STRUMENTAZIONE BIOMEDICA II

Obiettivi formativi

In un primo modulo da 9 CFU, 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. E' prevista l'acquisizione degli elementi a mezzo dei quali è possibile comprendere il principio di funzionamento e le scelte progettuali. L'allievo dovrà essere in grado di comprendere ed eseguire i principali test per la verifica delle prestazioni delle apparecchiature oggetto del corso, nonchè possedere e saper applicare i principi fondamentali che orientano la loro progettazione. Nei restanti 3CFU gli obiettivi del corso sono volti ad approfondire i criteri di progettazione delle sonde elettroniche a schiera applicate in ecotomografia ed introdurre i concetti base del controllo di qualità dell'immagine ecografica noti in letteratura come Quality Assurance Test.

Canale 1
FRANCO MARINOZZI Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
ECOGRAFIA – 4,5 CFU circa. 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 e sonde elettroniche a schiera di elementi (array). Tecniche doppler (continuo - pulsato – color - power). NMR e TAC – 4,5 CFU circa. Principi fisici e tecnologia del tomografo NMR. Proprietà magnetiche dei nuclei. Il dipolo magnetico, lo Spin. Le sequenze: Saturation Recovery, Inversion Recovery, Spin-Eco e Gradient Eco. Le equazioni di Bloch. Impulsi a radiofrequenza. Flip angle. Gradienti e loro alimentazione. Il K-space e la ricostruzione dell'immagine Tomografo Assiale Computerizzato Principi di funzionamento e tecniche di ricostruzione dell'immagine.
Prerequisiti
Analisi I, Analisi II, Fisica I, Fisica II, Campi Elettromagnetici, Elettrotecnica, Elettronica, Teoria dei Segnali
Testi di riferimento
1) F.P. Branca "Fondamenti di Ingegneria Clinica" - Volume II - Ed. Springer. 2) Dispense e materiale distribuiti a cura del docente.
Frequenza
non obbligatoria
Modalità di esame
L'esame (orale) consiste solitamente in due domande, ciascuna sulle tre parti di programma svolte a lezione, rispettivamente una domanda sull’Ecografia, l’altra su NMR o TAC. I parametri utilizzati per la valutazione del candidato sono: - la conoscenza e la capacità di riferire degli argomenti e dei problemi trattati durante le lezioni frontali. - l'utilizzo appropriato della terminologia specialistica - la capacità di rielaborare in maniera anche in maniera autonoma i temi oggetto del corso. - la capacità di riferirsi alle conoscenze acquisite durante il percorso di studi, utilizzandole opportunamente ed appropriatamente per esporre in maniera più ampia e rigorosa le argomentazioni esposte durante l'esame.
Modalità di erogazione
Lezione frontale di teoria con alcuni esercizi svolti assieme al docente
FRANCO MARINOZZI Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
ECOGRAFIA – 4,5 CFU circa. 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 e sonde elettroniche a schiera di elementi (array). Tecniche doppler (continuo - pulsato – color - power). NMR e TAC – 4,5 CFU circa. Principi fisici e tecnologia del tomografo NMR. Proprietà magnetiche dei nuclei. Il dipolo magnetico, lo Spin. Le sequenze: Saturation Recovery, Inversion Recovery, Spin-Eco e Gradient Eco. Le equazioni di Bloch. Impulsi a radiofrequenza. Flip angle. Gradienti e loro alimentazione. Il K-space e la ricostruzione dell'immagine Tomografo Assiale Computerizzato Principi di funzionamento e tecniche di ricostruzione dell'immagine.
Prerequisiti
Analisi I, Analisi II, Fisica I, Fisica II, Campi Elettromagnetici, Elettrotecnica, Elettronica, Teoria dei Segnali
Testi di riferimento
1) F.P. Branca "Fondamenti di Ingegneria Clinica" - Volume II - Ed. Springer. 2) Dispense e materiale distribuiti a cura del docente.
Frequenza
non obbligatoria
Modalità di esame
L'esame (orale) consiste solitamente in due domande, ciascuna sulle tre parti di programma svolte a lezione, rispettivamente una domanda sull’Ecografia, l’altra su NMR o TAC. I parametri utilizzati per la valutazione del candidato sono: - la conoscenza e la capacità di riferire degli argomenti e dei problemi trattati durante le lezioni frontali. - l'utilizzo appropriato della terminologia specialistica - la capacità di rielaborare in maniera anche in maniera autonoma i temi oggetto del corso. - la capacità di riferirsi alle conoscenze acquisite durante il percorso di studi, utilizzandole opportunamente ed appropriatamente per esporre in maniera più ampia e rigorosa le argomentazioni esposte durante l'esame.
Modalità di erogazione
Lezione frontale di teoria con alcuni esercizi svolti assieme al docente
FABIANO BINI Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
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. •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.
Prerequisiti
Gli obiettivi del corso sono volti ad approfondire i criteri di progettazione delle sonde elettroniche a schiera applicate in ecotomografia ed introdurre i concetti base del controllo di qualità dell'immagine ecografica noti in letteratura come Quality Assurance Test. Al termine del percorso didattico l’Allievo e l’Allieva deve essere grado di acquisire le conoscenze e le metodologie necessarie sia per la progettazione che la gestione della tecnologia degli ecotomogafi. Il ripasso delle conoscenze pregresse delle materie di base sono richieste agli allievi ed allieve all’inizio delle attività didattiche e sono ritenute indispensabili per poter comprenderne i contenuti e conseguire gli obiettivi di apprendimento dell’insegnamento.
Testi di riferimento
•F. P. Branca – Fondamenti di Ingegneria Clinica. Volume 2 Ecotomografia – SPRINGER. •Dispense didattiche a cura del Docente.
Frequenza
La modalità di frequenza è facoltativa.
Modalità di esame
La modalità di svolgimento dell’esame è orale e prevede la verifica degli argomenti svolti in aula.
Modalità di erogazione
Le attività sono organizzate in esercitazioni frontali integrate con svolgimento di esercizi in aula.
FABIANO BINI Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
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. •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.
Prerequisiti
Gli obiettivi del corso sono volti ad approfondire i criteri di progettazione delle sonde elettroniche a schiera applicate in ecotomografia ed introdurre i concetti base del controllo di qualità dell'immagine ecografica noti in letteratura come Quality Assurance Test. Al termine del percorso didattico l’Allievo e l’Allieva deve essere grado di acquisire le conoscenze e le metodologie necessarie sia per la progettazione che la gestione della tecnologia degli ecotomogafi. Il ripasso delle conoscenze pregresse delle materie di base sono richieste agli allievi ed allieve all’inizio delle attività didattiche e sono ritenute indispensabili per poter comprenderne i contenuti e conseguire gli obiettivi di apprendimento dell’insegnamento.
Testi di riferimento
•F. P. Branca – Fondamenti di Ingegneria Clinica. Volume 2 Ecotomografia – SPRINGER. •Dispense didattiche a cura del Docente.
Frequenza
La modalità di frequenza è facoltativa.
Modalità di esame
La modalità di svolgimento dell’esame è orale e prevede la verifica degli argomenti svolti in aula.
Modalità di erogazione
Le attività sono organizzate in esercitazioni frontali integrate con svolgimento di esercizi in aula.
  • Codice insegnamento1044515
  • Anno accademico2024/2025
  • CorsoIngegneria Biomedica
  • CurriculumBiomedica
  • Anno2º anno
  • Semestre1º semestre
  • SSDING-IND/34
  • CFU12
  • Ambito disciplinareIngegneria biomedica