Dispositivi impiantabili attivi
L'insegnamento ha lo scopo di presentare agli studenti i principali dispositivi impiantabili attivi. In particolare verranno trattati argomenti relativi ai dispositivi impiantabili attivi in generale (sorgenti energetiche, telemetria, programmabilità) e saranno poi descritti stimolatori cardiaci, defibrillatori-cardioversori impiantabili, monitor impiantabili del ritmo cardiaco, stimolatori urologici, stimolatori per il contenimento del tremore, stimolatori gastro-enterici e simili. La conoscenza dei dispositivi sarà ottenuta anche leggendo ed analizzando in modo critico manuali d'uso, al fine di fornire agli studenti un metodo che consenta loro di affrontare, nel corso della futura attività professionale, il bisogno di continuo aggiornamento. Saranno anche trattati i principali aspetti normativi relativi ai dispositivi impiantabili attivi.

Bioimmagini
L’insegnamento ha lo scopo dii fornire le conoscenze di base relative al funzionamento dei moderni dispositivi per imaging clinico. Esso intende approfondire le conoscenze di base relativamente ai principi fisici su cui si fondano le diverse metodiche di imaging clinico, mostrando come tali principi siano sfruttati nei dispositivi reali. Di ogni dispositivo verranno introdotte le criticità sia strumentali che di gestione, i costi, e le necessità di manutenzione e controllo periodico.

Dispositivi impiantabili attivi
Conoscenza dei principi di funzionamento e delle principali caratteristiche di stimolatori cardiaci, defibrillatori-cardioversori impiantabili, monitor del ritmo cardiaco impiantabili, stimolatori antalgici, stimolatori del nervo frenico, stimolatori per la riduzione della rigidità nella malattia di Parkinson, stimolatori urologici, stimolatori gastro-enterici e impianti cocleari. Capacità di comprendere nel dettaglio le caratteristiche funzionali dei dispositivi citati e gli aspetti di sicurezza legati all'uso di detti dispositivi.
Questo insegnamento contribuisce a sviluppare autonomia di giudizio grazie alla soluzione degli esercizi proposti nel corso dell’insegnamento.
Questo insegnamento contribuisce ad aumentare le capacità di apprendimento in quanto nel corso di lezioni ed esercitazioni viene fornito agli studenti un metodo che consente loro di affinare la conoscenza di dispositivi sconosciuti utilizzando le norme di prodotto e le indicazioni che possono essere ritrovate su manuali d'uso u sui siti web dei produttori di strumentazione medicale.

Bioimmagini
Conoscenze relative ai principi fisici dell’imaging clinico.
Conoscenza della struttura e tecnologia dei dispositivi per imaging clinico.
Conoscenza delle potenzialità diagnostiche di ogni dispositivo e delle limitazioni intrinseche.
Conoscenza delle criticità di ogni dispositivo anche in relazione alle problematiche di acquisto e manutenzione, in rapporto si servizi di ingegneria clinica.
Dato un dispositivo per bioimmagini, lo studente sarà in grado di dettagliarne il grado di sviluppo tecnologico e la fascia di mercato in cui esso si colloca. Inoltre, grazie alla conoscenza acquisita sulla tecnologia, sulla normativa vigente e sull’offerta di dispositivi commerciali, lo studente sarà in grado di stilare un allegato tecnico per l’acquisto di un dispositivo per imaging.
Questo insegnamento contribuisce a sviluppare l’autonomia di giudizio durante le esercitazioni di laboratorio.
Questo insegnamento contribuisce a migliorare le abilità comunicative scritte e orali mediante i laboratori.
Questo insegnamento contribuisce a fornire allo studente gli strumenti per un aggiornamento continuo, richiedendogli la consultazione di siti web relativi ai maggiori produttori di dispositivi per immagini. Questa attività ha lo scopo di illustrare come sia possibile, tramite la rete, acquisire la documentazione per un’analisi di mercato preliminare dello stato dell’arte tecnologico.

