivi. Trasporto di un soluto in un letto vascolarizzato. Trasporto di materia dai capillari ai fluidi interstiziali e dai fluidi interstiziali alle cellule. Esempio applicativo: trasporto del glucosio da una rete di capillari al tessuto muscolare. Parte B – Trasporto e somministrazione di farmaci/principi attivi. Effetti topici e sistemici. Vie di somministrazione. Somministrazione enterale, parenterale e transcutanea. Modelli per la valutazione del trasporto di materia e dell’assorbimento di un farmaco. Volumi di distribuzione apparenti ed effettivi. Trasporto di un farmaco in forma libera o legata a proteine. Distribuzione di un farmaco nel plasma, nei fluidi interstiziali e nelle cellule. Metabolismo ed eliminazione dei farmaci. Clearance renale e plasmatica. Calcolo dell’emivita. Modelli farmacocinetici a singolo compartimento e a compartimenti multipli. Esempi applicativi: somministrazione di un antibiotico mediante infusione intravenosa e somministrazione dell’insulina per via intranasale. Sistemi transdermici per il rilascio controllato di farmaci e principi attivi. Esempi applicativi: rilascio e assorbimento di nitroglicerina e di nicotina somministrate attraverso cerotti transdermici; accumulo e trasporto di composti organici di particolare interesse, quali gli EDC(Endocrine-Disrupting Chemicals). Parte C – Trasporto e somministrazione di farmaci per il trattamento di tumori solidi. Elementi di fisiopatologia dei tumori: fasi di formazione e sviluppo, vascolarizzazione del tessuto tumorale e drenaggio linfatico. Trasporto dei farmaci nei tessuti tumorali. Resistenze al trasporto di materia e accumulo di farmaci. Sistemi avanzati per la somministrazione e la veicolazione di farmaci antitumorali. Meccanismi di targeting attivo e passivo. Sistemi a rilascio controllato. Esempi applicativi: rilascio di farmaci antitumorali da liposomi e da nanovettori. Parte D – Cinetica enzimatica ed espressioni cinetiche. Inibizione. Denaturazione enzimatica. Enzimi liberi ed immobilizzati. Pianificazione della sperimentazione per la stima dei parametri cinetici. Espressioni cinetiche per la crescita cellulare. Crescita adesa e sospesa. Consumo dei nutrienti. Fattori di resa. Coefficienti di mantenimento. Metabolismo endogeno. Modelli di reattori BSTR, CSTR e PFR. Trasferimento di potenza e mescolamento dei fluidi nei reattori agitati. Effetto dell'agitazione meccanica sulle cellule e sugli aggregati cellulari. Esempi applicativi: analisi di un bioreattore per l’accrescimento di cellule staminali. Il corso prevede l’approfondimento degli argomenti di carattere biomedico tramite seminari monografici tenuti da esperti del settore provenienti dai Policlinici “Umberto I” e “Tor Vergata”.   Fournier R.L., Basic Transport Phenomena in Biomedical Engineering, 2nd edn., Taylor & Francis, New York, 2007 Cussler E.L., Diffusion: Mass Transfer in Fluid Systems, 2nd edn., Cambridge University Press, Cambridge, 2009 Materiale didattico distribuito dal docente - ZUORRO ANTONIO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/24  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA

Riabilitazione (percorso valido anche ai fini del conseguimento del doppio titolo italo-francese o del doppio titolo italo-venezuelano)

Primo anno

Primo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
1021985 - Modelli di sistemi biologici (obiettivi) Il corso si propone di fornire le metodologie alla base della formulazione e validazione dei modelli matematici con particolare riferimento alla modellistica biologica. Nell'ambito del corso verranno inoltre illustrati i principali e più diffusi modelli interpretativi e/o diagnostici attualmente in uso in medicina e biologia. Risultati di apprendimento attesi: I risultati di apprendimento che si attendono sono relativi alla possibilità per lo studente di utilizzare le principali metodiche per la messa a punto e la validazione di un modello matematico: test di verifica dell'identificabilità dei parametri (per modelli linearie non lineari), principali metodi di stima dei parametri, indici di validità, metodi di analisi di sistemi complessi, nonchè la conoscenza e utilizzazione dei principali modelli utilizzati in medicina e biologia. - CINCOTTI FEBO (programma) Fondamenti1. Introduzione alla modellistica biologica. Definizione di modello matematico. I principali passi relativi alla costruzione di un modello matematico : Determinazione della struttura del modello in base all’informazione a priori o ad esperimenti ingresso-uscita (Modelli strutturali e Modelli funzionali ). Un esempio di costruzione di un modello matematico: Modello di regolazione della temperatura corporea.2. Tecniche di verifica dell’identificabilità a priori per modelli lineari (Metodo dell’equivalenza algebrica, Metodo dei coefficienti di Markov e Metodo della funzione di trasferimento) e non lineari (metodo delle trasformazioni di similitudine e Metodo dello sviluppo in serie dell’uscita).3. Cenni sulle metodologie e tecniche di stima dei parametri del modello sulla base dei dati sperimentali: Max Verosimiglianza, Markov e Minimi quadrati. Stime di parametri di popolazione (il metodo NONMEM).4. Cenni sulle tecniche di validazione dei modelli.5. Richiami di teoria della stabilità per sistemi non lineari.6. Modelli funzionali: Modelli autoregressivi mono e multivariati.Modelli1. Modelli compartimentali. Principali caratteristiche e proprietà.2. Modelli di cinetica e metabolismo di farmaci e sostanze: Modello della cinetica della bilirubina; Modelli del metabolismo del glucosio. Principali parametri clinici .3. Modelli epidemiologici: Modello base, Modelli SIR e SIRS. Principali parametri predittivi. Modello di diffusione dell’AIDS.4. Modelli di crescita cellulare: Modelli di pura crescita; Modelli con fase G0; Modelli con interazione età-volume.5. I modelli della contrazione muscolare. Modello funzionale della fibra muscolare: Modello di Hill. Modello strutturale della fibra muscolare: Modello di Huxley.6. Il modello della cellula nervosa. Modello di Hodgkin-Huxley della generazione del potenziale di azione. Modelli del neurone relativi al processo di codifica dell’informazione. Modelli di cellule eccitabili (Bonhofer-Vander Pol)7. Modellistica di un sistema biologico complesso: Il sistema nervoso. Analisi della connettività effettiva e funzionale. Calcolo dei principali indici per la stima della connettività. Indici dedotti dalla teoria dei grafi. Applicazioni alla diagnosi e riabilitazione.   C. De Lazzari, S. Salinari: Modelli di Sistemi Biologici. Ed. Consiglio Nazionale delle Ricerche - Roma -2009 L. Astolfi, F.Babiloni, S.Salinari: Stima della attività e della connettività cerebrale nell’uomo mediante l’impiego di dati neuro elettrici. Ed. Patron- Bologna- 2011 - FARINA LORENZO (programma) Elementi di modellistica e richiami di elementi di dinamica dei sistemi di equazioni differenziali. Modelli compartimentali: metabolismo di un farmaco, sistema idro-geologico, diffusione attraverso una membrana, cinetica chimica, ecosistema (catena alimentare), espressione genica, modelli di crescita a struttura d’età, metabolismo del glucosio, modelli di dinamica cellulare. Stima dei parametri ed identificabilità Elementi di simulazione numerica di sistemi dinamici compartimentali. Sistemi positivi: proprietà e applicazioni. Sistemi compartimentali non lineari. Modelli di sistemi neuromuscolari. Modelli di neuroni. Modelli epidemiologici. Modelli di cellule eccitabili.   Materiale (slide del corso, articoli, dispense) disponibili sul sito web del corso. (Date degli appelli d'esame)	9	ING-INF/06	45	27	-	-	Attività formative caratterizzanti	ITA
Gruppo opzionale: 27 CFU A SCELTA - (visualizza) 27                1044422 - NEUROSCIENZE INDUSTRIALI (obiettivi) Fornire una trattazione delle metodiche tradizionali e innovative della Bioingegneria applicate alle Neuroscienze, illustrandone applicazioni a ricaduta clinica e industriale e le implicazioni per la società. Al termine del corso, lo studente sarà in grado: - di scegliere le tecniche di acquisizione ed analisi del segnale correlato all'attività cerebrale più idonee allo specifico problema - di fare scelte progettuali e sperimentali atte a fornire risposte a quesiti scientifici e a problemi applicativi - di valutare le ricadute e le possibili applicazioni dei diversi algoritmi modellistici a problemi di natura clinica, industriale e sociale. - BABILONI FABIO (programma) Richiami di fisiologia del tessuto nervosoSistemi cerebrali e loro posizionamento nel sistema nervoso centraleStudio delle funzioni di attenzione, memorizzazione, emozione, controllo esecutivoCorrelati elettrici della funzione cerebraleImpiego dei potenziali evocati cognitivi per applicazioni clinicheReattività dei ritmi EEG. Sincronizzazione e desincronizzazione evento-correlateNeuroimaging elettricoAnalisi spaziale EEG, stima del Laplaciano superficialeStima dell’attività corticale dai dati EEGNeuroimaging emodinamicoApplicazioni cliniche del neuroimagingTecniche di neuromodulazione (stimolazione elettrica intracranica e transcranica , stimolazione magneticatranscranica, stimolazione transcranica con corrente diretta) e loro applicazioniMetodi per la stima della connettività cerebrale. Connettività funzionale ed effettiva, analisi bivariata emultivariata, diverse metodiche impiegate per la stima della connettività. Confronto tra approcci bivariati emultivariati, direzionati e non.Applicazione della teoria dei grafi allo studio dei circuiti funzionali cerebrali.Analisi delle prestazioni degli impianti cocleariNeuromarketingNeuropoliticaStima on-line del carico mentale in piloti di aerei, macchine e controllori di voloInterfacce cervello-computer per la riabilitazione neuromotoriaNeuroestetica   Principi di stima dell'attività e della connettività cerebrale da dati neuroelettrici, Pàtron Editore - Dispense dei docenti - ASTOLFI LAURA (programma) Richiami di fisiologia del tessuto nervosoSistemi cerebrali e loro posizionamento nel sistema nervoso centraleStudio delle funzioni di attenzione, memorizzazione, emozione, controllo esecutivoCorrelati elettrici della funzione cerebraleImpiego dei potenziali evocati cognitivi per applicazioni clinicheReattività dei ritmi EEG. Sincronizzazione e desincronizzazione evento-correlateNeuroimaging elettricoAnalisi spaziale EEG, stima del Laplaciano superficialeStima dell’attività corticale dai dati EEGNeuroimaging emodinamicoApplicazioni cliniche del neuroimagingTecniche di neuromodulazione (stimolazione elettrica intracranica e transcranica , stimolazione magneticatranscranica, stimolazione transcranica con corrente diretta) e loro applicazioniMetodi per la stima della connettività cerebrale. Connettività funzionale ed effettiva, analisi bivariata emultivariata, diverse metodiche impiegate per la stima della connettività. Confronto tra approcci bivariati emultivariati, direzionati e non.Applicazione della teoria dei grafi allo studio dei circuiti funzionali cerebrali.Analisi delle prestazioni degli impianti cocleariNeuromarketingNeuropoliticaStima on-line del carico mentale in piloti di aerei, macchine e controllori di voloInterfacce cervello-computer per la riabilitazione neuromotoriaNeuroestetica   Principi di stima dell'attività e della connettività cerebrale da dati neuroelettrici, Pàtron Editore - Dispense dei docenti (Date degli appelli d'esame) 9  ING-INF/06  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1041728 - ELABORAZIONE STATISTICA DEI SEGNALI (obiettivi) Presentazione degli aspetti di Teoria della Probabilità utilizzati nello studio dei sistemi di telecomunicazione (concetti fondamenti della descrizione dinamica di processi aleatori, analisi del trasferimento della potenza nel filtraggio, tecniche di sintesi di filtri FIR, fondamenti di statistica matematica, elementi di teoria della stima e della rivelazione, predizione lineare e stima spettrale parametrica). Al termine del corso, lo studente avrà acquisito la padronanza di alcuni fondamentali strumenti analitici necessari per l’analisi e la sintesi delle principali parti dei sistemi di telecomunicazione oggetto degli studi successivi. - Erogato presso  1041728 ELABORAZIONE STATISTICA DEI SEGNALI in Ingegneria delle Comunicazioni LM-27 NESSUNA CANALIZZAZIONE SCARANO GAETANO (Date degli appelli d'esame) 9  ING-INF/03  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044371 - BIOINFORMATICA (obiettivi) Il corso si propone l'obiettivo di fornire alcuni strumenti bioinformatici di base per estrarre l'infomazione biologica contenuta nei database - FARINA LORENZO (programma) Elementi di genomica: organizzazione del genoma, replicazione, trascrizione e traduzione, splicing alternativo, RNA codificanti e non codificanti, meccanismi di regolazione genica. Elementi di programmazione: ambiente R e Matlab. Bioinformatica: database biologici, ontologie. analisi di sequenze, algoritmi di allineamento, biotecnologie e next-generation sequencing.   Materiale integrativo (lucidi del corso, articoli) disponibili sul sito web del corso. (Date degli appelli d'esame) - Paci Paola 9  ING-INF/06  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044341 - MISURE ELETTRICHE PER LA BIOMEDICA (obiettivi) Il corso si prefigge lo scopo di fare acquisire allo studente le conoscenze di base necessarie all’esecuzione di misure elettriche ed elettroniche, con particolare attenzione alle misurazioni di potenziale interesse nel campo biomedico. Particolare enfasi viene posta sulle problematiche di metrologia e sulla valutazione dell’incertezza di misura.La parte di teoria è completata da una serie di esperienze di laboratorio in cui lo studente può mettere in pratica i concetti teorici appresi e acquisire le competenze di base per l’esecuzione delle misure fondamentali per un ingegnere biomedico. - PIUZZI EMANUELE (programma) Richiami di metrologia Sistemi automatici di misura Misura di impedenze elettriche Misura di bio-impedenze Misura di segnali elettrici nel dominio del tempo e della frequenza Misura di bio-potenziali Esperienze con multimetro digitale Esperienze con oscilloscopio digitale Sviluppo di strumenti virtuali in ambiente LabVIEW Sviluppo di un pletismografo di impedenza elettrica Sviluppo di un dispositivo per la rilevazione del segnale ECG   Mario Savino, Fondamenti di scienza delle misure, La Nuova Italia Scientifica, 1992. International Vocabulary of Metrology (VIM). ISO Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM). Agilent Technologies, Impedance measurement handbook. Umberto Pisani, Misure elettroniche. Strumentazione elettronica di misura, Politeko, 1999. Carlo Offelli, Dario Petri: Lezioni di strumentazione elettronica, Città Studi Edizioni, 1994. Clyde F. Coombs, Jr: Electronic instruments handbook, McGraw Hill, 1999. Joseph D. Bronzino, The biomedical engineering handbook, CRC Press. John G. Webster, Medical instrumentation: application and design, John Wiley & Sons. John G. Webster, Electrical impedance tomography, Adam Hilger. John G. Webster, The measurement, instrumentation, and sensors handbook, CRC Press. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/07  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1021975 - MATEMATICA APPLICATA (obiettivi) Mettere lo studente in grado di affrontare modelli matematici descritti da equazioni differenziali siaalle derivate ordinarie che parziali. In particolare, mediante una panoramica sui metodi piu` usati nellaFisica Matematica, si vede come problemi fisici si traducano in problemi analitici e come li si possanoaffrontare.L'obiettivo è di mostrare come un problema fisico può essere tradotto in uno matematico e come lostudio di quest'ultimo fornisca informazioni utili sul fenomeno fisico stesso. - CARILLO SANDRA (programma) TUTTE LE INFORMAZIONI si trovano sul sito del corso http://www.dmmm.uniroma1.it/~carillo/programmaMatApp09.html   Note e riferimenti bibliografici forniti dai docenti Si consigliano alcuni capitoli dai testi: M. Fabrizio Meccanica Elemantare, Zanichelli 2001; R. Haberman: Elementary applied partial differential equations : with Fourier series and boundary value problems 2004; N. H. Asmar: Partial Differential Equations With Fourier Series And Boundary Value Problems, Prentice Hall 2005; M.H.Holmes, Introduction to Perturbation Methods, Springer, New York, 1995. (Date degli appelli d'esame) 9  MAT/07  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA
Gruppo opzionale: Gruppo 4 - Riabilitazione - (visualizza) 12                1035478 - INGEGNERIA DEGLI ORGANI ARTIFICIALI (obiettivi) Il corso ha l'obiettivo di fornire agli studenti gli strumenti concettuali per analizzare il funzionamento, progettare, sviluppare dispositivi artificiali per la sostituzione o il supporto di funzioni metaboliche, in particolare ossigenatori del sangue, rene artificiale e fegato artificiale. A tale scopo, il corso prevede una parte di studio di base dei processi di trasporto di materia e reazione chimica e una parte applicativa, in cui vengono analizzati i suddetti dispositivi. Nella seconda parte del corso, sono previsti seminari di medici che utilizzano organi artificiali nella pratica clinica - PIEMONTE VINCENZO (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/24  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044423 - METODI PROBABILISTICI PER L'ANALISI DEI DATI SPERIMENTALI (obiettivi) Il corso introduce lo studente alle tecniche statistiche e probabilistiche necessarie per l'analisi di dati sperimentali e la valutazione empirica di algoritmi e tecniche numeriche. Una prima parte del corso e' dedicata all'introduzione di nozioni fondamentali di calcolo delle probabilita', distribuzioni probabilistiche e comportamenti asintotici. La seconda parte, basandosi su queste nozioni, introduce lo studente alle tecniche probabilistiche e test di significativita' necessari per analizzare i risultati di un esperimento e per confrontare la performance di due algoritmi. - CAPUTO BARBARA (programma) concetti di base della probabilita'. Legge di Bayes. Probabilita' condizionata. Distribuzione binomiale, Poissoniana, Normale nel caso discreto e continuo. Legge dei grandi numeri. Teorema del limite centrale. Concetti introduttivi di statistica. Estimatori unbiased. Metodo dei momenti e metodo della massima probabilita'. Test di ipotesi, valore p. Test anova.   W. Feller. An introduction to probability theory and its applications. Wiley and Sons, 1957. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/05  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044321 - MATERIALI NON METALLICI E SUPERFICI PER USO BIOMEDICO (obiettivi) Fornire allo studente la conoscenza critica di struttura e proprietà dei materiali non-metallici e delle superfici utilizzati in ambito biomedico. Descrivere il ruolo che tali materiali occupano nella progettazione di dispositivi biomedici e protesici con riferimento alle problematiche legate alla trasformazione e ai trattamenti superficiali di tali materiali. Fornire conoscenze relative all’interazione tra materiali/superfici non-metallici e sistemi biologici. Sviluppare competenze necessarie ad integrarsi in un settore altamente interdisciplinare e in continua evoluzione. - SANTONICOLA MARIAGABRIELLA (programma) Programma dell'insegnamento: 1. Introduzione ai materiali per uso biomedico. Concetti e definizioni di biomateriale, biocompatibilità, bioattività e bioinerzia. Interazioni tra materiali e sistemi biologici. Biodegradabilità. 2. Proprietà di materiali e superfici ad uso biomedico e loro caratterizzazione: proprietà chimiche di superficie e di bulk, proprietà termiche. Caratterizzazione morfologica. Struttura fisica: materiali nanostrutturati e colloidali. Materiali intelligenti e self-healing. Superfici patternate. Analisi di stabilità chimica, analisi di citotossicità. 3. Materiali e rivestimenti polimerici per uso biomedico: classificazione e proprietà tipiche, meccanismi di polimerizzazione, stato fisico, polimeri termoplastici e termoindurenti, principali polimeri per uso biomedico, polimeri biodegradabili. 4. Materiali e rivestimenti ceramici per uso biomedico: struttura e proprietà; ceramiche bioinerti, bioattive e bioriassorbibili; preparazione di biomateriali ceramici avanzati e nanostrutturati, metodi di deposizione di rivestimenti ceramici sottili; bioceramiche, vetri biologici o biovetri. 5. Materiali e rivestimenti a base di carbonio per uso biomedico: carbonio e sue forme allotropiche, deposizione di carbonio pirolitico, biocompatibilità e emocompatibilità del carbonio pirolitico. Nanomateriali a base di carbonio per il drug delivery. Problemi di citotossicità, caratterizzazione tossicologica. 6. Materiali compositi per uso biomedico: classificazione e proprietà, materiali compositi a matrice polimerica, fibre e nanostrutture di carbonio come fillers. Materiali compositi nella moderna medicina ortopedica e in dispositivi protesici. 7. Trattamenti e modifiche superficiali di materiali in ambito biomedico. Rivestimenti organici e polimerici, strategie di bioconiugazione, chimiche ortogonali e selettive, rivestimenti polimerici mediante tecniche di grafting, polimerizzazioni superficiali controllate, trattamenti al plasma. 8. Applicazioni di materiali non metallici e superfici in ambito biomedico: materiali per protesi cardiovascolari e ortopediche, idrogeli per lenti a contatto/intraoculari e rilascio controllato di farmaci, superfici bioattive per dispositivi diagnostici e biosensori, rivestimenti antibatterici (non-fouling), biomateriali per ingegneria tissutale. Sono parte del corso attività sperimentali di laboratorio svolte dagli studenti in piccoli gruppi sotto la guida del docente. Le esercitazioni di laboratorio riguarderanno la progettazione e la caratterizzazione di materiali polimerici e compositi ad uso biomedico secondo tecniche di largo impiego (analisi di biocompatibilità mediante misure di angolo di contatto ed energia superficiale, analisi delle proprietà elettriche/elettrochimiche, analisi termica mediante calorimetro a scansione differenziale).   Testi di riferimento: • Slides e dispense del docente • Ratner B. D., Hoffman A. S., et al., Biomaterials science: an introduction to materials in medicine, 3rd Ed., Academic Press, 2012 • Di Bello C., Biomateriali: introduzione allo studio dei materiali per uso biomedico, Patron Editore, 2004 (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/22  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA
AAF1147 - ALTRE CONOSCENZE UTILI PER L'INSERIMENTO NEL MONDO DEL LAVORO (obiettivi) Oltre ai 12 insegnamenti previsti nel manifesto degli studi del CdLM AP, lo studente è chiamato a fare esperienza integrative, quali ad esempio fare uno stage presso un ente pubblico o privato, partecipare ad un concorso di progettazione, collaborare a sperimentazioni progettuali, assistere a convegni, conferenze, seminari o workshop, partecipare a mostre, ecc. - MARINOZZI FRANCO (programma) Seminari, convegni, workshop, stage in laboratorio, tirocini aventi come oggetto temi connessi all'Ingegneria Clinica e Biomedica   Eventuale materiale distribuito da chi organizza l'attività (Date degli appelli d'esame)	1		-	-	-	-	Ulteriori attività formative (art.10, comma 5, lettera d)	ITA
- - A SCELTA DELLO STUDENTE	12		60	36	-	-	Attività formative a scelta dello studente (art.10, comma 5, lettera a)	ITA

