Si consiglia l'uso di materiale fornito dal docente.
Testo di riferimento non esaustivo:
Jaakko Malmivuo and Robert Plonsey, Bioelectromagnetism - Principles and Applications of Bioelectric and Biomagnetic Fields, Oxford University Press, 1995.
Accessibile su questo sito: http://www.bem.fi/book/
Obiettivi Formativi
Il Corso ha lo scopo di fornire conoscenze di base sulla bioelettricità e sul suo utilizzo per lo sviluppo di sistemi biomedicali. In particolare, il Corso si propone di illustrare i seguenti aspetti:
- gli effetti sui tessuti biologici provocati da campi elettrici (non ionizzanti), sia non eccitatori che eccitatori;
- i fenomeni relativi alla generazione di campi elettrici da parte di tessuti biologici eccitabili;
- l’impiego di tali effetti e fenomeni per lo sviluppo di sistemi diagnostici, protesici e terapeutici.
Prerequisiti
Fisica, Elettrotecnica
Metodi Didattici
Lezioni frontali
Modalità di verifica apprendimento
La verifica finale consta di una prova orale, durante la quale si valuta, attraverso più domande, la comprensione degli argomenti trattati e l’acquisizione di conoscenze in relazione agli obiettivi formativi, ossia su:
- gli effetti sui tessuti biologici provocati da campi elettrici (non ionizzanti) non eccitatori ed eccitatori;
- i fenomeni relativi alla generazione di campi elettrici da parte di tessuti biologici eccitabili;
- l’impiego di tali effetti e fenomeni per lo sviluppo di sistemi diagnostici, protesici e terapeutici.
Sono inoltre valutate la capacità di applicare in modo autonomo tali conoscenze per affrontare problemi nuovi e le abilità comunicative con uso di appropriata terminologia tecnica.
Programma del corso
INTRODUZIONE
• Cap. 1. Introduzione
PARTE I: CAMPI ELETTRICI NON ECCITATORI IN TESSUTI BIOLOGICI
• Cap. 2. Polarizzazione di dielettrici ideali e con perdite
• Cap. 3. Conduzione elettrica nelle soluzioni ioniche
• Cap. 4. Proprietà elettriche dei tessuti non eccitabili
• Cap. 5. Pletismografia e spettroscopia ad impedenza elettrica
• Cap. 6. Tomografia ad impedenza elettrica
• Cap. 7. Risposta elettrodermica
PARTE II: TESSUTI BIOLOGICI ECCITABILI
• Cap. 8. Proprietà elettriche delle cellule eccitabili: aspetti generali
• Cap. 9. Fenomeni di membrana sottosoglia
• Cap. 10. Fenomeni di membrana soprasoglia
PARTE III: SORGENTI BIOELETTRICHE
• Cap. 11. Modelli di sorgenti di campi bioelettrici
• Cap. 12. Potenziali elettroencefalografici e potenziali evocati
• Cap. 13. Potenziali elettrooculografici, potenziali elettroretinografici e potenziali evocati visivi
• Cap. 14. Potenziali elettromiografici ed elettroneurografici
• Cap. 15. Potenziali elettrocardiografici
• Cap. 16. Protesi mioelettriche
• Cap. 17. Interfacce cervello-computer
PARTE IV: STIMOLAZIONE ELETTRICA DI TESSUTI BIOLOGICI ECCITABILI
• Cap. 18. Stimolazione elettrica dei tessuti eccitabili
• Cap. 19. Stimolazione cardiaca: pacing e defibrillazione
• Cap. 20. FES: stimolazione elettrica funzionale