PORTALE DELLA DIDATTICA

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Progettazione di software medicali/Tecnologie per la telemedicina

01UQWMV

A.A. 2025/26

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Collaboratori
Espandi

Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
2024/25
L'insegnamento fornisce le conoscenze necessarie per la progettazione e la gestione dei software medicali a supporto dell’attività clinica. Questo tipo di software è alla base dell'informatizzazione dei processi clinici e dei sistemi di telemedicina. L’informatizzazione dei processi clinici all’interno delle strutture sanitarie procede lentamente a causa delle difficoltà di inserimento dei software, spesso progettati senza una reale conoscenza dei processi, nel lavoro quotidiano del singolo operatore sanitario e della difficoltà di rendere interoperabili i software tra loro. Operare correttamente nella fase di progettazione e di inserimento all’interno della struttura del software ne aumenta l’accettabilità e diminuisce i rischi. Occorre poi ricordare che molti di questi software deve sottostare alla normativa dispositivi medici. Al termine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di collaborare con un team che sviluppa software medicale o di inserirsi in un servizio IT o di ingegneria clinica di una struttura sanitaria.
This course provides the competences necessary to design medical software and to manage their use in the clinical practice. This kind of software is fundamental for computerized clinical processes and for telemedicine services. For a successful use of this kind of software, design must take into account the daily processes and the interoperability with the other software. A correct design increase their acceptability and reduce risks linked to their use. Several of these software are medical device software. At the end, the student will be able to cooperate with a medical software developing team or to work for an IT or a Clinical Engineering Department.
L’insegnamento fornisce conoscenze relative agli strumenti di modellizzazione dei processi, di analisi delle specifiche, di documentazione e testing del software, la normativa e le problematiche di gestione dei software medicali all'interno delle strutture sanitarie. Durante le attività di laboratorio, allo studente viene insegnato come acquisire le specifiche tramite la modellizzazione dei processi, come progettare adeguatamente le interfacce in modo che siano ergonomiche e che favoriscano una riduzione dei rischi collegati a errori di input o a una non corretta interpretazione delle informazioni visualizzate, e come portare avanti correttamente la fase di test e validazione.
Al termine del corso lo studente dovrà essere in grado di - valutare vantaggi, svantaggi, limiti e applicabilità delle tecniche di trasmissione ed elaborazione dell’informazione nell'ambito della telemedicina - sviluppare un progetto di massima di telemedicina. Inoltre lo studente otterrà: - la conoscenza della struttura di un sistema di trasmissione - una conoscenza di base delle reti di comunicazione, sia di tipo “wired” sia di tipo “wireless” - conoscenza dei problemi di bilanciamento di “bit rate”, occupazione di banda e potenza - una conoscenza di base di alcuni standard di trasmissione - conoscenza di problemi di sicurezza (cifratura, anonimizzazione, autenticazione) - conoscenza dei problemi specifici delle applicazioni di telemedicina - conoscenza dei limiti della telemedicina - conoscenza di patologie mediche gestibili tramite telemedicina - capacità di individuare ambiti di applicabilità della telemedicina
I concetti base dell’informatica
Sono richieste conoscenze di base di analisi dei segnali e fisiologia.
01. Introduzione 02. Strumenti per l’analisi dei fabbisogni e la definizione delle specifiche: definizione di processo, strumenti per l’analisi e la descrizione dei processi 03. Strumenti per l’analisi delle specifiche e la progettazione di software: UML (Use Case Diagram, Use Case Details, Oggetti, Activity Diagrams), Sistemi di codifica 04. Strumenti per la documentazione dello sviluppo di software: UML (…), definizione e principali caratteristiche di una base dati. Normativa e standard. Strumenti per la verifica e la validazione di software: differenza tra verifica, validazione e collaudo; UML (piano delle prove e check list) 05. Principali applicazioni e problematiche aperte. Innovazione e futuro dei dispositivi medici software: sistemi di supporto alla decisione clinica, HTA Laboratorio 1: Process modeling Laboratorio 2: Analisi delle specifiche e progetto di interfacce Laboratorio 3: Testing