Secondo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
1023988 - INTERAZIONE BIOELETTROMAGNETICA I (obiettivi) Il corso è dedicato alla comprensione delle caratteristiche dielettriche dei materiali biologici, alla determinazione delle modalità di calcolo del campo all'interno di soggetti esposti, all'esame e alla valutazione degli effetti biologici indotti. Vengono analizzati i fondamenti alla base delle normative internazionali e delle norme Europee e nazionali per la protezione dall'esposizione ai campi elettromagnetici. - D'INZEO GUGLIELMO (programma) 1. Il bioelettromagnetismo: definizioni di base e concetti. 2. Richiami di elettromagnetismo Equazioni caratterizzanti i campi elettromagnetici, Forze e momenti su cariche e dipoli 3. Caratteristiche dielettriche ed elettroniche dei materiali biologici. Polarizzazione e rilassamento, visione microscopica Polarizzazione e rilassamento, visione macroscopica L’acqua e la dispersione nei tessuti 4. Dosimetria del campo elettromagnetico Fondamenti di propagazione e radiazione Dosimetria: definizioni di base Metodi analitici per studi dosimetrici Metodi numerici a bassa e alta frequenza per studi dosimetrici. Misure di campo elettrico Misure a microonde: SAR e permittività dei materiali 5. Meccanismi di interazione Quadro storico degli effetti: Distinzione tra effetti termici ed effetti non termici Meccanismo di interazione per effetti termici: Sistema termoregolazione e soluzione termica 6. Effetti dei campi elettromagnetici sui sistemi biologici. Approccio agli studi sperimentali sugli effetti: excursus, tecniche di laboratorio, classificazione in vivo/in vitro Effetti termici (in relazione alla protezione) Effetti di bassa frequenza in relazione alla protezione. 7. Tecniche e normative per la protezione (Aspetti protezionistici dei campi EM). Razionale delle normative Norme internazionali e nazionali (IEEE/ICNIRP, EU) Legge Quadro Italiana, decreti attuativi e verifiche di conformità   1. Adey W.R. and Lawrence A.F., 1984, -Nonlinear Electrodynamics in Biological Systems-, Plenum Press, New York. 2. Blank M. and Findl E., 1987, -Mechanistic Approaches to Interaction of Electromagnetic Fields with Living Systems-, Plenum Press, New York. 3. Brighton C.T., Pollack S.R., 1991, “Electromagnetics in Medicine and Biology”, San Francisco Press, Inc., Box 6800, San Francisco, CA. 4. Chiabrera A., Nicolini C. and Schwan H.P., 1985a, -Interaction Between Electromagnetic Fields and Cells-, Plenum Press, New York. 5. Collin R.E., 1966, -Foundations for Microwave Engineering-, Mc Graw-Hill, New York. 6. EBEA, 1993, “The European Bioelectromagnetics Center”, EBC Project. 7. Gandhi Om P., 1990, “Biological Effects and Medical Applications of Electromagnetic Energy”, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey. 8. Klauenberg B.J., Grandolfo M., Erwin D.N.,1993, “Radiofrequency Radiation Standards”, Plenum Press, New York in cooperation with NATO Scientific Affairs Division. 9. Lin J.C., 1989, -Electromagnetic Interaction with Biological Systems-, Plenum Press, New York. 10. Michaelson S.M. and Lin J.C., 1987, -Biological Effects and Health Implications of Radiofrequency Radiation-, Plenum Press, New York. 11. Pethig R., 1979, -Dielectric and Electronic Properties of Biological Materials-, John Wiley & Sons, Chichester. 12. Polk C. and Postow E., 1986, -Handbook of Biological Effects of Electromagnetic Fields-, CRC Press, Boca Raton, California. 13. von Hippel A.R., 1954, -Dielectrics and Waves-, J. Wiley & Sons, New York. 14. Trasparenze delle lezioni Cells-, Plenum Press, New York. 5. Collin R.E., 1966, -Foundations for Microwave Engineering-, Mc Graw-Hill, New York. 2. Richiami di elettromagnetismo 6. EBEA, 1993, “The European Bioelectromagnetics Center”, EBC Project. Equazioni caratterizzanti i campi elettromagnetici, 7. Gandhi Om P., 1990, “Biological Effects and Medical Applications of Electromagnetic Energy”, Prentice Forze e momenti su cariche e dipoli Hall, Englewood Cliffs, New Jersey. 8. Klauenberg B.J., Grandolfo M., Erwin D.N.,1993, “Radiofrequency Radiation Standards”, Plenum Press, 3. Caratteristiche dielettriche ed elettroniche dei materiali biologici. New York in cooperation with NATO Scientific Affairs Division. Polarizzazione e rilassamento, visione microscopica 9. Lin J.C., 1989, -Electromagnetic Interaction with Biological Systems-, Plenum Press, New York. Polarizzazione e rilassamento, visione macroscopica 10. Michaelson S.M. and Lin J.C., 1987, -Biological Effects and Health Implications of Radiofrequency L’acqua e la dispersione nei tessuti Radiation-, Plenum Press, New York. 11. Pethig R., 1979, -Dielectric and Electronic Properties of Biological Materials-, John Wiley & Sons, 4. Dosimetria del campo elettromagnetico Chichester. Fondamenti di propagazione e radiazione 12. Polk C. and Postow E., 1986, -Handbook of Biological Effects of Electromagnetic Fields-, CRC Press, Dosimetria: definizioni di base Boca Raton, California. Metodi analitici per studi dosimetrici 13. von Hippel A.R., 1954, -Dielectrics and Waves-, (Date degli appelli d'esame)	6	ING-INF/06	30	18	-	-	Attività formative caratterizzanti	ITA
Gruppo opzionale: 27 CFU A SCELTA - (visualizza) 27                1044765 - FISICA DELLE RADIAZIONI APPLICATA ALLA MEDICINA (obiettivi) Il modulo di laboratorio mira al consolidamento degli elementi radioprotezionistici di base esplorando sperimentalmente i concetti legati all'attività di radioisotopi, all'interazione con la materia della radiazione, alla dipendenza della dose assorbita dal tempo di esposizione, dalla distanza e dall'interposizione di schermi di opprtuni materiali. L'applicazione pratica della statistica nelle tecniche di conteggio e l'uso di strumentazione di controllo (multimetri, oscilloscopi) completa le conocenze di fisica acquisite nel percorso triennale. - PATERA VINCENZO (programma) 1) Introduzione e generalita' L'atomo di Bohr. Livelli atomici. Il nucleo. Livelli nucleari. Radiazione α,β,γ . Decadimento radiattivo e vita media. Sezione d'urto e probabilita' di interazione 2) Fotoni Effetto fotoelettrico. Costante di Plack e concetto di fotone . Scattering Thomson: sezione d'urto polarizzata e non polarizzata. Scattering Rayleigh. Effetto Compton.. Produzione di coppie e sciami elettromagnetici. Attenuazione e assorbimento di raggi X 3) Particelle cariche Perdita di energia di particelle cariche. Range. Fluttuazione di perdita di energia. Bremsstrahlung. Distribuzione angolare. 4) Neutroni Scattering di neutroni. Moderazione di neutroni 5) Rivelazione di radiazione Ionizzazione in gas. Rivelatori a ionizzazione in gas. Film fotografici. Contatori a Termoluminescenza 6) Dosimetria Unita' e grandezze dosimetriche. Fluenza. Esposizione. Kerma. Dose. Misure di dose e esposizione. Build-up. Schermi per radiazioni. Principi di Radioprotezione e limiti di dose. 7) Effetti biologici delle radiazioni. Effetti biologici. Fonti dei dati di irradiazione. Radiobiologia. Relazione dose-risposta: raggi X, radiazione carica, neutroni. Sovravvivenza cellulare. Efficacia radiobiologica 8) Tecniche diagnostiche e terapeutiche La Single Photon Emission Computed Tomography. La Positron Emission Tomography. Radioterapia. Adroterapia 9) Elementi di calcolo delle probabilità e statistica applicati alle tecniche di conteggio. Caratteristiche (andamento, media, varianza, uso) delle distribuzioni di probabilità binomiale, poissoniana, esponenziale, gaussiana, del chi2 [non è richiesta la conoscenza della derivazione delle distribuzioni]Test del chi2: studio di distribuzioni poissonianeDescrizione della catena di misura utilizzata in laboratorio. 10) Esperienze di laboratorio; Scintillatori inorganici, in particolare CsI(Tl) e loro caratteristiche: efficienza luminosa, spettro di emissione, caratteristiche temporali. Raccolta di luce.- fotomoltiplicatore: in particolare: caratteristiche del fotocatodo, relazione guadagno-HV, schema semplificato del partitore di tensione utilizzato.- discriminazione dei segnali e tempo di formazione. Tempo morto: sua definizione approssimata (lineare) e esponenziale. Determinazionedella frequenza di conteggi in presenza di tempo mortoInterazione con lo scintillatore dei fotoni prodotti nelle catene di decadimento di Na22 Co60 Cs137.Effetti della risoluzione sullo spettro di ampiezza misurato in laboratorio.Angolo solido e andamento 1/r2.Stima dell'attività della sorgente utilizzataAttenuazione e assorbimento della radiazione gamma in Al, Fe, Cu, Zn e ottone.Relazione con l'efficienza di rivelazione nel CsI(Tl).   Materiale pubblicato sul sito del CdS in concomitanza con le lezioni. (Date degli appelli d'esame) - SCIUBBA ADALBERTO (programma) Elementi di calcolo delle probabilità e statistica applicati alle tecniche di conteggio. Caratteristiche (andamento, media, varianza, uso) delle distribuzioni di probabilità binomiale, poissoniana, esponenziale, gaussiana, del chi2 [non è richiesta la conoscenza della derivazione delle distribuzioni]. Test del chi2: studio di distribuzioni poissoniane. Descrizione della catena di misura utilizzata in laboratorio; scintillatori inorganici, in particolare CsI(Tl) e loro caratteristiche: efficienza luminosa, spettro di emissione, caratteristiche temporali. Raccolta di luce. Fotomoltiplicatore: in particolare: caratteristiche del fotocatodo, relazione guadagno-HV, schema semplificato del partitore di tensione utilizzato, tempo di transito. Risoluzione energetica. Discriminazione dei segnali e tempo di formazione. Tempo morto: sua definizione e formula correttiva. Determinazione della frequenza di conteggi in presenza di tempo morto. Interazione con lo scintillatore dei fotoni prodotti nelle catene di decadimento di Na22 Co60 Cs137.Effetti della risoluzione sullo spettro di ampiezza misurato in laboratorio. Angolo solido e andamento 1/r2. Stima dell'attività della sorgente utilizzata. Attenuazione e assorbimento della radiazione gamma in Al, Fe, Cu, Zn e ottone. Relazione con l'efficienza di rivelazione nel CsI(Tl).   Materiale pubblicato sul sito del CdS in concomitanza con le lezioni. 9  FIS/01  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA
Gruppo opzionale: Gruppo 4 - Riabilitazione - (visualizza) 12                1044319 - MATERIALI METALLICI PER USO BIOMEDICO (obiettivi) Conoscenze di base sulla scienza e tecnologia dei materiali di uso degli ingegneri industriali. Introduzione ai metodi di prova e di caratterizzazione dei materiali, con particolare riguardo alle applicazioni biomediche. - CAVALLINI MAURO (programma) Introduzione alla scienza ed alla tecnologia dei materiali metallici. Legame metallico, strutture cristalline (CFC,EC,CCC), allotropia. Cicli produttivi dalle materie prime al prodotto finito. Solidificazione di metalli puri e di leghe. Materiali ideali e materiali reali; i difetti interni e di superficie. La diffusione. Prove e caratterizzazioni sui materiali: Prove meccaniche e tecnologiche. Prova di Trazione, Durezza, Tenacità/fragilità, Fatica, Scorrimento viscoso, Usura. Microscopia ottica ed elettronica, Metallografia. Materiali metallici: Strutture e proprietà di metalli puri e di leghe. Diagrammi di stato. Descrizione del comportamento meccanico con la teoria delle dislocazioni. Fabbricazione e lavorazione di componenti metallici. Difetti di solidificazione, difetti interni e di superficie. Materiali metallici di interesse ingegneristico: acciai, ghise, leghe di Al e di Cu. Trattamenti termici, lavorazioni meccaniche, saldatura, materiali compositi. Leghe di interesse biomedico: acciai inossidabili, leghe a base Co, Ti, leghe a memoria di forma, Ta. Compatibilità meccanica. Interazione materiale/ambiente: Corrosione, usura, biocompatibilità. Materiali biodegradabili e di supporto alle terapie. Materiali per protesi ed organi artificiali. Esercitazioni numeriche sulle prove sui materiali e su casi reali di applicazione in campo biomedico   M.Cavallini, V.Di Cocco, F.Iacoviello “Materiali metallici” 3° edizione, F.Ciolfi editore, Cassino 2014. Appunti distribuiti dal docente. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-IND/21  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA

