Questo corso offre un'approfondita esplorazione dei concetti fondamentali e delle tecniche coinvolte nella misurazione dell'attività cardiaca mediante tecnologie indossabili. I partecipanti acquisiranno conoscenze su vari segnali fisiologici, principi elettronici e metodologie di progettazione di circuiti fondamentali per lo sviluppo di dispositivi indossabili per il monitoraggio della salute cardiaca. Il corso si concentrerà praticamente sul design, la simulazione, la fabbricazione e la verifica di un circuito elettrico mirato all'acquisizione di segnali elettrocardiografici (ECG). L'obiettivo è fornire agli studenti tutti gli strumenti necessari per portare a termine l'intero flusso di progetto di un circuito elettrico, partendo dall'idea e procedendo alla fabbricazione e alla verifica.
Prerequisiti
Basi di anatomia e di fisiologia umana. Nozioni generali delle problematiche dell’interazione tra strumento e organismo umano. Elettrotecnica, elettronica, fisica generale. Basi di programmazione (Matlab, C)
Metodi didattici
Lezioni ed esercitazioni pratiche (ore/anno in aula): 66
Verifica Apprendimento
- Prova scritta, con domande a scelta multipla ed esercizi - Relazione scritta sui risultati delle attività di progettazione del circuito di acquisizione dei segnali ECG (simulazioni, progettazione del layout, fabbricazione della PCB, saldatura e test, elaborazione del segnale ECG)
Testi
- Slides e materiale del corso forniti dai docenti sulla piattaforma KIRO. - Webster J.G., " Strumentazione Biomedica", EdiSES - Avanzolini G., Magosso E., "Strumentazione Biomedica. Progetto e impiego dei sistemi di misura", Pàtron.
Contenuti
- Introduzione alle tecnologie indossabili innovative per la misurazione dell'attività cardiaca - Misurazione multifattoriale dell'attività cardiaca: elettrocardiogramma (ECG), fotopletismogramma (PPG), fonocardiogramma (PCG), sismocardiogramma (SCG) - Fondamenti di elettronica: componenti attivi e passivi - Front-end analogico per l'acquisizione dell'attività elettrica - Principi di simulazione e progettazione dei circuiti - Implementazione e test di un circuito stampato (printed circuit board, PCB) per la misurazione dell'elettrocardiogramma (ECG) a singola derivazione
