La telemedicina sta assumendo un ruolo sempre più importante nella vita dei cittadini e sarà fondamentale in futuro a causa del progressivo invecchiamento della popolazione. Il corso si propone di fornire un quadro generale sulle tecnologie, servizi, modalità trasmissive e di elaborazione dei dati nelle applicazioni di telemedicina, con riferimenti a casi clinici reali. Verranno in particolare presentate soluzioni di telemedicina utilizzate nella pratica medica e le tecniche adottate per garantire la sicurezza dei dati.

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 - realizzare un progetto di massima di telemedicina Inoltre lo studente otterrà: - conoscenza della struttura di un sistema di trasmissione - conoscenza di base della struttura di un sistema di trasmissione e delle reti di comunizaione “wired” e “wireless” - conoscenza dei problemi di bilanciamento di “bit rate”, occupazione di banda e potenza - una conoscenza di base di alcuni standard di trasmissione - conoscenza dei problemi di sicurezza e loro soluzione (cifratura, anonimizzazione, pseudonimizzazione, autenticazione) - conoscenza dei problemi specifici delle applicazioni di telemedicina - conoscenza di patologie mediche gestibili tramite telemedicina - capacità di individuare ambiti di applicabilità della telemedicina

Sono richieste conoscenze di base di: - analisi dei segnali, - fisiologia, - programmazione (è necessario aver frequentato un corso di base di informatica e conoscere i cicli for/while, l'istruzione condizionale if/then/else, la chiamata di funzioni ed il passaggio dei parametri). I laboratori saranno svolti in Python ed è consigliato aver esperienza con Python o Matlab.

- Generalità su telemedicina, e-health, m-health, GDPR - Sicurezza e cifratura, anonimizzazione e pseudonimizzazione, funzioni hash, autenticazione - Tecniche di trasmissione dell’informazione: mezzi trasmissivi, modulazioni, velocità di trasmissione e occupazione di banda, codifica di sorgente e di canale, tecniche di multiplexing. Molecular communications (cenni). - Reti di telecomunicazioni: topologie, modello ISO-OSI, cenni alla struttura di Internet, TCP/IP - Reti wireless: Body Area Networks, 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) - In laboratorio: progetto di un’applicazione di telemedicina in cui si applicano i concetti appresi nella parte teorica.

L'insegnamento è articolato in lezioni frontali ed esercitazioni in laboratorio. Le lezioni frontali costituiscono circa i due terzi del corso, le esercitazioni di laboratorio il terzo rimanente. Per quanto riguarda il laboratorio, gli studenti lavoreranno singolarmente; non verranno chieste relazioni, ma l'esame scritto includerà domande sulle attività di laboratorio. I laboratori sono organizzati in modo da implementare in Python le soluzioni a problemi della telemedicina descritti a lezione (autenticazione, cifratura, gestione dati, pseudonimizzazione, rispetto delle richieste GDPR, sviluppo sito web, sviluppo applicazione web). Le attività di laboratorio saranno descritte nel dettaglio nei lucidi forniti dal docente. Gli studenti saranno invitati a collaborare e discutere tra loro, ma dovranno sviluppare la propria versione del software in modo da poter rispondere alle relative domande nell'esame scritto.

Dispense di riferimento: Il docente metterà a disposizione degli studenti i lucidi presentati durante le lezioni ed i laboratori. Testi per approfondimenti: 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

Slides; Esercitazioni di laboratorio; Video lezioni tratte da anni precedenti;

Modalità di esame: Prova scritta in aula tramite PC con l'utilizzo della piattaforma di ateneo;

Exam: Computer-based written test in class using POLITO platform;

... Lo studente viene valutato sulla base di una prova scritta, tutta a libri chiusi, divisa in tre parti, della durata complessiva di 110 minuti. - La prima parte (45 minuti) consiste in tre domande a risposta aperta, volta ad accertare le seguenti conoscenze indicate nei risultati di apprendimento attesi: conoscenza di patologie mediche gestibili tramite telemedicina e capacità di individuare ambiti di applicabilità della telemedicina. Il voto per ciascuna delle 3 risposte è 4 punti (max 12 punti). - La seconda parte (45 minuti) consiste in tre domande a risposta aperta, volta ad accertare le seguenti conoscenze indicate nei risultati di apprendimento attesi: valutazione di vantaggi, svantaggi, limiti e applicabilità delle tecniche di trasmissione ed elaborazione dell’informazione nell'ambito della telemedicina, conoscenza della struttura di un sistema di trasmissione e delle reti di comunizaione “wired” e “wireless”, conoscenza dei problemi di bilanciamento di “bit rate”, occupazione di banda e potenza, conoscenza degli standard di trasmissione discussi a lezione, conoscenza dei problemi di sicurezza e loro soluzione. Il voto per ciascuna delle 3 risposte è 4 punti (max 12 punti). - La terza parte (20 minuti) consiste in due domande a risposta aperta, volta ad accertare le capacità di realizzare un progetto di telemedicina sviluppate durante i laboratori. Le domande saranno relative alle specifiche soluzioni adottate in laboratorio. Il voto per ciascuna delle 2 risposte è 4 punti (max 8 punti). Della prova scritta viene valutata la correttezza (non solo tecnica, ma anche anche ortografica e sintattica) e completezza delle risposte. L'esame è superato se lo studente raggiunge la sufficienza in ciascuna delle 3 parti (almeno 7 punti nella prima e nella seconda parte e 4 punti nella terza parte). Il voto finale si ottiene sommando i voti delle tre parti. Il voto massimo è 32/30 ; i voti da 30.5 (incluso) a 32 vengono convertiti in 30 e lode. In base alle politiche d'Ateneo, lo studente può rifiutare il voto, ma in questo caso dovrà risostenere la prova scritta intera (non verranno memorizzati voti di una singola parte).

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.