Entrambi i moduli
Lo studente deve avere una buona preparazione di fisica e di elettronica. La conoscenza della Direttiva Dispositivi Medici 93/42 e dell'ampliamento 2007/47 costituisce prerequisito importante. Principi di funzionamento di apparecchi per il prelievo di biopotenziali e stimolazione ad alta o bassa energia, capacità di risolvere semplici circuiti elettrici ed elettronici, conoscenza degli aspetti principali relativi alla fisiologia dei principali apparati del corpo umano.

Dispositivi impiantabili attivi
Nel corso dell’insegnamento saranno descritte nel dettaglio le funzioni dei dispositivi di seguito elencati. Per ogni dispositivo verranno inoltre presentati e discussi alcuni aspetti progettuali caratterizzanti. Saranno sempre sottolineati gli aspetti relativi all’alimentazione dei dispositivi ed alla valutazione, sotto questo aspetto della loro fattibilità. Per la maggior parte dei dispositivi saranno presentati e commentati filmati di procedure di impianto.
- Sorgenti energetiche per dispositivi impiantabili attivi: descrizione, funzionamento e principali caratteristiche.
- Telealimentazione mediante accoppiamento transcutaneo.
- Telemetria bidirezionale: il metodo dell’impedenza riflessa ed altre soluzioni.
- Fisiologia dei tessuti eccitabili: curva intensità – durata e parametri caratteristici.
- Stimolatori cardiaci: circuito di uscita e forme d’onda tipiche nella stimolazione cardiaca, il modello elettrico del catetere di stimolazione, principali funzioni di uno stimolatore cardiaco, il codice NBG e le differenti modalità di funzionamento, funzionalità dello stimolatore orientate alla diagnostica clinica ed al follow-up, compatibilità con la risonanza magnetica nucleare. Analisi di parti selezionate di un manuale di uno stimolatore reale. Stimolatori tricamerali.
- Defibrillatori – cardioversori impiantabili: generalità, utilità clinica, circuito di carica del condensatore e suo dimensionamento, valutazione dell’autonomia di un dispositivo. La rivelazione statistica di un evento, curve ROC, parametri di rivelazione. Rivelazione di VF, VT ed FVT. Terapie VF, VT ed FVT. Terapie ATP. Pacing antibradicardico post-shock.
- CRT-D: generalità, utilità clinica, posizionamento del catetere per stimolazione del ventricolo sinistro, stimolazione multipoint e determinazione dei parametri.
- ICM (loop recorder): generalità, utilità clinica, rivelazione dell’onda R mediante soglia dinamica, episodi riconosciuti, riconoscimento episodi, funzione holter, diario episodi, autonomia e consumi.
- Stimolatore del frenico: generalità, utilità clinica, parametri di stimolazione e loro giustificazione, valutazione dell’autonomia.
- Stimolatori urologici: generalità, utilità clinica, tecniche di impianto degli elettrodi, la stimolazione della vescica paralitica e della vescica iperattiva. Parametri di stimolazione.
- Stimolatori antalgici: generalità, utilità clinica, tecniche di impianto di elettrodi intratecali, parametri di stimolazione.
- Infusori impiantabili: generalità, utilità clinica, costituzione di un infusore impiantabile, considerazioni energetiche, modi di funzionamento.
- Stimolatori encefalici: generalità, utilità clinica, tecniche di impianto elettrodi di stimolazione, parametri di stimolazione, la stimolazione ad anello chiuso.
- Stimolatori gastro-intestinali: generalità, utilità clinica, tecniche di impianto, parametri di stimolazione. Uso del segnale elettro gastro entero grafico per la verifica dell’efficacia della stimolazione.
- Impianti cocleari, generalità, fisiologia dell’apparato uditivo, costituzione di un sistema, tecniche di impianto.