Biomeccanica (percorso valido anche ai fini del conseguimento del doppio titolo italo-francese o del doppio titolo italo-venezuelano)

Primo anno

Primo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
1021985 - Modelli di sistemi biologici (obiettivi) Il corso si propone di fornire le metodologie alla base della formulazione e validazione dei modelli matematici con particolare riferimento alla modellistica biologica. Nell'ambito del corso verranno inoltre illustrati i principali e più diffusi modelli interpretativi e/o diagnostici attualmente in uso in medicina e biologia. Risultati di apprendimento attesi: I risultati di apprendimento che si attendono sono relativi alla possibilità per lo studente di utilizzare le principali metodiche per la messa a punto e la validazione di un modello matematico: test di verifica dell'identificabilità dei parametri (per modelli linearie non lineari), principali metodi di stima dei parametri, indici di validità, metodi di analisi di sistemi complessi, nonchè la conoscenza e utilizzazione dei principali modelli utilizzati in medicina e biologia. - CINCOTTI FEBO (programma) Fondamenti1. Introduzione alla modellistica biologica. Definizione di modello matematico. I principali passi relativi alla costruzione di un modello matematico : Determinazione della struttura del modello in base all’informazione a priori o ad esperimenti ingresso-uscita (Modelli strutturali e Modelli funzionali ). Un esempio di costruzione di un modello matematico: Modello di regolazione della temperatura corporea.2. Tecniche di verifica dell’identificabilità a priori per modelli lineari (Metodo dell’equivalenza algebrica, Metodo dei coefficienti di Markov e Metodo della funzione di trasferimento) e non lineari (metodo delle trasformazioni di similitudine e Metodo dello sviluppo in serie dell’uscita).3. Cenni sulle metodologie e tecniche di stima dei parametri del modello sulla base dei dati sperimentali: Max Verosimiglianza, Markov e Minimi quadrati. Stime di parametri di popolazione (il metodo NONMEM).4. Cenni sulle tecniche di validazione dei modelli.5. Richiami di teoria della stabilità per sistemi non lineari.6. Modelli funzionali: Modelli autoregressivi mono e multivariati.Modelli1. Modelli compartimentali. Principali caratteristiche e proprietà.2. Modelli di cinetica e metabolismo di farmaci e sostanze: Modello della cinetica della bilirubina; Modelli del metabolismo del glucosio. Principali parametri clinici .3. Modelli epidemiologici: Modello base, Modelli SIR e SIRS. Principali parametri predittivi. Modello di diffusione dell’AIDS.4. Modelli di crescita cellulare: Modelli di pura crescita; Modelli con fase G0; Modelli con interazione età-volume.5. I modelli della contrazione muscolare. Modello funzionale della fibra muscolare: Modello di Hill. Modello strutturale della fibra muscolare: Modello di Huxley.6. Il modello della cellula nervosa. Modello di Hodgkin-Huxley della generazione del potenziale di azione. Modelli del neurone relativi al processo di codifica dell’informazione. Modelli di cellule eccitabili (Bonhofer-Vander Pol)7. Modellistica di un sistema biologico complesso: Il sistema nervoso. Analisi della connettività effettiva e funzionale. Calcolo dei principali indici per la stima della connettività. Indici dedotti dalla teoria dei grafi. Applicazioni alla diagnosi e riabilitazione.   C. De Lazzari, S. Salinari: Modelli di Sistemi Biologici. Ed. Consiglio Nazionale delle Ricerche - Roma -2009 L. Astolfi, F.Babiloni, S.Salinari: Stima della attività e della connettività cerebrale nell’uomo mediante l’impiego di dati neuro elettrici. Ed. Patron- Bologna- 2011 - FARINA LORENZO (programma) Elementi di modellistica e richiami di elementi di dinamica dei sistemi di equazioni differenziali. Modelli compartimentali: metabolismo di un farmaco, sistema idro-geologico, diffusione attraverso una membrana, cinetica chimica, ecosistema (catena alimentare), espressione genica, modelli di crescita a struttura d’età, metabolismo del glucosio, modelli di dinamica cellulare. Stima dei parametri ed identificabilità Elementi di simulazione numerica di sistemi dinamici compartimentali. Sistemi positivi: proprietà e applicazioni. Sistemi compartimentali non lineari. Modelli di sistemi neuromuscolari. Modelli di neuroni. Modelli epidemiologici. Modelli di cellule eccitabili.   Materiale (slide del corso, articoli, dispense) disponibili sul sito web del corso. (Date degli appelli d'esame)	9	ING-INF/06	45	27	-	-	Attività formative caratterizzanti	ITA
Gruppo opzionale: 27 CFU A SCELTA - (visualizza) 27                1044422 - NEUROSCIENZE INDUSTRIALI (obiettivi) Fornire una trattazione delle metodiche tradizionali e innovative della Bioingegneria applicate alle Neuroscienze, illustrandone applicazioni a ricaduta clinica e industriale e le implicazioni per la società. Al termine del corso, lo studente sarà in grado: - di scegliere le tecniche di acquisizione ed analisi del segnale correlato all'attività cerebrale più idonee allo specifico problema - di fare scelte progettuali e sperimentali atte a fornire risposte a quesiti scientifici e a problemi applicativi - di valutare le ricadute e le possibili applicazioni dei diversi algoritmi modellistici a problemi di natura clinica, industriale e sociale. - BABILONI FABIO (programma) Richiami di fisiologia del tessuto nervosoSistemi cerebrali e loro posizionamento nel sistema nervoso centraleStudio delle funzioni di attenzione, memorizzazione, emozione, controllo esecutivoCorrelati elettrici della funzione cerebraleImpiego dei potenziali evocati cognitivi per applicazioni clinicheReattività dei ritmi EEG. Sincronizzazione e desincronizzazione evento-correlateNeuroimaging elettricoAnalisi spaziale EEG, stima del Laplaciano superficialeStima dell’attività corticale dai dati EEGNeuroimaging emodinamicoApplicazioni cliniche del neuroimagingTecniche di neuromodulazione (stimolazione elettrica intracranica e transcranica , stimolazione magneticatranscranica, stimolazione transcranica con corrente diretta) e loro applicazioniMetodi per la stima della connettività cerebrale. Connettività funzionale ed effettiva, analisi bivariata emultivariata, diverse metodiche impiegate per la stima della connettività. Confronto tra approcci bivariati emultivariati, direzionati e non.Applicazione della teoria dei grafi allo studio dei circuiti funzionali cerebrali.Analisi delle prestazioni degli impianti cocleariNeuromarketingNeuropoliticaStima on-line del carico mentale in piloti di aerei, macchine e controllori di voloInterfacce cervello-computer per la riabilitazione neuromotoriaNeuroestetica   Principi di stima dell'attività e della connettività cerebrale da dati neuroelettrici, Pàtron Editore - Dispense dei docenti - ASTOLFI LAURA (programma) Richiami di fisiologia del tessuto nervosoSistemi cerebrali e loro posizionamento nel sistema nervoso centraleStudio delle funzioni di attenzione, memorizzazione, emozione, controllo esecutivoCorrelati elettrici della funzione cerebraleImpiego dei potenziali evocati cognitivi per applicazioni clinicheReattività dei ritmi EEG. Sincronizzazione e desincronizzazione evento-correlateNeuroimaging elettricoAnalisi spaziale EEG, stima del Laplaciano superficialeStima dell’attività corticale dai dati EEGNeuroimaging emodinamicoApplicazioni cliniche del neuroimagingTecniche di neuromodulazione (stimolazione elettrica intracranica e transcranica , stimolazione magneticatranscranica, stimolazione transcranica con corrente diretta) e loro applicazioniMetodi per la stima della connettività cerebrale. Connettività funzionale ed effettiva, analisi bivariata emultivariata, diverse metodiche impiegate per la stima della connettività. Confronto tra approcci bivariati emultivariati, direzionati e non.Applicazione della teoria dei grafi allo studio dei circuiti funzionali cerebrali.Analisi delle prestazioni degli impianti cocleariNeuromarketingNeuropoliticaStima on-line del carico mentale in piloti di aerei, macchine e controllori di voloInterfacce cervello-computer per la riabilitazione neuromotoriaNeuroestetica   Principi di stima dell'attività e della connettività cerebrale da dati neuroelettrici, Pàtron Editore - Dispense dei docenti (Date degli appelli d'esame) 9  ING-INF/06  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1041728 - ELABORAZIONE STATISTICA DEI SEGNALI (obiettivi) Presentazione degli aspetti di Teoria della Probabilità utilizzati nello studio dei sistemi di telecomunicazione (concetti fondamenti della descrizione dinamica di processi aleatori, analisi del trasferimento della potenza nel filtraggio, tecniche di sintesi di filtri FIR, fondamenti di statistica matematica, elementi di teoria della stima e della rivelazione, predizione lineare e stima spettrale parametrica). Al termine del corso, lo studente avrà acquisito la padronanza di alcuni fondamentali strumenti analitici necessari per l’analisi e la sintesi delle principali parti dei sistemi di telecomunicazione oggetto degli studi successivi. - Erogato presso  1041728 ELABORAZIONE STATISTICA DEI SEGNALI in Ingegneria delle Comunicazioni LM-27 NESSUNA CANALIZZAZIONE SCARANO GAETANO (Date degli appelli d'esame) 9  ING-INF/03  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044371 - BIOINFORMATICA (obiettivi) Il corso si propone l'obiettivo di fornire alcuni strumenti bioinformatici di base per estrarre l'infomazione biologica contenuta nei database - FARINA LORENZO (programma) Elementi di genomica: organizzazione del genoma, replicazione, trascrizione e traduzione, splicing alternativo, RNA codificanti e non codificanti, meccanismi di regolazione genica. Elementi di programmazione: ambiente R e Matlab. Bioinformatica: database biologici, ontologie. analisi di sequenze, algoritmi di allineamento, biotecnologie e next-generation sequencing.   Materiale integrativo (lucidi del corso, articoli) disponibili sul sito web del corso. (Date degli appelli d'esame) - Paci Paola 9  ING-INF/06  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044341 - MISURE ELETTRICHE PER LA BIOMEDICA (obiettivi) Il corso si prefigge lo scopo di fare acquisire allo studente le conoscenze di base necessarie all’esecuzione di misure elettriche ed elettroniche, con particolare attenzione alle misurazioni di potenziale interesse nel campo biomedico. Particolare enfasi viene posta sulle problematiche di metrologia e sulla valutazione dell’incertezza di misura.La parte di teoria è completata da una serie di esperienze di laboratorio in cui lo studente può mettere in pratica i concetti teorici appresi e acquisire le competenze di base per l’esecuzione delle misure fondamentali per un ingegnere biomedico. - PIUZZI EMANUELE (programma) Richiami di metrologia Sistemi automatici di misura Misura di impedenze elettriche Misura di bio-impedenze Misura di segnali elettrici nel dominio del tempo e della frequenza Misura di bio-potenziali Esperienze con multimetro digitale Esperienze con oscilloscopio digitale Sviluppo di strumenti virtuali in ambiente LabVIEW Sviluppo di un pletismografo di impedenza elettrica Sviluppo di un dispositivo per la rilevazione del segnale ECG   Mario Savino, Fondamenti di scienza delle misure, La Nuova Italia Scientifica, 1992. International Vocabulary of Metrology (VIM). ISO Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM). Agilent Technologies, Impedance measurement handbook. Umberto Pisani, Misure elettroniche. Strumentazione elettronica di misura, Politeko, 1999. Carlo Offelli, Dario Petri: Lezioni di strumentazione elettronica, Città Studi Edizioni, 1994. Clyde F. Coombs, Jr: Electronic instruments handbook, McGraw Hill, 1999. Joseph D. Bronzino, The biomedical engineering handbook, CRC Press. John G. Webster, Medical instrumentation: application and design, John Wiley & Sons. John G. Webster, Electrical impedance tomography, Adam Hilger. John G. Webster, The measurement, instrumentation, and sensors handbook, CRC Press. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/07  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1021975 - MATEMATICA APPLICATA (obiettivi) Mettere lo studente in grado di affrontare modelli matematici descritti da equazioni differenziali siaalle derivate ordinarie che parziali. In particolare, mediante una panoramica sui metodi piu` usati nellaFisica Matematica, si vede come problemi fisici si traducano in problemi analitici e come li si possanoaffrontare.L'obiettivo è di mostrare come un problema fisico può essere tradotto in uno matematico e come lostudio di quest'ultimo fornisca informazioni utili sul fenomeno fisico stesso. - CARILLO SANDRA (programma) TUTTE LE INFORMAZIONI si trovano sul sito del corso http://www.dmmm.uniroma1.it/~carillo/programmaMatApp09.html   Note e riferimenti bibliografici forniti dai docenti Si consigliano alcuni capitoli dai testi: M. Fabrizio Meccanica Elemantare, Zanichelli 2001; R. Haberman: Elementary applied partial differential equations : with Fourier series and boundary value problems 2004; N. H. Asmar: Partial Differential Equations With Fourier Series And Boundary Value Problems, Prentice Hall 2005; M.H.Holmes, Introduction to Perturbation Methods, Springer, New York, 1995. (Date degli appelli d'esame) 9  MAT/07  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA
1035476 - MOTO DEI FLUIDI NEI SISTEMI BIOLOGICI (obiettivi) Analisi delle principali problematiche dell' emodinamica con particolare riferimento alle caratteristiche fisiche del sangue ed allo studio del deflusso del sangue nel sistema cardiovascolare (arterie-vene-capillari). Particolare attenzione è posta nella modellazione sperimentale delle principali problematiche della fluidodinamica cardiovascolare. - BONIFORTI MARIA ANTONIETTA (programma) MODELLI E SIMILITUDINE Richiami di analisi dimensionale. Principio di omogeneità dimensionale. Modelli e similitudine. Teorema di Buckingham. Similitudine geometrica, cinematica e dinamica. Il significato fisico dei parametri adimensionali. Criteri per la realizzazione di modelli di laboratorio. Tipi di similitudini. Valutazione delle scale di velocità, portata, tempi e forze in similitudine di Reynolds e in similitudine di Froude. Modelli distorti. Errori di scala. LA VISCOSITA' Il concetto di viscosità. Viscosità cinematica e viscosità dinamica. Metodologie di valutazione della viscosità: viscosimetri, caratteristiche ed impieghi. Misure di laboratorio tramite viscosimetro dinamico di (Hoppler ) e viscosimetro cinematico (Ubbelohde). Cenni sui viscosimetri rotazionali. Fluidi newtoniani e fluidi non-newtoniani. Tipologie di fluidi non- newtoniani: pseudoplastici, dilatanti, plastici di Bingham, Casson. Modelli newtoniani generalizzati. Legge di potenza(Ostwald-de Waele). Modello di Bingham-Casson. Modelli viscoelastici (cenni). Il comportamenti solido-liquido: il numero di Deborah. LA REOLOGIA DEL SANGUE Proprietà reologiche del sangue. Influenza delle caratteristiche del sangue sulla viscosità. Comportamento newtoniano e non newtoniano del sangue in funzione dello shear-rate. Viscosimetria del plasma. Viscosimetria del sangue “intero”: legge di potenza , comportamento pseudo-plastico, legge di Casson. Relazione tra viscosità ed ematocrito. Deflusso nei microcapillari: effetto Fahraeus-Lindqvist. Relazione tra diametro del vaso e viscosità. Influenza del comportamento non newtoniano del sangue sul profilo di velocità nei vasi. IL SISTEMA CARDIOVASCOLARE Il sistema cardiovascolare e la circolazione del sangue nel corpo umano. Il cuore e il ciclo cardiaco. Caratteristiche fluidodinamiche del sistema arterioso, sistema venoso e capillari. Andamento delle pressioni nel ciclo cardiaco. La circolazione sistemica. Principali caratteristiche fluidodinamiche del flusso nelle arterie e nella microcircolazione. Le valvole cardiache. Valvola mitrale: metodi di visualizzazione sperimentali dei flussi atrio – ventricolo sinistro e del deflusso nel tratto aortico. LE EQUAZIONI Adimensionalizzazione delle equazioni della meccanica dei fluidi cardiovascolare: equazione di conservazione della massa ed equazione della dinamica. Parametri adimensionali: il numero di Reynolds, Froude, Eulero. Equazione di Navier–Stokes in variabili adimensionali. Analisi del deflusso ad alti o bassi numeri Reynolds. Numero di Reynolds critico. Caratteristiche del fusso laminare e del flusso turbolento. Studio dello strato limite laminare. Condizioni per l’ inversione del moto. Flusso “newtoniano” del sangue Flusso completamente sviluppato in condotti ad asse rettilineo. Il numero di Womersley. Cenni sull’ equazione di Womersley. Profili di velocità ad alti, bassi o arbitrari numeri di Womersley. Flusso non completamente sviluppato: flusso di ingresso e lunghezza di ingresso in flussi stazionari o in flussi oscillanti. LA MICROCIRCOLAZIONE Deflusso nel sistema micro-circolatorio. Flusso nelle piccole arterie e nelle piccole vene: profili di velocità, portata, viscosità effettiva. Flusso nelle arteriole e venule. Profili di velocità, portata, viscosità effettiva. Flusso nei capillari (cenni). IL MOTO VARIO PULSANTE Studio del moto associato alla pulsazione cardiaca (moto vario pulsante). Le equazioni. Cenni alla soluzione numerica del problema. *(opzionali) LA FILTRAZIONE Le equazioni che governano i moti di filtrazione. Applicazioni nella emodinamica: il fegato. Flussi a potenziale. La teoria della lubrificazione per I fluidi. Esempi di applicazione Esercitazioni di Laboratorio: misure di viscosità cinematica e dinamica dell’ acqua tramite viscosimetro Hoppler e viscosimetro cinematico misure della viscosità dinamica della glicerina tramite viscosimetro Hoppler e viscosimetro cinematico misure della viscosità dinamica della glicerina termostatate misure di portata misure di velocità tramite tubo di Pitot Visualizzazione linee flusso (moti irrotazionali: pozzo-sorgente) seminari su applicazioni della fluidodinamica cardiovascolare   dispense fornite dal docente (Date degli appelli d'esame)	6	ICAR/01	30	18	-	-	Attività formative affini ed integrative	ITA
Gruppo opzionale: Gruppo 5 - Biomeccanica - (visualizza) 6                1044423 - METODI PROBABILISTICI PER L'ANALISI DEI DATI SPERIMENTALI (obiettivi) Il corso introduce lo studente alle tecniche statistiche e probabilistiche necessarie per l'analisi di dati sperimentali e la valutazione empirica di algoritmi e tecniche numeriche. Una prima parte del corso e' dedicata all'introduzione di nozioni fondamentali di calcolo delle probabilita', distribuzioni probabilistiche e comportamenti asintotici. La seconda parte, basandosi su queste nozioni, introduce lo studente alle tecniche probabilistiche e test di significativita' necessari per analizzare i risultati di un esperimento e per confrontare la performance di due algoritmi. - CAPUTO BARBARA (programma) concetti di base della probabilita'. Legge di Bayes. Probabilita' condizionata. Distribuzione binomiale, Poissoniana, Normale nel caso discreto e continuo. Legge dei grandi numeri. Teorema del limite centrale. Concetti introduttivi di statistica. Estimatori unbiased. Metodo dei momenti e metodo della massima probabilita'. Test di ipotesi, valore p. Test anova.   W. Feller. An introduction to probability theory and its applications. Wiley and Sons, 1957. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/05  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1019528 - SISTEMI MICROELETTROMECCANICI (obiettivi) Il corso si propone di fornire allo studente una panoramica delle tecnologie di fabbricazione, dei principi di funzionamento e delle applicazioni dei sistemi micro elettro meccanici (MEMS) su silicio.Risultati di apprendimento attesi: Al termine del corso lo studente avrà acquisito le conoscenze relative alle problematiche tecnologiche e di packaging dei MEMS e la capacità di dialogare con una fonderia MEMS al fine di realizzare un progetto MEMS nel suo complesso. - Erogato presso  1044611_2 MICRO ELECTROMECHANICAL SYSTEMS in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 NESSUNA CANALIZZAZIONE BALUCANI MARCO 6  ING-INF/01  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA
AAF1147 - ALTRE CONOSCENZE UTILI PER L'INSERIMENTO NEL MONDO DEL LAVORO (obiettivi) Oltre ai 12 insegnamenti previsti nel manifesto degli studi del CdLM AP, lo studente è chiamato a fare esperienza integrative, quali ad esempio fare uno stage presso un ente pubblico o privato, partecipare ad un concorso di progettazione, collaborare a sperimentazioni progettuali, assistere a convegni, conferenze, seminari o workshop, partecipare a mostre, ecc. - MARINOZZI FRANCO (programma) Seminari, convegni, workshop, stage in laboratorio, tirocini aventi come oggetto temi connessi all'Ingegneria Clinica e Biomedica   Eventuale materiale distribuito da chi organizza l'attività (Date degli appelli d'esame)	1		-	-	-	-	Ulteriori attività formative (art.10, comma 5, lettera d)	ITA
- - A SCELTA DELLO STUDENTE	12		60	36	-	-	Attività formative a scelta dello studente (art.10, comma 5, lettera a)	ITA