- Generalità su telemedicina, e-health, m-health, GDPR - Sicurezza e cifratura, anonimizzazione e pseudonimizzazione, funzioni hash, autenticazione, cenni a blockchain - Tecniche di trasmissione dell’informazione: mezzi trasmissivi, modulazioni, velocità di trasmissione e occupazione di banda, codifica di sorgente e di canale, tecniche di multiplexing - Reti di telecomunicazioni: topologie, modello ISO-OSI, cenni alla struttura di Internet, TCP/IP - Reti wireless: Body Area Networks, intrabody communications, cenni a 2G/3G/4G/5G e loro utilizzo in telemedicina - Descrizione di applicazioni e discussione (esempi: come monitorare l'insufficienza cardiaca, gestione del paziente diabetico, prevenzione delle cadute negli anziani) - Progetto di un’applicazione di telemedicina (gruppi di 4-5 studenti)
L’insegnamento è suddiviso in 34.5 ore di lezioni frontali, 4.5 ore di esercitazione e 21 ore di esercitazioni di laboratorio
L'insegnamento è articolato in lezioni frontali ed esercitazioni in laboratorio volte a progettare un’applicazione di telemedicina. Le lezioni frontali costituiscono circa i due terzi del corso, le esercitazioni di laboratorio il terzo rimanente. Per quanto riguarda il laboratorio, gli studenti devono formare gruppi di 4-5 persone per lo sviluppo del progetto e la scrittura della relazione. I gruppi sono divisi in due squadre.
Slide e materiale distribuito dal docente
S.A.Fricker, C.Thummler, A.Gavras, "Requirements Engineering for Digital Health", Springer J.F.Kurose, K.W.Ross "Computer Networking: a top-down approach", Pearson J.Cabestany, A.Bayes, "Parkinson's Disease Management through ICT: the REMPARK approach", River Publishers Il docente metterà a disposizione degli studenti il materiale presentato durante le lezioni ed esercitazioni, ed eventuale altro materiale per approfondimenti.
Dispense;
Lecture notes;
Modalità di esame: Elaborato progettuale in gruppo; Prova scritta in aula tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;
Exam: Group project; Computer-based written test in class using POLITO platform;
... L’esame è costituito da (a) Prova scritta [22 pt] Valuta Conoscenza e Comprensione e la Capacità di Applicare Conoscenza e Comprensione (b) Relazioni delle esercitazioni [1pt] (b) Relazione del lavoro svolto durante i laboratori [10pt]– Valuta l’Autonomia di giudizio, le Abilità comunicative e la Capacità di lavorare in un team La prova scritta si divide in Parte A (12 minuti): 10 domande a risposta multipla [10 pt] - Parte B (70 minuti): 4 esercizi (Descrizione processi e UML) [12 pt ] con possibilità di consultazione materiale Esercitazioni: – 1pt assegnato a chi consegna tutte le esercitazioni complete oppure 0.3pt per ogni esercitazione consegnata, -0.1pt per ogni esercitazione incompleta La valutazione della relazione del progetto svolto durante il laboratorio si divide in 4pt ottenuti tramite peer review da parte degli altri gruppi 6pt ottenuti tramite valutazione da parte delle docenti
Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.
Exam: Group project; Computer-based written test in class using POLITO platform;
Lo studente viene valutato sulla base di: - una prova scritta della durata di due ore consistente in sei domande a risposta aperta, volta ad accertare le conoscenze indicate nei risultati di apprendimento attesi; non e' possibile consultare appunti, libri, ecc. - una relazione sul progetto, per valutare la capacità critica sviluppata (una sola relazione per gruppo di 4-5 studenti) Della prova scritta viene valutata la correttezza e completezza delle risposte, il voto massimo è 18/30 (massimo tre punti per ciascuna delle 6 domande). Della relazione viene valutata la chiarezza espositiva, la coerenza del progetto, la logica nelle scelte adottate; il voto massimo è 13/30. I due voti vengono sommati per ottenere il voto finale; se questo è 31 viene attribuita la lode.
In addition to the message sent by the online system, students with disabilities or Specific Learning Disorders (SLD) are invited to directly inform the professor in charge of the course about the special arrangements for the exam that have been agreed with the Special Needs Unit. The professor has to be informed at least one week before the beginning of the examination session in order to provide students with the most suitable arrangements for each specific type of exam.
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