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MICAELA LIBERTI
FRANCESCA APOLLONIO

L’obiettivo principale di questo corso interdisciplinare è quello di fornire agli studenti gli strumenti teorici e pratici necessari per la conoscenza di importanti applicazioni biomedicali di diffuso uso clinico basate sugli effetti biologici dei campi elettromagnetici.
Una volta superato l’esame gli studenti avranno una visione d’insieme delle applicazioni cliniche basate sui campi elettromagnetici a partire dai principi biofisici di base al funzionamento dell’intero dispositivo. Saranno in grado di supportare il personale medico in modo adeguato, sapranno utilizzare i software e le tecniche di misura necessarie alla validazione ed utilizzo. Saranno pronti per utilizzare gli argomenti trattati durante il corso nel mondo del lavoro come linee guida di progettazione ed ottimizzazione ed approfondirle verso applicazioni tecnologicamente più innovative.

Una volta superato l’esame gli studenti avranno una visione d’insieme delle applicazioni cliniche basate sui campi elettromagnetici a partire dai principi biofisici di base al funzionamento dell’intero dispositivo.
Saranno in grado di supportare il personale medico in modo adeguato, sapranno utilizzare i software e le tecniche di misura necessarie alla validazione ed utilizzo. Saranno pronti per utilizzare gli argomenti trattati durante il corso nel mondo del lavoro come linee guida di progettazione ed ottimizzazione ed approfondirle verso applicazioni tecnologicamente più innovative.

nessun prerequisito richiesto

Principi di base
Interazioni fondamentali tra campi elettromagnetici e sistemi biologici.
Modelli multifisici del corpo umano.
Metodi e strumenti per la soluzione del problema elettromagnetico nel corpo umano LAB: software multifisica e modelli del corpo umano per problemi standard

elettrochemioterapia
Meccanismo di induzione dell'elettroporazione
Protocollo standard, dispositivo e suoi componenti fondamentali
Il ruolo del campo elettrico e la pianificazione del trattamento
Patologie tumorali trattate
LAB: dosimetria computazionale per treatment planning
LAB: esperienza con strumentazione da una delle principali società italiane nel settore

Stimolazione magnetica transcranica
Principi di base
Protocolli, dispositivi e bobina
Principali patologie trattate: depressione, ictus, neurodegenerativa,
Calcolo della distribuzione del campo elettrico
neuronavigazione
LAB: induzione del campo E da parte di una bobina su un modello di testa semplificato
LAB: dosimetria di una figura-8 sul cervello del corpo umano virtuale

Stimolazione transcranica a corrente continua
Principi operativi
Patologie coinvolte
Il dispositivo e i suoi componenti fondamentali
Modellistica computazionale e determinazione della dose
Problemi di sicurezza
LAB: dosimetria computazionale di un elettrodo che monta il cervello del corpo umano virtuale

Capitoli scelti da:

1. Handbook of Electroporation, Damijan Miklavcic, Springer
2. Transcranial Magnetic Stimulation, Alexander Rotenberg, Jared Cooney Horvath, Alvaro Pascual-Leone, Humana Press
3. Practical Guide to Transcranial Direct Current Stimulation, Principles, Procedures and Applications, Helena Knotkova, Michael A. Nitsche, Marom Bikson, Adam J. Woods, Springer

Articoli Scelti e a disposizione sul sito moodle del corso

La didattica verra svolta affrontando i 4 argomenti principali in modo seriale,
fin dove possibile ad ogni argomento trattato in teoria seguira una esercitazione di laboratorio pratica o simulativa.
Agli studenti verrà messa a disposizione la possibilita di istallare sui loro Computer una licenza temporanea di Comsol Multiphysics Classkit,
utile per le esercitazioni.
Si integreranno fin dove possibile diverse tecnologie digitali per la didattica

Non obbligatoria ma consigliata soprattutto per le esercitazioni

DUE PARTI che contribuiscono equamente al voto finale:

1) LOGBOOK delle esperienze LAB
2) Una domanda orale tratte da tutto il programma

Nel complesso, la prova di esame ha lo scopo di valutare il livello che lo studente ha raggiunto nell'acquisire le competenze descritte negli obiettivi formativi, con particolare riferimento alla:
a) comprensione dei concetti trasmessi durante le lezioni, non solo dal punto di vista teorico ma anche in riferimento a problemi di applicazione;
b) capacità di apprendere ed organizzare i concetti;
d) accuratezza e precisione espositiva.

Meccanismi di Elettroporazione
Dosimentria di un trattamento di Elettrochemioterapia
Linee guida di Elettrochemioterapia

Meccanismi di Funzionamento TMS
Metodi di Calcolo del Campo Elettrico indotto nel tessuto cerebrale
Patologie e protocolli di trattamento

Meccanismi di Funzionamento tDCs
Metodi di Calcolo del Campo Elettrico indotto nel tessuto cerebrale
Patologie e protocolli di trattamento
Safety