Docente/i: Giorgio Beltrami  

Denominazione del corso: Strumentazione biomedica()
Codice del corso: 501674
Corso di laurea: Bioingegneria
Sede: Pavia
Settore scientifico disciplinare: ING-INF/06
L'insegnamento è caratterizzante per: Bioingegneria
Crediti formativi: CFU 12
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

L’insegnamento si propone di introdurre lo studente alle problematiche di progetto, realizzazione e utilizzo della strumentazione elettronica per impieghi biomedici. Esso si compone di due moduli: Trasduttori e attuatori per applicazioni biomediche e industriali e Strumentazione elettromedicale. TRASDUTTORI E ATTUATORI PER APPLICAZIONI BIOMEDICHE E INDUSTRIALI. L'intento del modulo è di presentare allo studente le tecniche di base per la misura elettronica e i principi e i dispositivi per l’attuazione, impiegati in ambito industriale, sia nella strumentazione elettromedicale, sia in altri settori. A questo scopo vengono trattati, da un lato i principali trasduttori, le relative reti elettriche di condizionamento e l'interfacciamento tra i micro-controllori e i sistemi di acquisizione A/D, dall’altro gli attuatori ed i controllori in formato numerico. STRUMENTAZIONE ELETTROMEDICALE. Il modulo si propone di illustrare i principi di funzionamento e di progettazione della strumentazione biomedica di maggiore diffusione, con particolare riguardo agli elettromedicali, nonché le problematiche specifiche poste dall’interfacciamento con un organismo vivente e dall’impiego in un ambiente particolare quale quello costituito da una struttura sanitaria.

Programma del corso

Programma del modulo "Trasduttori e attuatori per applicazioni biomediche e industriali"
Microprocessori: architetture a bus del microcalcolatore e temporizzazione delle operazioni; porte parallele e di conteggio; memorie ROM e RAM. Catene elettroniche di misura. Trasduttori di interesse nella strumentazione biomedica: caratteristiche statiche e dinamiche. Calibrazione. Concetti su: trasduttori resistivi; trasduttori di posizione lineare ed angolare; trasduttori di velocitÀ trasduttori di forza, pressione e accelerazione; trasduttori di temperatura; flussometri. Amplificazione e condizionamento: cenni sugli amplificatori operazionali; convertitori analogico-digitale e digitale-analogico. Elementi di base per la flussimetria a ultrasuoni: caratteristiche degli ultrasuoni; flussimetri a tempo di transito; flussimetri a effetto doppler; attuatori: scr, triac, motore in c.c. e passo-passo, attuatore di forza.

Programma del modulo "Strumentazione Elettromedicale"
Definizioni, classificazione della strumentazione biomedica, problematiche generali di progettazione. Schema generale di un sistema di misura. Trasduttori: caratteristiche statiche e dinamiche, interazione organismo-strumento. Misure dirette ed indirette. Origine dei biopotenziali. Elettrodi ed amplificatori per uso biomedico. Rumore elettromagnetico: cause e modalità di riduzione. Strumentazione per elettroencefalografia e potenziali evocati. Elettrocardiografia. Ecografia. Misure di portata e di pressione sanguigna. Strumentazione per laboratorio di analisi. Stimolatori elettrici.

Prerequisiti

Principi di fisiologia umana. Conoscenze di Elettronica, di Elettrotecnica e di Fisica Generale.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 75
Esercitazioni (ore/anno in aula): 30
Attività pratiche (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

Lombardi R.. Dispense di Tecnologie Biomediche. CLU. (modulo Trasduttori e attuatori per applicazioni biomediche e industriali).

Avanzolini G.. Strumentazione Biomedica. Patron. (per entrambi i moduli).

Webster J.G.. Strumentazione Biomedica. EdiSES - Napoli. (modulo Strumentazione Elettromedicale).

Appunti delle lezioni.

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame consiste in una prova scritta