Secondo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
1023988 - INTERAZIONE BIOELETTROMAGNETICA I (obiettivi) Il corso è dedicato alla comprensione delle caratteristiche dielettriche dei materiali biologici, alla determinazione delle modalità di calcolo del campo all'interno di soggetti esposti, all'esame e alla valutazione degli effetti biologici indotti. Vengono analizzati i fondamenti alla base delle normative internazionali e delle norme Europee e nazionali per la protezione dall'esposizione ai campi elettromagnetici. - D'INZEO GUGLIELMO (programma) 1. Il bioelettromagnetismo: definizioni di base e concetti. 2. Richiami di elettromagnetismo Equazioni caratterizzanti i campi elettromagnetici, Forze e momenti su cariche e dipoli 3. Caratteristiche dielettriche ed elettroniche dei materiali biologici. Polarizzazione e rilassamento, visione microscopica Polarizzazione e rilassamento, visione macroscopica L’acqua e la dispersione nei tessuti 4. Dosimetria del campo elettromagnetico Fondamenti di propagazione e radiazione Dosimetria: definizioni di base Metodi analitici per studi dosimetrici Metodi numerici a bassa e alta frequenza per studi dosimetrici. Misure di campo elettrico Misure a microonde: SAR e permittività dei materiali 5. Meccanismi di interazione Quadro storico degli effetti: Distinzione tra effetti termici ed effetti non termici Meccanismo di interazione per effetti termici: Sistema termoregolazione e soluzione termica 6. Effetti dei campi elettromagnetici sui sistemi biologici. Approccio agli studi sperimentali sugli effetti: excursus, tecniche di laboratorio, classificazione in vivo/in vitro Effetti termici (in relazione alla protezione) Effetti di bassa frequenza in relazione alla protezione. 7. Tecniche e normative per la protezione (Aspetti protezionistici dei campi EM). Razionale delle normative Norme internazionali e nazionali (IEEE/ICNIRP, EU) Legge Quadro Italiana, decreti attuativi e verifiche di conformità   1. Adey W.R. and Lawrence A.F., 1984, -Nonlinear Electrodynamics in Biological Systems-, Plenum Press, New York. 2. Blank M. and Findl E., 1987, -Mechanistic Approaches to Interaction of Electromagnetic Fields with Living Systems-, Plenum Press, New York. 3. Brighton C.T., Pollack S.R., 1991, “Electromagnetics in Medicine and Biology”, San Francisco Press, Inc., Box 6800, San Francisco, CA. 4. Chiabrera A., Nicolini C. and Schwan H.P., 1985a, -Interaction Between Electromagnetic Fields and Cells-, Plenum Press, New York. 5. Collin R.E., 1966, -Foundations for Microwave Engineering-, Mc Graw-Hill, New York. 6. EBEA, 1993, “The European Bioelectromagnetics Center”, EBC Project. 7. Gandhi Om P., 1990, “Biological Effects and Medical Applications of Electromagnetic Energy”, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey. 8. Klauenberg B.J., Grandolfo M., Erwin D.N.,1993, “Radiofrequency Radiation Standards”, Plenum Press, New York in cooperation with NATO Scientific Affairs Division. 9. Lin J.C., 1989, -Electromagnetic Interaction with Biological Systems-, Plenum Press, New York. 10. Michaelson S.M. and Lin J.C., 1987, -Biological Effects and Health Implications of Radiofrequency Radiation-, Plenum Press, New York. 11. Pethig R., 1979, -Dielectric and Electronic Properties of Biological Materials-, John Wiley & Sons, Chichester. 12. Polk C. and Postow E., 1986, -Handbook of Biological Effects of Electromagnetic Fields-, CRC Press, Boca Raton, California. 13. von Hippel A.R., 1954, -Dielectrics and Waves-, J. Wiley & Sons, New York. 14. Trasparenze delle lezioni Cells-, Plenum Press, New York. 5. Collin R.E., 1966, -Foundations for Microwave Engineering-, Mc Graw-Hill, New York. 2. Richiami di elettromagnetismo 6. EBEA, 1993, “The European Bioelectromagnetics Center”, EBC Project. Equazioni caratterizzanti i campi elettromagnetici, 7. Gandhi Om P., 1990, “Biological Effects and Medical Applications of Electromagnetic Energy”, Prentice Forze e momenti su cariche e dipoli Hall, Englewood Cliffs, New Jersey. 8. Klauenberg B.J., Grandolfo M., Erwin D.N.,1993, “Radiofrequency Radiation Standards”, Plenum Press, 3. Caratteristiche dielettriche ed elettroniche dei materiali biologici. New York in cooperation with NATO Scientific Affairs Division. Polarizzazione e rilassamento, visione microscopica 9. Lin J.C., 1989, -Electromagnetic Interaction with Biological Systems-, Plenum Press, New York. Polarizzazione e rilassamento, visione macroscopica 10. Michaelson S.M. and Lin J.C., 1987, -Biological Effects and Health Implications of Radiofrequency L’acqua e la dispersione nei tessuti Radiation-, Plenum Press, New York. 11. Pethig R., 1979, -Dielectric and Electronic Properties of Biological Materials-, John Wiley & Sons, 4. Dosimetria del campo elettromagnetico Chichester. Fondamenti di propagazione e radiazione 12. Polk C. and Postow E., 1986, -Handbook of Biological Effects of Electromagnetic Fields-, CRC Press, Dosimetria: definizioni di base Boca Raton, California. Metodi analitici per studi dosimetrici 13. von Hippel A.R., 1954, -Dielectrics and Waves-, (Date degli appelli d'esame)	6	ING-INF/06	30	18	-	-	Attività formative caratterizzanti	ITA
Gruppo opzionale: 27 CFU A SCELTA - (visualizza) 27                1044765 - FISICA DELLE RADIAZIONI APPLICATA ALLA MEDICINA (obiettivi) Il modulo di laboratorio mira al consolidamento degli elementi radioprotezionistici di base esplorando sperimentalmente i concetti legati all'attività di radioisotopi, all'interazione con la materia della radiazione, alla dipendenza della dose assorbita dal tempo di esposizione, dalla distanza e dall'interposizione di schermi di opprtuni materiali. L'applicazione pratica della statistica nelle tecniche di conteggio e l'uso di strumentazione di controllo (multimetri, oscilloscopi) completa le conocenze di fisica acquisite nel percorso triennale. - PATERA VINCENZO (programma) 1) Introduzione e generalita' L'atomo di Bohr. Livelli atomici. Il nucleo. Livelli nucleari. Radiazione α,β,γ . Decadimento radiattivo e vita media. Sezione d'urto e probabilita' di interazione 2) Fotoni Effetto fotoelettrico. Costante di Plack e concetto di fotone . Scattering Thomson: sezione d'urto polarizzata e non polarizzata. Scattering Rayleigh. Effetto Compton.. Produzione di coppie e sciami elettromagnetici. Attenuazione e assorbimento di raggi X 3) Particelle cariche Perdita di energia di particelle cariche. Range. Fluttuazione di perdita di energia. Bremsstrahlung. Distribuzione angolare. 4) Neutroni Scattering di neutroni. Moderazione di neutroni 5) Rivelazione di radiazione Ionizzazione in gas. Rivelatori a ionizzazione in gas. Film fotografici. Contatori a Termoluminescenza 6) Dosimetria Unita' e grandezze dosimetriche. Fluenza. Esposizione. Kerma. Dose. Misure di dose e esposizione. Build-up. Schermi per radiazioni. Principi di Radioprotezione e limiti di dose. 7) Effetti biologici delle radiazioni. Effetti biologici. Fonti dei dati di irradiazione. Radiobiologia. Relazione dose-risposta: raggi X, radiazione carica, neutroni. Sovravvivenza cellulare. Efficacia radiobiologica 8) Tecniche diagnostiche e terapeutiche La Single Photon Emission Computed Tomography. La Positron Emission Tomography. Radioterapia. Adroterapia 9) Elementi di calcolo delle probabilità e statistica applicati alle tecniche di conteggio. Caratteristiche (andamento, media, varianza, uso) delle distribuzioni di probabilità binomiale, poissoniana, esponenziale, gaussiana, del chi2 [non è richiesta la conoscenza della derivazione delle distribuzioni]Test del chi2: studio di distribuzioni poissonianeDescrizione della catena di misura utilizzata in laboratorio. 10) Esperienze di laboratorio; Scintillatori inorganici, in particolare CsI(Tl) e loro caratteristiche: efficienza luminosa, spettro di emissione, caratteristiche temporali. Raccolta di luce.- fotomoltiplicatore: in particolare: caratteristiche del fotocatodo, relazione guadagno-HV, schema semplificato del partitore di tensione utilizzato.- discriminazione dei segnali e tempo di formazione. Tempo morto: sua definizione approssimata (lineare) e esponenziale. Determinazionedella frequenza di conteggi in presenza di tempo mortoInterazione con lo scintillatore dei fotoni prodotti nelle catene di decadimento di Na22 Co60 Cs137.Effetti della risoluzione sullo spettro di ampiezza misurato in laboratorio.Angolo solido e andamento 1/r2.Stima dell'attività della sorgente utilizzataAttenuazione e assorbimento della radiazione gamma in Al, Fe, Cu, Zn e ottone.Relazione con l'efficienza di rivelazione nel CsI(Tl).   Materiale pubblicato sul sito del CdS in concomitanza con le lezioni. (Date degli appelli d'esame) - SCIUBBA ADALBERTO (programma) Elementi di calcolo delle probabilità e statistica applicati alle tecniche di conteggio. Caratteristiche (andamento, media, varianza, uso) delle distribuzioni di probabilità binomiale, poissoniana, esponenziale, gaussiana, del chi2 [non è richiesta la conoscenza della derivazione delle distribuzioni]. Test del chi2: studio di distribuzioni poissoniane. Descrizione della catena di misura utilizzata in laboratorio; scintillatori inorganici, in particolare CsI(Tl) e loro caratteristiche: efficienza luminosa, spettro di emissione, caratteristiche temporali. Raccolta di luce. Fotomoltiplicatore: in particolare: caratteristiche del fotocatodo, relazione guadagno-HV, schema semplificato del partitore di tensione utilizzato, tempo di transito. Risoluzione energetica. Discriminazione dei segnali e tempo di formazione. Tempo morto: sua definizione e formula correttiva. Determinazione della frequenza di conteggi in presenza di tempo morto. Interazione con lo scintillatore dei fotoni prodotti nelle catene di decadimento di Na22 Co60 Cs137.Effetti della risoluzione sullo spettro di ampiezza misurato in laboratorio. Angolo solido e andamento 1/r2. Stima dell'attività della sorgente utilizzata. Attenuazione e assorbimento della radiazione gamma in Al, Fe, Cu, Zn e ottone. Relazione con l'efficienza di rivelazione nel CsI(Tl).   Materiale pubblicato sul sito del CdS in concomitanza con le lezioni. 9  FIS/01  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA
Gruppo opzionale: Gruppo 5 - Biomeccanica - (visualizza) 6                1036360 - RESISTENZA DEI BIOMATERIALI (obiettivi) Preparare l'ingegnere biomedico all'analisi strutturale delle articolazioni del corpo umano e allo studio della meccanica dei tessuti biologici e dei biomateriali. - ANDREAUS UGO (programma) 1. Analisi dello Sforzo: direzioni e sforzi principali, Circonferenza di Mohr, linee isostatiche, adattamento funzionale del tessuto osseo. 2. Analisi della Deformazione: direzioni e deformazioni principali; rimodellamento del tessuto osseo. 3. Meccanica dei Materiali: Elasticità, Plasticità, Viscosità e Rilassamento, Fatica e Rottura, Criteri di Resistenza, Prove di laboratorio (trazione, compressione, taglio). 4. Comportamento meccanico dei Tessuti biologici: Collagene ed Elastina, Osso e Cartilagine, Tendini e Legamenti, Pelle e Tessuto vascolare. 5. Meccanica delle Strutture biologiche: Osso lungo, Gomito, Spalla, Colonna spinale, Segmento vertebrale, Anca, Ginocchio, Caviglia, Arco plantare. 6. Comportamento meccanico dei Biomateriali: Metalli, Polimeri, Ceramiche. 7. Meccanica delle Biostrutture: Protesi dell’Anca, Protesi del Ginocchio. 8. Meccanica computazionale: Metodo degli Elementi Finiti, Modellazione e analisi numerica dello stato di sforzo e di deformazione in ossa lunghe e articolazioni.   Dispense a cura del Docente. https://sites.google.com/a/uniroma1.it/ugoandreaus/insegnamenti/resistenza-dei-biomateriali/materiale-didattico-rdb (Date degli appelli d'esame) 6  ICAR/08  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1022863 - MEDICAL ROBOTICS (obiettivi) Fornire un’introduzione e una panoramica sull’uso delle tecnologie robotiche nell’ambito medico, con particolare riferimento alla chirurgia assistita.Risultati di apprendimento attesi: Conoscenza delle principali applicazioni esistenti nell'area della robotica medica. Capacità di leggere criticamente articoli che descrivano le principali tecnologie coinvolte nella robotica medica, discutere dettagliatamente lo stato dell'arte delle applicazioni robotiche in medicina, stimare i potenziali benefici derivanti dall'introduzione di tecniche robotiche in una procedura medica, argomentare sullo sviluppo di una particolare tecnologia non ancora esistente o non ancora sperimentata, comunicare e collaborare con persone di diversa formazione tecnica, valutare i vincoli clinici, sociali ed economici nella implementazione di una tecnologia robotica in un settore medico. - Erogato presso  1022863 MEDICAL ROBOTICS in Intelligenza Artificiale e Robotica LM-32 VENDITTELLI MARILENA (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/04  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA

Bioinformatica (percorso valido anche ai fini del conseguimento del doppio titolo italo-francese o del doppio titolo italo-venezuelano)

Primo anno

Primo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
1021985 - Modelli di sistemi biologici (obiettivi) Il corso si propone di fornire le metodologie alla base della formulazione e validazione dei modelli matematici con particolare riferimento alla modellistica biologica. Nell'ambito del corso verranno inoltre illustrati i principali e più diffusi modelli interpretativi e/o diagnostici attualmente in uso in medicina e biologia. Risultati di apprendimento attesi: I risultati di apprendimento che si attendono sono relativi alla possibilità per lo studente di utilizzare le principali metodiche per la messa a punto e la validazione di un modello matematico: test di verifica dell'identificabilità dei parametri (per modelli linearie non lineari), principali metodi di stima dei parametri, indici di validità, metodi di analisi di sistemi complessi, nonchè la conoscenza e utilizzazione dei principali modelli utilizzati in medicina e biologia. - CINCOTTI FEBO (programma) Fondamenti1. Introduzione alla modellistica biologica. Definizione di modello matematico. I principali passi relativi alla costruzione di un modello matematico : Determinazione della struttura del modello in base all’informazione a priori o ad esperimenti ingresso-uscita (Modelli strutturali e Modelli funzionali ). Un esempio di costruzione di un modello matematico: Modello di regolazione della temperatura corporea.2. Tecniche di verifica dell’identificabilità a priori per modelli lineari (Metodo dell’equivalenza algebrica, Metodo dei coefficienti di Markov e Metodo della funzione di trasferimento) e non lineari (metodo delle trasformazioni di similitudine e Metodo dello sviluppo in serie dell’uscita).3. Cenni sulle metodologie e tecniche di stima dei parametri del modello sulla base dei dati sperimentali: Max Verosimiglianza, Markov e Minimi quadrati. Stime di parametri di popolazione (il metodo NONMEM).4. Cenni sulle tecniche di validazione dei modelli.5. Richiami di teoria della stabilità per sistemi non lineari.6. Modelli funzionali: Modelli autoregressivi mono e multivariati.Modelli1. Modelli compartimentali. Principali caratteristiche e proprietà.2. Modelli di cinetica e metabolismo di farmaci e sostanze: Modello della cinetica della bilirubina; Modelli del metabolismo del glucosio. Principali parametri clinici .3. Modelli epidemiologici: Modello base, Modelli SIR e SIRS. Principali parametri predittivi. Modello di diffusione dell’AIDS.4. Modelli di crescita cellulare: Modelli di pura crescita; Modelli con fase G0; Modelli con interazione età-volume.5. I modelli della contrazione muscolare. Modello funzionale della fibra muscolare: Modello di Hill. Modello strutturale della fibra muscolare: Modello di Huxley.6. Il modello della cellula nervosa. Modello di Hodgkin-Huxley della generazione del potenziale di azione. Modelli del neurone relativi al processo di codifica dell’informazione. Modelli di cellule eccitabili (Bonhofer-Vander Pol)7. Modellistica di un sistema biologico complesso: Il sistema nervoso. Analisi della connettività effettiva e funzionale. Calcolo dei principali indici per la stima della connettività. Indici dedotti dalla teoria dei grafi. Applicazioni alla diagnosi e riabilitazione.   C. De Lazzari, S. Salinari: Modelli di Sistemi Biologici. Ed. Consiglio Nazionale delle Ricerche - Roma -2009 L. Astolfi, F.Babiloni, S.Salinari: Stima della attività e della connettività cerebrale nell’uomo mediante l’impiego di dati neuro elettrici. Ed. Patron- Bologna- 2011 - FARINA LORENZO (programma) Elementi di modellistica e richiami di elementi di dinamica dei sistemi di equazioni differenziali. Modelli compartimentali: metabolismo di un farmaco, sistema idro-geologico, diffusione attraverso una membrana, cinetica chimica, ecosistema (catena alimentare), espressione genica, modelli di crescita a struttura d’età, metabolismo del glucosio, modelli di dinamica cellulare. Stima dei parametri ed identificabilità Elementi di simulazione numerica di sistemi dinamici compartimentali. Sistemi positivi: proprietà e applicazioni. Sistemi compartimentali non lineari. Modelli di sistemi neuromuscolari. Modelli di neuroni. Modelli epidemiologici. Modelli di cellule eccitabili.   Materiale (slide del corso, articoli, dispense) disponibili sul sito web del corso. (Date degli appelli d'esame)	9	ING-INF/06	45	27	-	-	Attività formative caratterizzanti	ITA
Gruppo opzionale: 27 CFU A SCELTA - (visualizza) 27                1044422 - NEUROSCIENZE INDUSTRIALI (obiettivi) Fornire una trattazione delle metodiche tradizionali e innovative della Bioingegneria applicate alle Neuroscienze, illustrandone applicazioni a ricaduta clinica e industriale e le implicazioni per la società. Al termine del corso, lo studente sarà in grado: - di scegliere le tecniche di acquisizione ed analisi del segnale correlato all'attività cerebrale più idonee allo specifico problema - di fare scelte progettuali e sperimentali atte a fornire risposte a quesiti scientifici e a problemi applicativi - di valutare le ricadute e le possibili applicazioni dei diversi algoritmi modellistici a problemi di natura clinica, industriale e sociale. - BABILONI FABIO (programma) Richiami di fisiologia del tessuto nervosoSistemi cerebrali e loro posizionamento nel sistema nervoso centraleStudio delle funzioni di attenzione, memorizzazione, emozione, controllo esecutivoCorrelati elettrici della funzione cerebraleImpiego dei potenziali evocati cognitivi per applicazioni clinicheReattività dei ritmi EEG. Sincronizzazione e desincronizzazione evento-correlateNeuroimaging elettricoAnalisi spaziale EEG, stima del Laplaciano superficialeStima dell’attività corticale dai dati EEGNeuroimaging emodinamicoApplicazioni cliniche del neuroimagingTecniche di neuromodulazione (stimolazione elettrica intracranica e transcranica , stimolazione magneticatranscranica, stimolazione transcranica con corrente diretta) e loro applicazioniMetodi per la stima della connettività cerebrale. Connettività funzionale ed effettiva, analisi bivariata emultivariata, diverse metodiche impiegate per la stima della connettività. Confronto tra approcci bivariati emultivariati, direzionati e non.Applicazione della teoria dei grafi allo studio dei circuiti funzionali cerebrali.Analisi delle prestazioni degli impianti cocleariNeuromarketingNeuropoliticaStima on-line del carico mentale in piloti di aerei, macchine e controllori di voloInterfacce cervello-computer per la riabilitazione neuromotoriaNeuroestetica   Principi di stima dell'attività e della connettività cerebrale da dati neuroelettrici, Pàtron Editore - Dispense dei docenti - ASTOLFI LAURA (programma) Richiami di fisiologia del tessuto nervosoSistemi cerebrali e loro posizionamento nel sistema nervoso centraleStudio delle funzioni di attenzione, memorizzazione, emozione, controllo esecutivoCorrelati elettrici della funzione cerebraleImpiego dei potenziali evocati cognitivi per applicazioni clinicheReattività dei ritmi EEG. Sincronizzazione e desincronizzazione evento-correlateNeuroimaging elettricoAnalisi spaziale EEG, stima del Laplaciano superficialeStima dell’attività corticale dai dati EEGNeuroimaging emodinamicoApplicazioni cliniche del neuroimagingTecniche di neuromodulazione (stimolazione elettrica intracranica e transcranica , stimolazione magneticatranscranica, stimolazione transcranica con corrente diretta) e loro applicazioniMetodi per la stima della connettività cerebrale. Connettività funzionale ed effettiva, analisi bivariata emultivariata, diverse metodiche impiegate per la stima della connettività. Confronto tra approcci bivariati emultivariati, direzionati e non.Applicazione della teoria dei grafi allo studio dei circuiti funzionali cerebrali.Analisi delle prestazioni degli impianti cocleariNeuromarketingNeuropoliticaStima on-line del carico mentale in piloti di aerei, macchine e controllori di voloInterfacce cervello-computer per la riabilitazione neuromotoriaNeuroestetica   Principi di stima dell'attività e della connettività cerebrale da dati neuroelettrici, Pàtron Editore - Dispense dei docenti (Date degli appelli d'esame) 9  ING-INF/06  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1041728 - ELABORAZIONE STATISTICA DEI SEGNALI (obiettivi) Presentazione degli aspetti di Teoria della Probabilità utilizzati nello studio dei sistemi di telecomunicazione (concetti fondamenti della descrizione dinamica di processi aleatori, analisi del trasferimento della potenza nel filtraggio, tecniche di sintesi di filtri FIR, fondamenti di statistica matematica, elementi di teoria della stima e della rivelazione, predizione lineare e stima spettrale parametrica). Al termine del corso, lo studente avrà acquisito la padronanza di alcuni fondamentali strumenti analitici necessari per l’analisi e la sintesi delle principali parti dei sistemi di telecomunicazione oggetto degli studi successivi. - Erogato presso  1041728 ELABORAZIONE STATISTICA DEI SEGNALI in Ingegneria delle Comunicazioni LM-27 NESSUNA CANALIZZAZIONE SCARANO GAETANO (Date degli appelli d'esame) 9  ING-INF/03  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044371 - BIOINFORMATICA (obiettivi) Il corso si propone l'obiettivo di fornire alcuni strumenti bioinformatici di base per estrarre l'infomazione biologica contenuta nei database - FARINA LORENZO (programma) Elementi di genomica: organizzazione del genoma, replicazione, trascrizione e traduzione, splicing alternativo, RNA codificanti e non codificanti, meccanismi di regolazione genica. Elementi di programmazione: ambiente R e Matlab. Bioinformatica: database biologici, ontologie. analisi di sequenze, algoritmi di allineamento, biotecnologie e next-generation sequencing.   Materiale integrativo (lucidi del corso, articoli) disponibili sul sito web del corso. (Date degli appelli d'esame) - Paci Paola 9  ING-INF/06  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044341 - MISURE ELETTRICHE PER LA BIOMEDICA (obiettivi) Il corso si prefigge lo scopo di fare acquisire allo studente le conoscenze di base necessarie all’esecuzione di misure elettriche ed elettroniche, con particolare attenzione alle misurazioni di potenziale interesse nel campo biomedico. Particolare enfasi viene posta sulle problematiche di metrologia e sulla valutazione dell’incertezza di misura.La parte di teoria è completata da una serie di esperienze di laboratorio in cui lo studente può mettere in pratica i concetti teorici appresi e acquisire le competenze di base per l’esecuzione delle misure fondamentali per un ingegnere biomedico. - PIUZZI EMANUELE (programma) Richiami di metrologia Sistemi automatici di misura Misura di impedenze elettriche Misura di bio-impedenze Misura di segnali elettrici nel dominio del tempo e della frequenza Misura di bio-potenziali Esperienze con multimetro digitale Esperienze con oscilloscopio digitale Sviluppo di strumenti virtuali in ambiente LabVIEW Sviluppo di un pletismografo di impedenza elettrica Sviluppo di un dispositivo per la rilevazione del segnale ECG   Mario Savino, Fondamenti di scienza delle misure, La Nuova Italia Scientifica, 1992. International Vocabulary of Metrology (VIM). ISO Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM). Agilent Technologies, Impedance measurement handbook. Umberto Pisani, Misure elettroniche. Strumentazione elettronica di misura, Politeko, 1999. Carlo Offelli, Dario Petri: Lezioni di strumentazione elettronica, Città Studi Edizioni, 1994. Clyde F. Coombs, Jr: Electronic instruments handbook, McGraw Hill, 1999. Joseph D. Bronzino, The biomedical engineering handbook, CRC Press. John G. Webster, Medical instrumentation: application and design, John Wiley & Sons. John G. Webster, Electrical impedance tomography, Adam Hilger. John G. Webster, The measurement, instrumentation, and sensors handbook, CRC Press. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/07  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1021975 - MATEMATICA APPLICATA (obiettivi) Mettere lo studente in grado di affrontare modelli matematici descritti da equazioni differenziali siaalle derivate ordinarie che parziali. In particolare, mediante una panoramica sui metodi piu` usati nellaFisica Matematica, si vede come problemi fisici si traducano in problemi analitici e come li si possanoaffrontare.L'obiettivo è di mostrare come un problema fisico può essere tradotto in uno matematico e come lostudio di quest'ultimo fornisca informazioni utili sul fenomeno fisico stesso. - CARILLO SANDRA (programma) TUTTE LE INFORMAZIONI si trovano sul sito del corso http://www.dmmm.uniroma1.it/~carillo/programmaMatApp09.html   Note e riferimenti bibliografici forniti dai docenti Si consigliano alcuni capitoli dai testi: M. Fabrizio Meccanica Elemantare, Zanichelli 2001; R. Haberman: Elementary applied partial differential equations : with Fourier series and boundary value problems 2004; N. H. Asmar: Partial Differential Equations With Fourier Series And Boundary Value Problems, Prentice Hall 2005; M.H.Holmes, Introduction to Perturbation Methods, Springer, New York, 1995. (Date degli appelli d'esame) 9  MAT/07  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA
Gruppo opzionale: Gruppo 6 - Bioinformatica - (visualizza) 6                1044320 - CONTROLLO NEI SISTEMI BIOLOGICI (obiettivi) Fornire gli strumenti per la descrizione, l'interpretazione e l'analisi del funzionamento di sistemi biologici e di fenomeni fisiologici di controllo mediante modelli matematici. Evidenziare i meccanismi di retroazione nei sistemi fisiologici, analizzare i fenomeni di controllo nei sistemi biologici e biomedici. - IACOVIELLO DANIELA (programma) Introduzione e motivazioni. Richiami di concetti di controlli automatici. Esempi di regolazione fisiologica. Feedback positivo e feedback negativo. Controllo adattativo e controllo non lineare nei sistemi fisiologici. Identificazione di sistemi di controllo fisiologici. Sistemi di controllo non lineari con delayed feedback. Regolazione peso corporeo. Regolazione sistema endocrino Regolazione della fluttuazione pupillare. Modello dinamico della regolazione insulina-glucosio. Sistema cardiocircolatorio e regolazione. Regolazione muscolare. Rimodellamento osseo. Controllo di epidemie. Regolazione del genoma. Esercitazioni con Matlab.   Michael C.K.Khoo, Physiological Control Systems, IEEE Press C.Cobelli, E.Carson, Introduction to modelling in physiology and medicine, Elsevier Materiale fornito dal Docente (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/04  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044425 - COMPLEMENTI DI CHIMICA E BIOCHIMICA PER LE TECNOLOGIE BIOMEDICHE (obiettivi) L’attività didattica del corso di "Complementi di Chimica e Biochimica per le tecnologie Biomediche" si articola in tre moduli: - Fondamenti di Chimica Organica e Biochimica; - Struttura e proprietà di materiali d’interesse biomedico; - Metodi chimico-fisici e in particolare elettrochimici per l’analisi e la diagnostica. Il corso fornirà le basi teoriche di chimica e biochimica rivolte alla comprensione di alcune tecnologie biomediche, dalla cromatografia, all’NMR, all’elettroforesi e l’elettrodialisi. Durante il corso si utilizzeranno competenze di esperti mediante seminari specifici. - PASQUALI MAURO (programma) • Fondamenti di Chimica Organica e Biochimica: Gli idrocarburi alifatici ciclici e aromatici; relazione tra struttura e le proprietà chimico fisiche degli idrocarburi; isomeria e stereochimica. Gruppi funzionali e comportamenti chimico fisico delle diverse classi di composti organici: alcooli fenoli eteri, aldeidi e chetoni, acidi carbossilici e ammine. Introduzione a Lipidi, carboidrati, amminoacidi e proteine. Biochimica: acidi nucleici: struttura e funzione del DNA e RNA; Lipidi e Micelle; Caratteristiche principali delle cellule eucariote e procariote; La membrana cellulare; Il nucleo delle cellule procariote; Considerazioni termodinamiche sull’anabolismo; Il controllo del flusso metabolico. Esempio: caratteristiche generali della via glicolitica. I centri di produzione dell’energia: mitocondri e cloroplasti. Cenni sulla fosforilazione ossidativa. . • Struttura e proprietà dei materiali ceramici: Struttura della materia allo stato solido ed i legami chimici nei solidi. I legami misti. Le strutture cristalline. Principi di cristallografia. Identificazione delle fasi cristalline mediante diffrattometria a raggi X. Imperfezioni e difetti reticolari. Imperfezioni e difetti nei solidi Relazione struttura-proprietà. Relazione tra struttura e proprietà dei ceramici e il loro uso nel campo biologico, odontoiatrico e ortopedico. Biocompatibilità dei ceramici. I vetri: le strutture cristalline della silice e dei silicati (a isola, a catena e a strato); vetri speciali. Caratteristiche chimico-fisiche dei vetri e le loro proprietà tecnologiche. • Metodi chimico-fisici per l’analisi e la diagnostica: Principio di funzionamento ed applicazione delle seguenti tecniche analitiche: IR, UV, Assorbimento Atomico, NMR, MS, Cromatografia. • Metodi elettrochimici: Concetti fondamentali dell’elettrochimica: soluzioni elettrolitiche e loro conducibilità, gli elettrodi e il potenziale elettrodico. Teoria ed applicazioni delle tecniche elettrochimiche: Conduttometria, Potenziometria, Amperometria e Voltammetria Ciclica. Elettroforesi ed elettrodialisi.   - Biochimica applicata - Autori: Monica Stoppini, Vittorio Bellotti - Editore: Edises - Fondamenti di Biochimica – Autori: D. Voet, J.G Voet and C. W. Pratt – Editore: Zanichelli (Date degli appelli d'esame) 6  CHIM/07  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044423 - METODI PROBABILISTICI PER L'ANALISI DEI DATI SPERIMENTALI (obiettivi) Il corso introduce lo studente alle tecniche statistiche e probabilistiche necessarie per l'analisi di dati sperimentali e la valutazione empirica di algoritmi e tecniche numeriche. Una prima parte del corso e' dedicata all'introduzione di nozioni fondamentali di calcolo delle probabilita', distribuzioni probabilistiche e comportamenti asintotici. La seconda parte, basandosi su queste nozioni, introduce lo studente alle tecniche probabilistiche e test di significativita' necessari per analizzare i risultati di un esperimento e per confrontare la performance di due algoritmi. - CAPUTO BARBARA (programma) concetti di base della probabilita'. Legge di Bayes. Probabilita' condizionata. Distribuzione binomiale, Poissoniana, Normale nel caso discreto e continuo. Legge dei grandi numeri. Teorema del limite centrale. Concetti introduttivi di statistica. Estimatori unbiased. Metodo dei momenti e metodo della massima probabilita'. Test di ipotesi, valore p. Test anova.   W. Feller. An introduction to probability theory and its applications. Wiley and Sons, 1957. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/05  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA
AAF1147 - ALTRE CONOSCENZE UTILI PER L'INSERIMENTO NEL MONDO DEL LAVORO (obiettivi) Oltre ai 12 insegnamenti previsti nel manifesto degli studi del CdLM AP, lo studente è chiamato a fare esperienza integrative, quali ad esempio fare uno stage presso un ente pubblico o privato, partecipare ad un concorso di progettazione, collaborare a sperimentazioni progettuali, assistere a convegni, conferenze, seminari o workshop, partecipare a mostre, ecc. - MARINOZZI FRANCO (programma) Seminari, convegni, workshop, stage in laboratorio, tirocini aventi come oggetto temi connessi all'Ingegneria Clinica e Biomedica   Eventuale materiale distribuito da chi organizza l'attività (Date degli appelli d'esame)	1		-	-	-	-	Ulteriori attività formative (art.10, comma 5, lettera d)	ITA
- - A SCELTA DELLO STUDENTE	12		60	36	-	-	Attività formative a scelta dello studente (art.10, comma 5, lettera a)	ITA

