Il corso illustra le caratteristiche fondamentali della strumentazione biomedica con particolare attenzione a tutti gli aspetti legati all’elettronica di un sistema di acquisizione ed elaborazione di segnali biomedici. Una parte sostanziale del corso sarà dedicata al progetto e alla realizzazione del front-end analogico di un dispositivo per il monitoraggio della pulsazione cardiaca.
R.S. Khandpur, Handbook of Biomedical Instrumentation third edition, McGraw-Hill Education 2014
Obiettivi Formativi
1) Conoscenza dei vincoli di progetto della strumentazione biomedica
2) Conoscenza della catena di acquisizione di segnali bioelettrici
3) Conoscenza dei principi fisici alla base del funzionamento di elettrodi e trasduttori
4) Capacità di interpretare le voci principali dei datasheets di componenti elettronici necessari al progetto di un sistema di acquisizione
5) Capacità di analizzare e progettare i blocchi base di un dispositivo biomedicale
Prerequisiti
Conoscenza dei dispositivi elettronici fondamentali.
Metodi Didattici
Lezioni frontali
Esercitazioni in laboratorio
In base alle misure per il contenimento dell’epidemia COVID-19, le lezioni potranno essere svolte a distanza. Inoltre, qualora non fosse possibile accedere ai laboratori didattici, le esercitazioni pratiche saranno sostituite da attività di simulazione di circuiti elettronici.
Altre Informazioni
-
Modalità di verifica apprendimento
Elaborato scritto sull’attività di laboratorio e discussione orale
Programma del corso
Fondamenti della strumentazione medica: sorgenti di segnali biomedici, schema base dei sistemi per strumentazione medica, requisiti del sistema di acquisizione/elaborazione, sistemi per strumentazione intelligente, vincoli di progetto.
Elettrodi e trasduttori: classificazione delle misure, origine dei segnali bioelettrici, tipologie di elettrodi e trasduttori.
Condizionamento del segnale ed esempi di sistema: preamplificatori, rumore, accoppiamenti elettrostatici ed elettromagnetici, filtri passivi e attivi.
Esempi di sistemi biomedicali: ECG, EEG, EMG, sistema per il monitoraggio del paziente, ecografo.
Attività di laboratorio per la progettazione e la realizzazione del front-end analogico di un dispositivo per il monitoraggio della pulsazione cardiaca.