Politecnico di Torino | |||||||||||||||||
Anno Accademico 2017/18 | |||||||||||||||||
01OVBOQ, 01OVBOV, 01OVBPE Electromagnetic fields and biological tissues: effects and medical applications |
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Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica (Electronic Engineering) - Torino Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Informatica (Computer Engineering) - Torino Corso di Laurea Magistrale in Nanotechnologies For Icts (Nanotecnologie Per Le Ict) - Torino/Grenoble/Losanna |
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Presentazione
Il corso è insegnato in inglese (si invita a consultare soprattutto la scheda in inglese).
Il corso è incentrato sugli effetti più importanti dei campi elettromagnetici non-ionizzanti sui tessuti biologici ed in particolare umani. Si considerano sia i campi utilizzati intenzionalmente come mezzo terapeutico o diagnostico, sia quelli presenti nell’ambiente per effetto delle attività umane, e la normativa relativa all’esposizione a tali campi. Viene fatta una panoramica che comprende risultati recenti sia su effetti scientificamente studiati sia su prospettive terapeutiche in sperimentazione. |
Risultati di apprendimento attesi
Conoscenza della panoramica dei risultati scientifici noti;
Abilità a comprendere le principali prospettive applicative, le problematiche tecnologiche, le normative e raccomandazioni. |
Prerequisiti / Conoscenze pregresse
Matematica di base (laurea triennale); fisica di base, nozioni di elementari di fisica sulle grandezze elettriche e magnetiche; Elettrotecnica/Teoria dei circuiti.
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Programma
- Richiami ed integrazioni sulla caratterizzazione del campo elettromagnetico (EM);
- Caratterizzazione del campo EM nei mezzi materiali e caratterizzazione elettromagnetica macroscopica dei tessuti biologici. - Bilancio energetico per il campo elettromagnetico; - Regime di bassa frequenza (campo quasi-statico) e di alta frequenza (onde elettromagnetiche). - Panoramica degli effetti scientificamente riconosciuti dei campi elettromagnetici (EM): effetti non-termici e termici noti; interazioni cellulari non-termiche a bassa frequenza. - Effetti termici: il campo come sorgente termica a bassa e alta frequenza, penetrazione dei campi; bio-heat equation. - Principali usi diagnostici e terapeutici in uso clinico dei campi EM: MRI; elettrobisturi e ablazione, ipertermia per la terapia del cancro. - Campi EM ambientali: principali sorgenti, normativa e raccomandazioni. - Effetti terapeutici e diagnostici emergenti e futuri attualmente in sperimentazione. |
Organizzazione dell'insegnamento
Il corso è strutturato in lezioni (ca 40h) e sessioni di "problem solving" (ca 20h).
Con cadenza circa bi-settimanale vengono proposti problemi e compiti da svolgere; questi sono strutturati per 1) consentire il controllo dell’apprendimento; 2) analizzare aspetti applicativi del materiale teorico presentato nelle lezioni; 3) ottenere informazioni pratiche e sensibilità numerica su alcune applicazioni. Le esercitazioni assistite ed i problemi assegnati durante il corso rappresentano un punto chiave del percorso di apprendimento. È previsto l’uso di strumenti/ambienti software. Laboratorio opzionale su progetti speciali. |
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
L'apprendimento si avvarrà di dispense relative agli argomenti svolti a lezione ed alcuni articoli scientifici; il materiale viene reso disponibile attraverso il portale della didattica. Il materiale fornito è l’unico necessario per ottenere gli obiettivi di apprendimento attesi e superare l’esame.
Verrà inoltre reso disponibile un elenco di ulteriori libri consigliati (non indispensabili durante il corso, utili per chi desiderasse ulteriori approfondimenti). |
Criteri, regole e procedure per l'esame
L’esame può essere sostenuto in due modi alternativi.
Valutazione basata sugli assignments consegnati durante il corso. Richiede la consegna puntuale e completa degli assignment. Gli assignments devono essere svolti in forma strettamente individuale (richiesta dichiarazione legale). Gli assignment consegnati verranno valutati e formerano il voto finale. Voto massimo raggiungibile: nessuna limitazione. I criteri di valutazione includeranno anche differenze/similarità tra sottomissioni individuali, e le discussioni in aula durante le ore dedicate al problem solving. Esame Standard: prova scritta sul problem solving; la prova è basata su esercizi molto simili a quelli svolti durante il corso. Non è consentito alcun materiale didattico durante lo svolgimento, ma il testo contiene le formule utili (per evitare inutili sforzi mnemonici). Durata: 2h. |
Orario delle lezioni |
Statistiche superamento esami |
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