Secondo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
1023988 - INTERAZIONE BIOELETTROMAGNETICA I (obiettivi) Il corso è dedicato alla comprensione delle caratteristiche dielettriche dei materiali biologici, alla determinazione delle modalità di calcolo del campo all'interno di soggetti esposti, all'esame e alla valutazione degli effetti biologici indotti. Vengono analizzati i fondamenti alla base delle normative internazionali e delle norme Europee e nazionali per la protezione dall'esposizione ai campi elettromagnetici. - D'INZEO GUGLIELMO (programma) 1. Il bioelettromagnetismo: definizioni di base e concetti. 2. Richiami di elettromagnetismo Equazioni caratterizzanti i campi elettromagnetici, Forze e momenti su cariche e dipoli 3. Caratteristiche dielettriche ed elettroniche dei materiali biologici. Polarizzazione e rilassamento, visione microscopica Polarizzazione e rilassamento, visione macroscopica L’acqua e la dispersione nei tessuti 4. Dosimetria del campo elettromagnetico Fondamenti di propagazione e radiazione Dosimetria: definizioni di base Metodi analitici per studi dosimetrici Metodi numerici a bassa e alta frequenza per studi dosimetrici. Misure di campo elettrico Misure a microonde: SAR e permittività dei materiali 5. Meccanismi di interazione Quadro storico degli effetti: Distinzione tra effetti termici ed effetti non termici Meccanismo di interazione per effetti termici: Sistema termoregolazione e soluzione termica 6. Effetti dei campi elettromagnetici sui sistemi biologici. Approccio agli studi sperimentali sugli effetti: excursus, tecniche di laboratorio, classificazione in vivo/in vitro Effetti termici (in relazione alla protezione) Effetti di bassa frequenza in relazione alla protezione. 7. Tecniche e normative per la protezione (Aspetti protezionistici dei campi EM). Razionale delle normative Norme internazionali e nazionali (IEEE/ICNIRP, EU) Legge Quadro Italiana, decreti attuativi e verifiche di conformità   1. Adey W.R. and Lawrence A.F., 1984, -Nonlinear Electrodynamics in Biological Systems-, Plenum Press, New York. 2. Blank M. and Findl E., 1987, -Mechanistic Approaches to Interaction of Electromagnetic Fields with Living Systems-, Plenum Press, New York. 3. Brighton C.T., Pollack S.R., 1991, “Electromagnetics in Medicine and Biology”, San Francisco Press, Inc., Box 6800, San Francisco, CA. 4. Chiabrera A., Nicolini C. and Schwan H.P., 1985a, -Interaction Between Electromagnetic Fields and Cells-, Plenum Press, New York. 5. Collin R.E., 1966, -Foundations for Microwave Engineering-, Mc Graw-Hill, New York. 6. EBEA, 1993, “The European Bioelectromagnetics Center”, EBC Project. 7. Gandhi Om P., 1990, “Biological Effects and Medical Applications of Electromagnetic Energy”, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey. 8. Klauenberg B.J., Grandolfo M., Erwin D.N.,1993, “Radiofrequency Radiation Standards”, Plenum Press, New York in cooperation with NATO Scientific Affairs Division. 9. Lin J.C., 1989, -Electromagnetic Interaction with Biological Systems-, Plenum Press, New York. 10. Michaelson S.M. and Lin J.C., 1987, -Biological Effects and Health Implications of Radiofrequency Radiation-, Plenum Press, New York. 11. Pethig R., 1979, -Dielectric and Electronic Properties of Biological Materials-, John Wiley & Sons, Chichester. 12. Polk C. and Postow E., 1986, -Handbook of Biological Effects of Electromagnetic Fields-, CRC Press, Boca Raton, California. 13. von Hippel A.R., 1954, -Dielectrics and Waves-, J. Wiley & Sons, New York. 14. Trasparenze delle lezioni Cells-, Plenum Press, New York. 5. Collin R.E., 1966, -Foundations for Microwave Engineering-, Mc Graw-Hill, New York. 2. Richiami di elettromagnetismo 6. EBEA, 1993, “The European Bioelectromagnetics Center”, EBC Project. Equazioni caratterizzanti i campi elettromagnetici, 7. Gandhi Om P., 1990, “Biological Effects and Medical Applications of Electromagnetic Energy”, Prentice Forze e momenti su cariche e dipoli Hall, Englewood Cliffs, New Jersey. 8. Klauenberg B.J., Grandolfo M., Erwin D.N.,1993, “Radiofrequency Radiation Standards”, Plenum Press, 3. Caratteristiche dielettriche ed elettroniche dei materiali biologici. New York in cooperation with NATO Scientific Affairs Division. Polarizzazione e rilassamento, visione microscopica 9. Lin J.C., 1989, -Electromagnetic Interaction with Biological Systems-, Plenum Press, New York. Polarizzazione e rilassamento, visione macroscopica 10. Michaelson S.M. and Lin J.C., 1987, -Biological Effects and Health Implications of Radiofrequency L’acqua e la dispersione nei tessuti Radiation-, Plenum Press, New York. 11. Pethig R., 1979, -Dielectric and Electronic Properties of Biological Materials-, John Wiley & Sons, 4. Dosimetria del campo elettromagnetico Chichester. Fondamenti di propagazione e radiazione 12. Polk C. and Postow E., 1986, -Handbook of Biological Effects of Electromagnetic Fields-, CRC Press, Dosimetria: definizioni di base Boca Raton, California. Metodi analitici per studi dosimetrici 13. von Hippel A.R., 1954, -Dielectrics and Waves-, (Date degli appelli d'esame)	6	ING-INF/06	30	18	-	-	Attività formative caratterizzanti	ITA
Gruppo opzionale: 27 CFU A SCELTA - (visualizza) 27                1044765 - FISICA DELLE RADIAZIONI APPLICATA ALLA MEDICINA (obiettivi) Il modulo di laboratorio mira al consolidamento degli elementi radioprotezionistici di base esplorando sperimentalmente i concetti legati all'attività di radioisotopi, all'interazione con la materia della radiazione, alla dipendenza della dose assorbita dal tempo di esposizione, dalla distanza e dall'interposizione di schermi di opprtuni materiali. L'applicazione pratica della statistica nelle tecniche di conteggio e l'uso di strumentazione di controllo (multimetri, oscilloscopi) completa le conocenze di fisica acquisite nel percorso triennale. - PATERA VINCENZO (programma) 1) Introduzione e generalita' L'atomo di Bohr. Livelli atomici. Il nucleo. Livelli nucleari. Radiazione α,β,γ . Decadimento radiattivo e vita media. Sezione d'urto e probabilita' di interazione 2) Fotoni Effetto fotoelettrico. Costante di Plack e concetto di fotone . Scattering Thomson: sezione d'urto polarizzata e non polarizzata. Scattering Rayleigh. Effetto Compton.. Produzione di coppie e sciami elettromagnetici. Attenuazione e assorbimento di raggi X 3) Particelle cariche Perdita di energia di particelle cariche. Range. Fluttuazione di perdita di energia. Bremsstrahlung. Distribuzione angolare. 4) Neutroni Scattering di neutroni. Moderazione di neutroni 5) Rivelazione di radiazione Ionizzazione in gas. Rivelatori a ionizzazione in gas. Film fotografici. Contatori a Termoluminescenza 6) Dosimetria Unita' e grandezze dosimetriche. Fluenza. Esposizione. Kerma. Dose. Misure di dose e esposizione. Build-up. Schermi per radiazioni. Principi di Radioprotezione e limiti di dose. 7) Effetti biologici delle radiazioni. Effetti biologici. Fonti dei dati di irradiazione. Radiobiologia. Relazione dose-risposta: raggi X, radiazione carica, neutroni. Sovravvivenza cellulare. Efficacia radiobiologica 8) Tecniche diagnostiche e terapeutiche La Single Photon Emission Computed Tomography. La Positron Emission Tomography. Radioterapia. Adroterapia 9) Elementi di calcolo delle probabilità e statistica applicati alle tecniche di conteggio. Caratteristiche (andamento, media, varianza, uso) delle distribuzioni di probabilità binomiale, poissoniana, esponenziale, gaussiana, del chi2 [non è richiesta la conoscenza della derivazione delle distribuzioni]Test del chi2: studio di distribuzioni poissonianeDescrizione della catena di misura utilizzata in laboratorio. 10) Esperienze di laboratorio; Scintillatori inorganici, in particolare CsI(Tl) e loro caratteristiche: efficienza luminosa, spettro di emissione, caratteristiche temporali. Raccolta di luce.- fotomoltiplicatore: in particolare: caratteristiche del fotocatodo, relazione guadagno-HV, schema semplificato del partitore di tensione utilizzato.- discriminazione dei segnali e tempo di formazione. Tempo morto: sua definizione approssimata (lineare) e esponenziale. Determinazionedella frequenza di conteggi in presenza di tempo mortoInterazione con lo scintillatore dei fotoni prodotti nelle catene di decadimento di Na22 Co60 Cs137.Effetti della risoluzione sullo spettro di ampiezza misurato in laboratorio.Angolo solido e andamento 1/r2.Stima dell'attività della sorgente utilizzataAttenuazione e assorbimento della radiazione gamma in Al, Fe, Cu, Zn e ottone.Relazione con l'efficienza di rivelazione nel CsI(Tl).   Materiale pubblicato sul sito del CdS in concomitanza con le lezioni. (Date degli appelli d'esame) - SCIUBBA ADALBERTO (programma) Elementi di calcolo delle probabilità e statistica applicati alle tecniche di conteggio. Caratteristiche (andamento, media, varianza, uso) delle distribuzioni di probabilità binomiale, poissoniana, esponenziale, gaussiana, del chi2 [non è richiesta la conoscenza della derivazione delle distribuzioni]. Test del chi2: studio di distribuzioni poissoniane. Descrizione della catena di misura utilizzata in laboratorio; scintillatori inorganici, in particolare CsI(Tl) e loro caratteristiche: efficienza luminosa, spettro di emissione, caratteristiche temporali. Raccolta di luce. Fotomoltiplicatore: in particolare: caratteristiche del fotocatodo, relazione guadagno-HV, schema semplificato del partitore di tensione utilizzato, tempo di transito. Risoluzione energetica. Discriminazione dei segnali e tempo di formazione. Tempo morto: sua definizione e formula correttiva. Determinazione della frequenza di conteggi in presenza di tempo morto. Interazione con lo scintillatore dei fotoni prodotti nelle catene di decadimento di Na22 Co60 Cs137.Effetti della risoluzione sullo spettro di ampiezza misurato in laboratorio. Angolo solido e andamento 1/r2. Stima dell'attività della sorgente utilizzata. Attenuazione e assorbimento della radiazione gamma in Al, Fe, Cu, Zn e ottone. Relazione con l'efficienza di rivelazione nel CsI(Tl).   Materiale pubblicato sul sito del CdS in concomitanza con le lezioni. 9  FIS/01  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA
1044318 - BIOLOGIA MOLECOLARE CELLULARE (obiettivi) Il corso si propone l'obiettivo di fornire alcuni strumenti computazionali di base per rappresentare ed estrarre informazione rilevante ai fini della comprensione dei meccanismi molecolari sottostanti i processi cellulari - MACINO GIUSEPPE (programma) 1 Introduzione allo studio della biologia cellulare: Struttura cellulare; Struttura delleproteine; Energia, enzimi e reazioni biologiche.2 Struttura e funzione della membrane cellulari : Composizione della membrana; Lipidi efluidità; Le proteine di membrana; Il modello a mosaico fluido; Trasporto di solutiattraverso la membrana.3 Energia per le attività cellulari : Vie di produzione dell’ATP; Struttura e funzione delmitocondrio; Glicolisi; Ciclo di Krebs; Il trasporto degli elettroni; La ATP sintetasimitocondriale. .4 Il DNA: struttura, replicazione e riparo : La doppia elica; Carattere semiconservativo dellareplicazione; Le DNA polimerasi; Le origini di replicazione; La telomerasi. Principalimeccanismi di riparazione del DNA5 Flusso dell’informazione genetica: la trascrizione e la traduzione : La relazione tra geni eproteine; La trascrizione nei procarioti. La trascrizione e la maturazione dell’ RNA neglieucarioti; Struttura del gene e del genoma; RNA messaggeri; RNA ribosomale: RNA ditrasferimento; Codificazione dell’informazione genetica; Il codice genetico; Struttura delribosoma; La traduzione: inizio, allungamento e terminazione.6 Regolazione dell’espressione genica : Controllo della trascrizione nei procarioti. Operoniinducibili e reprimibili; Controllo della trascrizione negli eucarioti; Ruolo della cromatinanella regolazione della trascrizione; Regolazione post-trascrizionale e traduzionale;Controllo dello splicing.7 I sistemi delle membrane citoplasmatiche : Il reticolo endoplasmatico liscio e rugoso; Ilcomplesso di Golgi; Smistamento e glicosilazione delle proteine; Secrezione; I lisosomi;Fagocitosi ed Endocitosi.8 Comunicazione cellulare : Recettori accoppiati a proteine G; Effettori e secondi messaggeri;Recettori tirosin chinasi. Cascate di fosforilazione di proteine (MAP chinasi). Esempirelativi alle principali vie di trasduzione.9 La compartimentazione delle cellule superiori: specializzazione funzionale.Caratteristiche morfologiche e funzionali degli organelli cellulari.Smistamento delle proteine nei diversi compartimenti cellulari: nucleo, mitocondri,perossisomi e via secretoria. Il Reticolo Endoplasmatico, l’Apparato di Golgi e il trasportovescicolare tra i diversi compartimenti funzionali della cellula.10 Il citoscheletro: componenti macromolecolari, struttura e funzioni11 La crescita cellulare. Il ciclo cellulare: fasi e regolazione del ciclo. Le cicline e leprotein-chinasi ciclina-dipendenti. I fattori di crescita.   L’essenziale di Biologia molecolare della cellula: Alberts et.al Ed. Zanichelli (Date degli appelli d'esame)	6	BIO/13	30	18	-	-	Attività formative affini ed integrative	ITA
Gruppo opzionale: Gruppo 6 - Bioinformatica - (visualizza) 6                1023029 - ELABORAZIONE DELLE IMMAGINI (obiettivi) Sono presentati i metodi di rappresentazione e i fondamenti dell’elaborazione delle immagini, necessari per l’apprendimento dei successivi argomenti riguardanti i fondamenti della codificazione e della trasmissione di immagini e di sequenze video. Oltre ad aume-tate competenze circa l’analisi e il filtraggio di segnali e immagini, anche riguardo pro-blematiche di implementazione di procedure di elaborazione con vincoli di precisione fini-ta, lo studente matura una visione più completa sugli specifici aspetti applicativi di elabo-razione, codificazione e trasmissione di segnali e immagini, con riguardo agli standard di attuale impiego. - SCARANO GAETANO (programma) Rappresentazione delle immagini, Trasformata di Fourier bidimensionale. Filtraggio d’immagini. Filtri selettivi (passa-basso, passa-alto, direttivi). Campionamento e ricostru-zione bidimensionale. Interpolazione bidimensionale. Implementazione discreta di tra-sformazioni affini (zoom, rotazione, centratura). Trasformata di Radon, Teorema della Proiezione, Ricostruzione Tomografica. Tecniche di estrazione dei bordi (metodo del gradiente, uso del Laplaciano, operatori “compass”). Deconvoluzione e Filtraggio di Wiener. Elementi di Teoria dell’Informazione (Codifica di Sorgente, Rate-Distortion, Codifica per Trasformate). Principi e tecniche correnti di compressione per la trasmissione e l’archiviazione delle immagini fisse e in movimento: JPEG e MPEG2.   A.K. Jain, “Fundamentals of Digital Image Processing”, Prentice Hall, 1989. G. Scarano, “Lezioni di Elaborazione delle Immagini”, http://infocom.uniroma1.it/gscarano. G. Scarano, “Segnali, Processi Aleatori, Stima”, casa ed. La Sapienza, 2009. Materiale integrativo disponibile sul sito web: http://infocom.uniroma1.it/gscarano (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/03  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA

Tecnologie elettroniche (percorso valido anche ai fini del conseguimento del doppio titolo italo-francese o del doppio titolo italo-venezuelano)

Primo anno

Primo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
1021985 - Modelli di sistemi biologici (obiettivi) Il corso si propone di fornire le metodologie alla base della formulazione e validazione dei modelli matematici con particolare riferimento alla modellistica biologica. Nell'ambito del corso verranno inoltre illustrati i principali e più diffusi modelli interpretativi e/o diagnostici attualmente in uso in medicina e biologia. Risultati di apprendimento attesi: I risultati di apprendimento che si attendono sono relativi alla possibilità per lo studente di utilizzare le principali metodiche per la messa a punto e la validazione di un modello matematico: test di verifica dell'identificabilità dei parametri (per modelli linearie non lineari), principali metodi di stima dei parametri, indici di validità, metodi di analisi di sistemi complessi, nonchè la conoscenza e utilizzazione dei principali modelli utilizzati in medicina e biologia. - CINCOTTI FEBO (programma) Fondamenti1. Introduzione alla modellistica biologica. Definizione di modello matematico. I principali passi relativi alla costruzione di un modello matematico : Determinazione della struttura del modello in base all’informazione a priori o ad esperimenti ingresso-uscita (Modelli strutturali e Modelli funzionali ). Un esempio di costruzione di un modello matematico: Modello di regolazione della temperatura corporea.2. Tecniche di verifica dell’identificabilità a priori per modelli lineari (Metodo dell’equivalenza algebrica, Metodo dei coefficienti di Markov e Metodo della funzione di trasferimento) e non lineari (metodo delle trasformazioni di similitudine e Metodo dello sviluppo in serie dell’uscita).3. Cenni sulle metodologie e tecniche di stima dei parametri del modello sulla base dei dati sperimentali: Max Verosimiglianza, Markov e Minimi quadrati. Stime di parametri di popolazione (il metodo NONMEM).4. Cenni sulle tecniche di validazione dei modelli.5. Richiami di teoria della stabilità per sistemi non lineari.6. Modelli funzionali: Modelli autoregressivi mono e multivariati.Modelli1. Modelli compartimentali. Principali caratteristiche e proprietà.2. Modelli di cinetica e metabolismo di farmaci e sostanze: Modello della cinetica della bilirubina; Modelli del metabolismo del glucosio. Principali parametri clinici .3. Modelli epidemiologici: Modello base, Modelli SIR e SIRS. Principali parametri predittivi. Modello di diffusione dell’AIDS.4. Modelli di crescita cellulare: Modelli di pura crescita; Modelli con fase G0; Modelli con interazione età-volume.5. I modelli della contrazione muscolare. Modello funzionale della fibra muscolare: Modello di Hill. Modello strutturale della fibra muscolare: Modello di Huxley.6. Il modello della cellula nervosa. Modello di Hodgkin-Huxley della generazione del potenziale di azione. Modelli del neurone relativi al processo di codifica dell’informazione. Modelli di cellule eccitabili (Bonhofer-Vander Pol)7. Modellistica di un sistema biologico complesso: Il sistema nervoso. Analisi della connettività effettiva e funzionale. Calcolo dei principali indici per la stima della connettività. Indici dedotti dalla teoria dei grafi. Applicazioni alla diagnosi e riabilitazione.   C. De Lazzari, S. Salinari: Modelli di Sistemi Biologici. Ed. Consiglio Nazionale delle Ricerche - Roma -2009 L. Astolfi, F.Babiloni, S.Salinari: Stima della attività e della connettività cerebrale nell’uomo mediante l’impiego di dati neuro elettrici. Ed. Patron- Bologna- 2011 - FARINA LORENZO (programma) Elementi di modellistica e richiami di elementi di dinamica dei sistemi di equazioni differenziali. Modelli compartimentali: metabolismo di un farmaco, sistema idro-geologico, diffusione attraverso una membrana, cinetica chimica, ecosistema (catena alimentare), espressione genica, modelli di crescita a struttura d’età, metabolismo del glucosio, modelli di dinamica cellulare. Stima dei parametri ed identificabilità Elementi di simulazione numerica di sistemi dinamici compartimentali. Sistemi positivi: proprietà e applicazioni. Sistemi compartimentali non lineari. Modelli di sistemi neuromuscolari. Modelli di neuroni. Modelli epidemiologici. Modelli di cellule eccitabili.   Materiale (slide del corso, articoli, dispense) disponibili sul sito web del corso. (Date degli appelli d'esame)	9	ING-INF/06	45	27	-	-	Attività formative caratterizzanti	ITA
Gruppo opzionale: 27 CFU A SCELTA - (visualizza) 27                1044422 - NEUROSCIENZE INDUSTRIALI (obiettivi) Fornire una trattazione delle metodiche tradizionali e innovative della Bioingegneria applicate alle Neuroscienze, illustrandone applicazioni a ricaduta clinica e industriale e le implicazioni per la società. Al termine del corso, lo studente sarà in grado: - di scegliere le tecniche di acquisizione ed analisi del segnale correlato all'attività cerebrale più idonee allo specifico problema - di fare scelte progettuali e sperimentali atte a fornire risposte a quesiti scientifici e a problemi applicativi - di valutare le ricadute e le possibili applicazioni dei diversi algoritmi modellistici a problemi di natura clinica, industriale e sociale. - BABILONI FABIO (programma) Richiami di fisiologia del tessuto nervosoSistemi cerebrali e loro posizionamento nel sistema nervoso centraleStudio delle funzioni di attenzione, memorizzazione, emozione, controllo esecutivoCorrelati elettrici della funzione cerebraleImpiego dei potenziali evocati cognitivi per applicazioni clinicheReattività dei ritmi EEG. Sincronizzazione e desincronizzazione evento-correlateNeuroimaging elettricoAnalisi spaziale EEG, stima del Laplaciano superficialeStima dell’attività corticale dai dati EEGNeuroimaging emodinamicoApplicazioni cliniche del neuroimagingTecniche di neuromodulazione (stimolazione elettrica intracranica e transcranica , stimolazione magneticatranscranica, stimolazione transcranica con corrente diretta) e loro applicazioniMetodi per la stima della connettività cerebrale. Connettività funzionale ed effettiva, analisi bivariata emultivariata, diverse metodiche impiegate per la stima della connettività. Confronto tra approcci bivariati emultivariati, direzionati e non.Applicazione della teoria dei grafi allo studio dei circuiti funzionali cerebrali.Analisi delle prestazioni degli impianti cocleariNeuromarketingNeuropoliticaStima on-line del carico mentale in piloti di aerei, macchine e controllori di voloInterfacce cervello-computer per la riabilitazione neuromotoriaNeuroestetica   Principi di stima dell'attività e della connettività cerebrale da dati neuroelettrici, Pàtron Editore - Dispense dei docenti - ASTOLFI LAURA (programma) Richiami di fisiologia del tessuto nervosoSistemi cerebrali e loro posizionamento nel sistema nervoso centraleStudio delle funzioni di attenzione, memorizzazione, emozione, controllo esecutivoCorrelati elettrici della funzione cerebraleImpiego dei potenziali evocati cognitivi per applicazioni clinicheReattività dei ritmi EEG. Sincronizzazione e desincronizzazione evento-correlateNeuroimaging elettricoAnalisi spaziale EEG, stima del Laplaciano superficialeStima dell’attività corticale dai dati EEGNeuroimaging emodinamicoApplicazioni cliniche del neuroimagingTecniche di neuromodulazione (stimolazione elettrica intracranica e transcranica , stimolazione magneticatranscranica, stimolazione transcranica con corrente diretta) e loro applicazioniMetodi per la stima della connettività cerebrale. Connettività funzionale ed effettiva, analisi bivariata emultivariata, diverse metodiche impiegate per la stima della connettività. Confronto tra approcci bivariati emultivariati, direzionati e non.Applicazione della teoria dei grafi allo studio dei circuiti funzionali cerebrali.Analisi delle prestazioni degli impianti cocleariNeuromarketingNeuropoliticaStima on-line del carico mentale in piloti di aerei, macchine e controllori di voloInterfacce cervello-computer per la riabilitazione neuromotoriaNeuroestetica   Principi di stima dell'attività e della connettività cerebrale da dati neuroelettrici, Pàtron Editore - Dispense dei docenti (Date degli appelli d'esame) 9  ING-INF/06  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1041728 - ELABORAZIONE STATISTICA DEI SEGNALI (obiettivi) Presentazione degli aspetti di Teoria della Probabilità utilizzati nello studio dei sistemi di telecomunicazione (concetti fondamenti della descrizione dinamica di processi aleatori, analisi del trasferimento della potenza nel filtraggio, tecniche di sintesi di filtri FIR, fondamenti di statistica matematica, elementi di teoria della stima e della rivelazione, predizione lineare e stima spettrale parametrica). Al termine del corso, lo studente avrà acquisito la padronanza di alcuni fondamentali strumenti analitici necessari per l’analisi e la sintesi delle principali parti dei sistemi di telecomunicazione oggetto degli studi successivi. - Erogato presso  1041728 ELABORAZIONE STATISTICA DEI SEGNALI in Ingegneria delle Comunicazioni LM-27 NESSUNA CANALIZZAZIONE SCARANO GAETANO (Date degli appelli d'esame) 9  ING-INF/03  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044371 - BIOINFORMATICA (obiettivi) Il corso si propone l'obiettivo di fornire alcuni strumenti bioinformatici di base per estrarre l'infomazione biologica contenuta nei database - FARINA LORENZO (programma) Elementi di genomica: organizzazione del genoma, replicazione, trascrizione e traduzione, splicing alternativo, RNA codificanti e non codificanti, meccanismi di regolazione genica. Elementi di programmazione: ambiente R e Matlab. Bioinformatica: database biologici, ontologie. analisi di sequenze, algoritmi di allineamento, biotecnologie e next-generation sequencing.   Materiale integrativo (lucidi del corso, articoli) disponibili sul sito web del corso. (Date degli appelli d'esame) - Paci Paola 9  ING-INF/06  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1044341 - MISURE ELETTRICHE PER LA BIOMEDICA (obiettivi) Il corso si prefigge lo scopo di fare acquisire allo studente le conoscenze di base necessarie all’esecuzione di misure elettriche ed elettroniche, con particolare attenzione alle misurazioni di potenziale interesse nel campo biomedico. Particolare enfasi viene posta sulle problematiche di metrologia e sulla valutazione dell’incertezza di misura.La parte di teoria è completata da una serie di esperienze di laboratorio in cui lo studente può mettere in pratica i concetti teorici appresi e acquisire le competenze di base per l’esecuzione delle misure fondamentali per un ingegnere biomedico. - PIUZZI EMANUELE (programma) Richiami di metrologia Sistemi automatici di misura Misura di impedenze elettriche Misura di bio-impedenze Misura di segnali elettrici nel dominio del tempo e della frequenza Misura di bio-potenziali Esperienze con multimetro digitale Esperienze con oscilloscopio digitale Sviluppo di strumenti virtuali in ambiente LabVIEW Sviluppo di un pletismografo di impedenza elettrica Sviluppo di un dispositivo per la rilevazione del segnale ECG   Mario Savino, Fondamenti di scienza delle misure, La Nuova Italia Scientifica, 1992. International Vocabulary of Metrology (VIM). ISO Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM). Agilent Technologies, Impedance measurement handbook. Umberto Pisani, Misure elettroniche. Strumentazione elettronica di misura, Politeko, 1999. Carlo Offelli, Dario Petri: Lezioni di strumentazione elettronica, Città Studi Edizioni, 1994. Clyde F. Coombs, Jr: Electronic instruments handbook, McGraw Hill, 1999. Joseph D. Bronzino, The biomedical engineering handbook, CRC Press. John G. Webster, Medical instrumentation: application and design, John Wiley & Sons. John G. Webster, Electrical impedance tomography, Adam Hilger. John G. Webster, The measurement, instrumentation, and sensors handbook, CRC Press. (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/07  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1021975 - MATEMATICA APPLICATA (obiettivi) Mettere lo studente in grado di affrontare modelli matematici descritti da equazioni differenziali siaalle derivate ordinarie che parziali. In particolare, mediante una panoramica sui metodi piu` usati nellaFisica Matematica, si vede come problemi fisici si traducano in problemi analitici e come li si possanoaffrontare.L'obiettivo è di mostrare come un problema fisico può essere tradotto in uno matematico e come lostudio di quest'ultimo fornisca informazioni utili sul fenomeno fisico stesso. - CARILLO SANDRA (programma) TUTTE LE INFORMAZIONI si trovano sul sito del corso http://www.dmmm.uniroma1.it/~carillo/programmaMatApp09.html   Note e riferimenti bibliografici forniti dai docenti Si consigliano alcuni capitoli dai testi: M. Fabrizio Meccanica Elemantare, Zanichelli 2001; R. Haberman: Elementary applied partial differential equations : with Fourier series and boundary value problems 2004; N. H. Asmar: Partial Differential Equations With Fourier Series And Boundary Value Problems, Prentice Hall 2005; M.H.Holmes, Introduction to Perturbation Methods, Springer, New York, 1995. (Date degli appelli d'esame) 9  MAT/07  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA
Gruppo opzionale: Gruppo 7 - Tecnologie elettroniche - (visualizza) 18                1019528 - SISTEMI MICROELETTROMECCANICI (obiettivi) Il corso si propone di fornire allo studente una panoramica delle tecnologie di fabbricazione, dei principi di funzionamento e delle applicazioni dei sistemi micro elettro meccanici (MEMS) su silicio.Risultati di apprendimento attesi: Al termine del corso lo studente avrà acquisito le conoscenze relative alle problematiche tecnologiche e di packaging dei MEMS e la capacità di dialogare con una fonderia MEMS al fine di realizzare un progetto MEMS nel suo complesso. - Erogato presso  1044611_2 MICRO ELECTROMECHANICAL SYSTEMS in Ingegneria delle Nanotecnologie LM-53 NESSUNA CANALIZZAZIONE BALUCANI MARCO 6  ING-INF/01  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA
AAF1147 - ALTRE CONOSCENZE UTILI PER L'INSERIMENTO NEL MONDO DEL LAVORO (obiettivi) Oltre ai 12 insegnamenti previsti nel manifesto degli studi del CdLM AP, lo studente è chiamato a fare esperienza integrative, quali ad esempio fare uno stage presso un ente pubblico o privato, partecipare ad un concorso di progettazione, collaborare a sperimentazioni progettuali, assistere a convegni, conferenze, seminari o workshop, partecipare a mostre, ecc. - MARINOZZI FRANCO (programma) Seminari, convegni, workshop, stage in laboratorio, tirocini aventi come oggetto temi connessi all'Ingegneria Clinica e Biomedica   Eventuale materiale distribuito da chi organizza l'attività (Date degli appelli d'esame)	1		-	-	-	-	Ulteriori attività formative (art.10, comma 5, lettera d)	ITA
- - A SCELTA DELLO STUDENTE	12		60	36	-	-	Attività formative a scelta dello studente (art.10, comma 5, lettera a)	ITA

