STRUMENTAZIONE E TECNICHE PER LA DIAGNOSTICA

Obiettivi formativi

ITA GENERALI Lo scopo del corso è fornire agli studenti conoscenze specifiche sulla principale strumentazione utilizzata in ambito biomedicale. Le attività teoriche, altamente interdisciplinari, mirano a sviluppare la capacità del candidato a collegare i metodi matematici e le tecniche apprese in altri corsi di studio. Le attività seminariali, svolte anche da ricercatori esterni, hanno anche l'obiettivo di sviluppare le abilità comunicative e di interazione SPECIFICI • Conoscenza e capacità di comprensione: Il corso si prefigge lo scopo di far acquisire allo studente conoscenze per il progetto di strumentazione per la diagnostica medica. Particolare attenzione è posta al progetto di apparati per la risonanza magnetica nucleare i monitor ospedalieri ed i sistemi per l’ecografia. • Capacità di applicare conoscenza e comprensione: La parte teorica è integrata da seminari applicativi sulle soluzioni commerciali e sulle attività di ricerca in vari ambiti della strumentazione medicale anche innovativi quali la tomografia di impedenza e le applicazioni dei radar in medicina. • Autonomia di giudizio: Le attività teoriche, altamente interdisciplinari, mirano a sviluppare la capacità del candidato a collegare i metodi matematici e le tecniche apprese in altri corsi di studio. • Abilità comunicative: Le attività seminariali, svolte anche da ricercatori esterni, hanno anche l'obiettivo di sviluppare le abilità comunicative e di interazione. • Capacità di apprendimento: Oltre al materiale didattico fornito, lo studente è stimolato a studiare in un modo autonomo utilizzando la letteratura scientifica messa a disposizione e altro materiale reperibile in rete.

Canale 1
STEFANO PISA Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
RISONANZA MAGNETICA NUCLEARE (RMN): frequenza di Larmor, soluzione eq. Bloch per il decadimento libero, soluzione eq. Bloch in regime impulsato, i tempi T1 e T2 e la loro misura, formazione immagine RMN. Aspetti tecnologici, bobine per la RMN: campo statico, gradienti, radiofrequenza. I MONITOR OSPEDALIERI: attività cardiaca, l’elettrocardiografo, attività respiratoria, l’impedenziometro, l’attività cardio vascolare, i sensori di pressione, il pulso ossimetro. ECOGRAFIA: la fisica degli ultrasuoni, emissione, trasmissione e rilevazione, ecotomografi A mode, B-mode. Aspetti tecnologici, la generazione e la rilevazione degli ultrasuoni. TOMOGRAFIA DI IMPEDENZA ELETTRICA : raccolta dati, problema diretto: il metodo delle ammettenze, problema inverso: metodo di Newton e Rapson, soluzione con decomposizione ai valori singolari, tecniche di regolarizzazione. Aspetti tecnologici: un sistema di misura virtuale in ambiente PXI. I SENSORI A MICROONDE: radar UWB per il monitoraggio dell’attività cardio respiratoria, radar CW per il monitoraggio della pressione arteriosa, immagini confocali per la diagnostica dei tumori al seno. RISONANZA DI SPIN ELETTRONICO (EPR): fisica della spettroscopia EPR, lo spettrometro EPR, sorgenti, cavità, ricevitore
Prerequisiti
Basi di fisica ed elettromagnetismo, teoria dei campi elettromagnetici, dispositivi elettronici, circuiti di base dell'elettronica
Testi di riferimento
Appunti delle lezioni scaricabili dal sito del docente http://mwl.diet.uniroma1.it/people/pisa/strtecdia.html e dalla classroom del corso
Frequenza
Duidattica frontale in presenza
Modalità di esame
Esame frontale con domande sugli argomenti teorici svolti a lezione. Tipicamente una domanda riguarda la strumentazione convenzionale e una domanda la strumentazione innovativa. La prova dura in totale tra 60 e 90 minuti.
Bibliografia
J.G. Webster, The Measurement, Instrumentation and Sensors Handbook, CRC Press, 1999 F.P. Branca, Fondamenti di ingegneria clinica. Vol. 2, Springer, 2008 J.G. Webster, Electrical Impedance Tomography, Adam Hilger, New York, 1990 J. D. Taylor, Ultra-wideband radar technology, CRC Press, London, 2001 M. A. Brown, R. C. Semelka , MRI Basic Principles and applications, John Wiley & Sons, 2003
Modalità di erogazione
Lezioni frontali e seminari applicativi
  • Codice insegnamento1042021
  • Anno accademico2025/2026
  • CorsoIngegneria Elettronica - Electronics Engineering
  • CurriculumIngegneria Elettronica (percorso valido anche ai fini del conseguimento del doppio titolo italo-statunitense o italo-francese)
  • Anno1º anno
  • Semestre2º semestre
  • SSDING-INF/02
  • CFU6