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 avere la capacità 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, - individuare ambiti di applicabilità della 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 comunicazione “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.

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 OSI, cenni alla struttura di Internet, TCP/IP. - Reti wireless: Body Area Networks, cenni a 2G/3G/4G/5G e loro utilizzo in telemedicina, telecomunicazioni satellitari. - 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. Durante il laboratorio gli studenti svilupperanno in Python un'applicazione web, affrontando di volta in volta uno dei problemi della telemedicina descritti a lezione (autenticazione, cifratura, gestione dati, pseudonimizzazione, rispetto delle richieste GDPR, ecc.). Le attività da svolgere settimanalmente saranno descritte nel dettaglio nei lucidi forniti dal docente. Gli studenti potranno collaborare e discutere tra loro, ma dovranno produrre una propria versione della web-app, oggetto di discussione durante l'esame orale obbligatorio. Non verrà chiesta alcuna relazione di laboratorio.

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;

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

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

... Lo studente viene valutato sulla base di una prova scritta su piattaforma Moodle Exam e di una prova orale obbligatoria, tutto a libri chiusi. La prova scritta è divisa in due parti, della durata complessiva di 60 minuti. - La prima parte (30 minuti) consiste in 12 quiz a risposta multipla, volti ad accertare le seguenti conoscenze indicate nei risultati di apprendimento attesi: patologie mediche gestibili tramite telemedicina e problemi associati a queste soluzioni di telemedicina. - La seconda parte (30 minuti) consiste in 12 quiz a risposta multipla, volti ad accertare le seguenti conoscenze indicate nei risultati di apprendimento attesi: tecniche di trasmissione ed elaborazione dell’informazione nell'ambito della telemedicina, struttura di un sistema di trasmissione e delle reti di comunicaione “wired” e “wireless”, bilanciamento di “bit rate”, occupazione di banda e potenza, standard di trasmissione discussi a lezione, problemi di sicurezza e loro soluzione. Ogni risposta corretta del quiz vale 1 punto, ogni risposta sbagliata corrisponde ad una penalizzazione di 0.2 punti (massimo punteggio: 24). Durante la prova orale obbligatoria lo studente dovrà usare sul proprio PC la web app progettata durante il laboratorio e rispondere a domande specifiche sul suo funzionamento (mostrandone lo script) e sulle tecniche usate per risolvere, ad esempio, i problemi di gestione dei dati, sicurezza, privacy, autenticazione. Inoltre lo studente dovrà dimostrare la capacità di valutare criticamente la web-app progettata, individuando possibili miglioramenti o possibili usi in ambiti medici diversi da quelli immaginati nel laboratorio. Il punteggio massimo per la prova orale è di 8 punti; verrà valutata la prontezza delle risposte, l'uso corretto del linguaggio tecnico, la capacità critica. L'esame orale consente di valutare le capacità descritte nei risultati di apprendimento attesi. 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). Non è possibile accedere all'esame orale nel caso in cui una o entrambe le parti scritte siano insufficienti. 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 l'intera prova scritta e la prova orale (non verranno memorizzati voti di una singola parte). Viene data la possibilità di sostenere una prova orale facoltativa su tutti gli argomenti dell'insegnamento (incluso laboratorio). A seguito della prova orale facoltativa il voto iniziale (ottenuto con le due prove a quiz e l'orale obbligatorio sul laboratorio) potrà risultare aumentato o diminuito al massimo di due punti.

Gli studenti e le studentesse con disabilita 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'Unita Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione piu idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.