Bioimmagini
Il programma del corso consiste nella descrizione dei più diffusi dispositivi per imaging medico a partire dai principi fisici. Pertanto, per ogni classe di dispositivi, verranno prima introdotte le caratteristiche dell’energia sfruttata per ottenere l’immagine e, successivamente, verrà discussa la tecnologia che consente al clinico di sfruttare tale interazione energia-materia in ottica di imaging diagnostico.

Gli argomenti principali del corso sono i seguenti:
- Introduzione alle bioimmagini (2h)
- Dispositivi radiologici planari (8h)
- Dispositivi per tomografia computerizzata e tomosintesi (8h)
- Medicina nucleare, scintigrafia, dispositivi PET e SPECT (8h)
- Ultrasonografia e dispositivi flussimetrici (8h)
- Dispositivi per risonanza magnetica (10h)
- Applicazioni diagnostiche (2h)
- Normativa e dimensionamento dispositivi (4h)

Dispositivi impiantabili attivi
L’insegnamento è articolato in lezioni frontali nel corso delle quali vengono proposti agli studenti esercizi di calcolo o commento di procedure.

Bioimmagini
Il corso è organizzato in lezioni frontali, esercitazioni in aula, ed esercitazioni in laboratorio. I laboratori, nel numero di quattro, sono organizzati in squadre di quattro studenti e vengono distribuiti lungo il corso dell’insegnamento. Per ogni laboratorio è necessario consegnare una relazione sul lavoro svolto. Il programma dei laboratori verte sull’approfondimento delle nozioni teoriche apprese a lezione, in particolare per quanto concerne la normativa e gli ultimi ritrovati tecnologici dei diversi dispositivi per bioimmagini.
Le esercitazioni hanno il compito di approfondire alcuni aspetti di dimensionamento tecnologico e/o energetico dei dispositivi per bioimmagini studiati.

Dispositivi impiantabili attivi
Il docente renderà disponibile tutto il materiale presentato a lezione. Saranno inoltre messi a disposizione degli studenti i manuali dei dispositivi presentati e discussi a lezione e altro materiale per eventuali approfondimenti. Sono disponibili le videoregistrazioni delle lezioni dell'anno precedente.

Bioimmagini
Slide fornite dal docente ed articoli scientifici di recente pubblicazione su tecniche particolari.
Il testo consigliato è "Bioimmagini", Valli e Coppini, Collana di Ingegneria Biomedica, Pàtron Editore.

Dispositivi impiantabili attivi
La prova scritta comprende una prima parte consistente in dieci domande a risposta guidata ed una seconda parte consistente in tre domande a risposta libera. Alla prima parte, che ha la durata di 10 minuti, sono attribuiti 6 punti, che derivano dal moltiplicare per 6/10 il punteggio ottenuto come segue: ogni risposta corretta incrementa il totale di 1 punto, ogni risposta errata comporta la sottrazione di 0,5 punti ed ogni risposta non data non è considerata. Alla seconda parte, che dura 45 minuti, sono attribuiti 27 punti, sino a 9 per ogni esercizio. Lo studente che non raggiunge almeno la soglia di 5,5/10 nella prima parte o quella di 15/27 nella seconda parte è riprovato. Il voto finale viene determinato sommando al punteggio riportato nella prima parte il punteggio ottenuto sommando i tre voti riportati negli esercizi della seconda parte. In questo modo il massimo punteggio ottenibile è pari a 33. La somma dei 4 contributi viene approssimata all’intero più vicino. Se il voto così determinato è maggiore di 30,5 allo studente viene assegnata la lode.

Bioimmagini
L’esame è scritto e consta di quattro domande a risposta aperta, ognuna delle quali è valutata fino ad un massimo di 8 punti. Le relazioni di laboratorio, corrette e discusse, sono valutate, complessivamente, fino ad un massimo di 6 punti. Il voto finale d’esame viene calcolato sommando i quattro punteggi migliori sui cinque (le quattro domande e le relazioni di laboratorio).