Secondo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
1023988 - INTERAZIONE BIOELETTROMAGNETICA I (obiettivi) Il corso è dedicato alla comprensione delle caratteristiche dielettriche dei materiali biologici, alla determinazione delle modalità di calcolo del campo all'interno di soggetti esposti, all'esame e alla valutazione degli effetti biologici indotti. Vengono analizzati i fondamenti alla base delle normative internazionali e delle norme Europee e nazionali per la protezione dall'esposizione ai campi elettromagnetici. - D'INZEO GUGLIELMO (programma) 1. Il bioelettromagnetismo: definizioni di base e concetti. 2. Richiami di elettromagnetismo Equazioni caratterizzanti i campi elettromagnetici, Forze e momenti su cariche e dipoli 3. Caratteristiche dielettriche ed elettroniche dei materiali biologici. Polarizzazione e rilassamento, visione microscopica Polarizzazione e rilassamento, visione macroscopica L’acqua e la dispersione nei tessuti 4. Dosimetria del campo elettromagnetico Fondamenti di propagazione e radiazione Dosimetria: definizioni di base Metodi analitici per studi dosimetrici Metodi numerici a bassa e alta frequenza per studi dosimetrici. Misure di campo elettrico Misure a microonde: SAR e permittività dei materiali 5. Meccanismi di interazione Quadro storico degli effetti: Distinzione tra effetti termici ed effetti non termici Meccanismo di interazione per effetti termici: Sistema termoregolazione e soluzione termica 6. Effetti dei campi elettromagnetici sui sistemi biologici. Approccio agli studi sperimentali sugli effetti: excursus, tecniche di laboratorio, classificazione in vivo/in vitro Effetti termici (in relazione alla protezione) Effetti di bassa frequenza in relazione alla protezione. 7. Tecniche e normative per la protezione (Aspetti protezionistici dei campi EM). Razionale delle normative Norme internazionali e nazionali (IEEE/ICNIRP, EU) Legge Quadro Italiana, decreti attuativi e verifiche di conformità   1. Adey W.R. and Lawrence A.F., 1984, -Nonlinear Electrodynamics in Biological Systems-, Plenum Press, New York. 2. Blank M. and Findl E., 1987, -Mechanistic Approaches to Interaction of Electromagnetic Fields with Living Systems-, Plenum Press, New York. 3. Brighton C.T., Pollack S.R., 1991, “Electromagnetics in Medicine and Biology”, San Francisco Press, Inc., Box 6800, San Francisco, CA. 4. Chiabrera A., Nicolini C. and Schwan H.P., 1985a, -Interaction Between Electromagnetic Fields and Cells-, Plenum Press, New York. 5. Collin R.E., 1966, -Foundations for Microwave Engineering-, Mc Graw-Hill, New York. 6. EBEA, 1993, “The European Bioelectromagnetics Center”, EBC Project. 7. Gandhi Om P., 1990, “Biological Effects and Medical Applications of Electromagnetic Energy”, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey. 8. Klauenberg B.J., Grandolfo M., Erwin D.N.,1993, “Radiofrequency Radiation Standards”, Plenum Press, New York in cooperation with NATO Scientific Affairs Division. 9. Lin J.C., 1989, -Electromagnetic Interaction with Biological Systems-, Plenum Press, New York. 10. Michaelson S.M. and Lin J.C., 1987, -Biological Effects and Health Implications of Radiofrequency Radiation-, Plenum Press, New York. 11. Pethig R., 1979, -Dielectric and Electronic Properties of Biological Materials-, John Wiley & Sons, Chichester. 12. Polk C. and Postow E., 1986, -Handbook of Biological Effects of Electromagnetic Fields-, CRC Press, Boca Raton, California. 13. von Hippel A.R., 1954, -Dielectrics and Waves-, J. Wiley & Sons, New York. 14. Trasparenze delle lezioni Cells-, Plenum Press, New York. 5. Collin R.E., 1966, -Foundations for Microwave Engineering-, Mc Graw-Hill, New York. 2. Richiami di elettromagnetismo 6. EBEA, 1993, “The European Bioelectromagnetics Center”, EBC Project. Equazioni caratterizzanti i campi elettromagnetici, 7. Gandhi Om P., 1990, “Biological Effects and Medical Applications of Electromagnetic Energy”, Prentice Forze e momenti su cariche e dipoli Hall, Englewood Cliffs, New Jersey. 8. Klauenberg B.J., Grandolfo M., Erwin D.N.,1993, “Radiofrequency Radiation Standards”, Plenum Press, 3. Caratteristiche dielettriche ed elettroniche dei materiali biologici. New York in cooperation with NATO Scientific Affairs Division. Polarizzazione e rilassamento, visione microscopica 9. Lin J.C., 1989, -Electromagnetic Interaction with Biological Systems-, Plenum Press, New York. Polarizzazione e rilassamento, visione macroscopica 10. Michaelson S.M. and Lin J.C., 1987, -Biological Effects and Health Implications of Radiofrequency L’acqua e la dispersione nei tessuti Radiation-, Plenum Press, New York. 11. Pethig R., 1979, -Dielectric and Electronic Properties of Biological Materials-, John Wiley & Sons, 4. Dosimetria del campo elettromagnetico Chichester. Fondamenti di propagazione e radiazione 12. Polk C. and Postow E., 1986, -Handbook of Biological Effects of Electromagnetic Fields-, CRC Press, Dosimetria: definizioni di base Boca Raton, California. Metodi analitici per studi dosimetrici 13. von Hippel A.R., 1954, -Dielectrics and Waves-, (Date degli appelli d'esame)	6	ING-INF/06	30	18	-	-	Attività formative caratterizzanti	ITA
Gruppo opzionale: 27 CFU A SCELTA - (visualizza) 27                1044765 - FISICA DELLE RADIAZIONI APPLICATA ALLA MEDICINA (obiettivi) Il modulo di laboratorio mira al consolidamento degli elementi radioprotezionistici di base esplorando sperimentalmente i concetti legati all'attività di radioisotopi, all'interazione con la materia della radiazione, alla dipendenza della dose assorbita dal tempo di esposizione, dalla distanza e dall'interposizione di schermi di opprtuni materiali. L'applicazione pratica della statistica nelle tecniche di conteggio e l'uso di strumentazione di controllo (multimetri, oscilloscopi) completa le conocenze di fisica acquisite nel percorso triennale. - PATERA VINCENZO (programma) 1) Introduzione e generalita' L'atomo di Bohr. Livelli atomici. Il nucleo. Livelli nucleari. Radiazione α,β,γ . Decadimento radiattivo e vita media. Sezione d'urto e probabilita' di interazione 2) Fotoni Effetto fotoelettrico. Costante di Plack e concetto di fotone . Scattering Thomson: sezione d'urto polarizzata e non polarizzata. Scattering Rayleigh. Effetto Compton.. Produzione di coppie e sciami elettromagnetici. Attenuazione e assorbimento di raggi X 3) Particelle cariche Perdita di energia di particelle cariche. Range. Fluttuazione di perdita di energia. Bremsstrahlung. Distribuzione angolare. 4) Neutroni Scattering di neutroni. Moderazione di neutroni 5) Rivelazione di radiazione Ionizzazione in gas. Rivelatori a ionizzazione in gas. Film fotografici. Contatori a Termoluminescenza 6) Dosimetria Unita' e grandezze dosimetriche. Fluenza. Esposizione. Kerma. Dose. Misure di dose e esposizione. Build-up. Schermi per radiazioni. Principi di Radioprotezione e limiti di dose. 7) Effetti biologici delle radiazioni. Effetti biologici. Fonti dei dati di irradiazione. Radiobiologia. Relazione dose-risposta: raggi X, radiazione carica, neutroni. Sovravvivenza cellulare. Efficacia radiobiologica 8) Tecniche diagnostiche e terapeutiche La Single Photon Emission Computed Tomography. La Positron Emission Tomography. Radioterapia. Adroterapia 9) Elementi di calcolo delle probabilità e statistica applicati alle tecniche di conteggio. Caratteristiche (andamento, media, varianza, uso) delle distribuzioni di probabilità binomiale, poissoniana, esponenziale, gaussiana, del chi2 [non è richiesta la conoscenza della derivazione delle distribuzioni]Test del chi2: studio di distribuzioni poissonianeDescrizione della catena di misura utilizzata in laboratorio. 10) Esperienze di laboratorio; Scintillatori inorganici, in particolare CsI(Tl) e loro caratteristiche: efficienza luminosa, spettro di emissione, caratteristiche temporali. Raccolta di luce.- fotomoltiplicatore: in particolare: caratteristiche del fotocatodo, relazione guadagno-HV, schema semplificato del partitore di tensione utilizzato.- discriminazione dei segnali e tempo di formazione. Tempo morto: sua definizione approssimata (lineare) e esponenziale. Determinazionedella frequenza di conteggi in presenza di tempo mortoInterazione con lo scintillatore dei fotoni prodotti nelle catene di decadimento di Na22 Co60 Cs137.Effetti della risoluzione sullo spettro di ampiezza misurato in laboratorio.Angolo solido e andamento 1/r2.Stima dell'attività della sorgente utilizzataAttenuazione e assorbimento della radiazione gamma in Al, Fe, Cu, Zn e ottone.Relazione con l'efficienza di rivelazione nel CsI(Tl).   Materiale pubblicato sul sito del CdS in concomitanza con le lezioni. (Date degli appelli d'esame) - SCIUBBA ADALBERTO (programma) Elementi di calcolo delle probabilità e statistica applicati alle tecniche di conteggio. Caratteristiche (andamento, media, varianza, uso) delle distribuzioni di probabilità binomiale, poissoniana, esponenziale, gaussiana, del chi2 [non è richiesta la conoscenza della derivazione delle distribuzioni]. Test del chi2: studio di distribuzioni poissoniane. Descrizione della catena di misura utilizzata in laboratorio; scintillatori inorganici, in particolare CsI(Tl) e loro caratteristiche: efficienza luminosa, spettro di emissione, caratteristiche temporali. Raccolta di luce. Fotomoltiplicatore: in particolare: caratteristiche del fotocatodo, relazione guadagno-HV, schema semplificato del partitore di tensione utilizzato, tempo di transito. Risoluzione energetica. Discriminazione dei segnali e tempo di formazione. Tempo morto: sua definizione e formula correttiva. Determinazione della frequenza di conteggi in presenza di tempo morto. Interazione con lo scintillatore dei fotoni prodotti nelle catene di decadimento di Na22 Co60 Cs137.Effetti della risoluzione sullo spettro di ampiezza misurato in laboratorio. Angolo solido e andamento 1/r2. Stima dell'attività della sorgente utilizzata. Attenuazione e assorbimento della radiazione gamma in Al, Fe, Cu, Zn e ottone. Relazione con l'efficienza di rivelazione nel CsI(Tl).   Materiale pubblicato sul sito del CdS in concomitanza con le lezioni. 9  FIS/01  45  27  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA
Gruppo opzionale: Gruppo 7 - Tecnologie elettroniche - (visualizza) 18                1023029 - ELABORAZIONE DELLE IMMAGINI (obiettivi) Sono presentati i metodi di rappresentazione e i fondamenti dell’elaborazione delle immagini, necessari per l’apprendimento dei successivi argomenti riguardanti i fondamenti della codificazione e della trasmissione di immagini e di sequenze video. Oltre ad aume-tate competenze circa l’analisi e il filtraggio di segnali e immagini, anche riguardo pro-blematiche di implementazione di procedure di elaborazione con vincoli di precisione fini-ta, lo studente matura una visione più completa sugli specifici aspetti applicativi di elabo-razione, codificazione e trasmissione di segnali e immagini, con riguardo agli standard di attuale impiego. - SCARANO GAETANO (programma) Rappresentazione delle immagini, Trasformata di Fourier bidimensionale. Filtraggio d’immagini. Filtri selettivi (passa-basso, passa-alto, direttivi). Campionamento e ricostru-zione bidimensionale. Interpolazione bidimensionale. Implementazione discreta di tra-sformazioni affini (zoom, rotazione, centratura). Trasformata di Radon, Teorema della Proiezione, Ricostruzione Tomografica. Tecniche di estrazione dei bordi (metodo del gradiente, uso del Laplaciano, operatori “compass”). Deconvoluzione e Filtraggio di Wiener. Elementi di Teoria dell’Informazione (Codifica di Sorgente, Rate-Distortion, Codifica per Trasformate). Principi e tecniche correnti di compressione per la trasmissione e l’archiviazione delle immagini fisse e in movimento: JPEG e MPEG2.   A.K. Jain, “Fundamentals of Digital Image Processing”, Prentice Hall, 1989. G. Scarano, “Lezioni di Elaborazione delle Immagini”, http://infocom.uniroma1.it/gscarano. G. Scarano, “Segnali, Processi Aleatori, Stima”, casa ed. La Sapienza, 2009. Materiale integrativo disponibile sul sito web: http://infocom.uniroma1.it/gscarano (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/03  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1035472 - COMPATIBILITA' ELETTROMAGNETICA NEGLI APPARATI MEDICALI (obiettivi) Comprendere i concetti fondamentali della compatibilità elettromagnetica, sia in ambito ITC, sia nel contesto specifico delle apparecchiature medicali; Acquisire gli strumenti metodologici e le competenze fondamentali per riconoscere e rilevare le interferenze elettromagnetiche; Orientarsi nel panorama delle normative sulla compatibilità elettromagnetica; Acquisire gli strumenti di base per la progettazione di dispositivi compatibili. - PAFFI ALESSANDRA (programma) • Introduzione: - concetti generali e terminologia • Richiami di elettromagnetismo: - linee trasmissione, onde piane, sorgenti elementari di campo, campi vicini e lontani, ricevitori elementari di campo. • Meccanismi di interferenza elettromagnetica: - emissione e suscettibilità radiate e condotte, accoppiamenti capacitivo e induttivo, modo comune e modo differenziale. • Caratterizzazione delle sorgenti di disturbo: - disturbi a banda larga e a banda stretta, disturbi impulsivi, disturbi sulla rete di alimentazione • Criteri generali di prevenzione e progetto o repressione: - collegamenti a massa, filtraggi, reiezione di modo comune, schermi • Misura di interferenze condotte e radiate • Normative e procedura di certificazione ai sensi della Direttiva Europea sulla compatibilità elettromagnetica. • Esempi di problemi di CEM in apparecchiature medicali   • Compatibilità Elettromagnetica- Concetti fondamentali di elettromagnetismo – Applicazioni progettuali, Clayton R. Paul, Biblioteca Scientifica Hoepli • Electromagnetic Compatibility for Medical Equipment William D. Kimmel, Daryl D. Gerke IEEE Press & Interpharm Press (Date degli appelli d'esame) 6  ING-INF/02  30  18  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA

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