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Biofluid mechanics & bioimage processing to support cardiovascular surgery strategies, diagnostics and decision making

01QZXRR

A.A. 2022/23

Course Language

Inglese

Degree programme(s)

Doctorate Research in Bioingegneria E Scienze Medico-Chirurgiche - Torino

Course structure
Teaching Hours
Lezioni 20
Lecturers
Teacher Status SSD h.Les h.Ex h.Lab h.Tut Years teaching
Chiastra Claudio   Professore Associato ING-IND/34 5 0 0 0 1
Co-lectuers
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Context
SSD CFU Activities Area context
*** N/A ***    
Finalità principale del corso è quella di presentare in modo coordinato aspetti tecnologici e medico-chirurgici che, opportunamente integrati, possono produrre una amplificazione della loro efficacia in termini diagnostici, nel processo decisionale e nella definizione di strategie chirurgiche cardiovascolari. In dettaglio, si mostrerà come il potenziale delle attuali tecniche di imaging cardiovascolare possa essere utilizzato, opportunamente integrato con i metodi tipici della fluidodinamica computazionale, per ottenere una dettagliata caratterizzazione emodinamica del singolo paziente in maniera non invasiva. In parallelo, si darà prova di come il lavoro del cardiochirurgo possa trarre grande beneficio dalla possibilità di poter fare uso di dettagliate analisi quantitative, sia in termini emodinamici che morfometrici, nel processo decisionale e nella pianificazione delle opportune strategie cardiochirurgiche.
The objectives of this course consist in a coordinate overview of the benefits of the integration of technological and medical-surgical aspects when dealing with cardiovascular diseases. In particular, this integration could result in an increased efficacy in terms of disease diagnosis, decision-making and surgical planning. In detail, it will be shown how the coupling of cardiovascular imaging and computational fluid dynamics methods allows a detailed non-invasive patient-specific hemodynamic characterization. Moreover, it will be shown how cardio surgeon can benefit from the detailed hemodynamic and morphometric quantitative analysis deriving from computational methods. This information have the potential to help the decision making and allow a robust planning of the therapeutic strategies by the ability to predict the different outcomes.
Conoscenza base della fisiologia e biomeccanica del sistema cardiovascolare. Conoscenza base dei principi fisici alla base dei sistemi di imaging utilizzati in ambito cardiovascolare.
Basic knowledge of the physiology and biomechanics of the cardiovascular system. Basic knowledge of the physical principles underling the imaging modalities used in cardiovascular medicine.
- Imaging cardiovascolare per una emodinamica arteriosa quantitativa e quadridimensionale. - Modelli emodinamici computazionali personalizzati: integrazione di immagini cliniche all’interno di un contesto computazionale. Casi di studio rappresentativi. - Metodi basati sulla elaborazione di immagini per una caratterizzazione geometrica tridimensionale personalizzata di distretti cardiovascolari. - Tecniche di elaborazione di immagini per la estrazione di dati morfometrici da scansioni ultrasonografiche bi e tridimensionali. - Tecniche di elaborazione del segnale in flussometria Doppler. - Chirurgia toracoscopica mitralica: strategie di clampaggio e perfusione. - Chirurgia mitralica transapicale: il ruolo dell’imaging e della navigazione intracardiaca. - Nuovi dispositivi per la chirurgia mitralica per via transapicale (endoprotesi, neo-corde trans-apicali).
- Cardiovascular imaging for quantitative 4D in vivo hemodynamics. - Towards subject-specific computational hemodynamics: integration of clinical imaging inside an in silico framework. Relevant case studies. - Image-based methods for patient-specific 3D geometric characterization of the arterial vasculature. - Image processing techniques for the extraction of morphometric data from 2-D/3-D US scans. - Signal processing techniques in Doppler flowmetry. - Mitral thoracoscopic surgery: clamping and perfusion strategies. - Mitral transapical surgery: the role of clinical imaging and of intracavitary navigation. - Novel devices for mitral transapical surgery.
Modalità mista
Mixed mode
Presentazione report scritto - Sviluppo di project work in team
Written report presentation - Team project work development
P.D.2-2 - Aprile
P.D.2-2 - April


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