Al termine del corso lo studente avrà acquisito: - fondamenti di fluido-dinamica; - una conoscenza di base del sistema circolatorio e della fisiologia; - principi di funzionamento delle biomacchine comunemente usate nella pratica clinica per l'emodialisi e la circolazione extra-corporea; - principi di modellazione del sistema circolatorio sia monodimensionale che tridimensionale, con cenni su strumenti computazionale; - panoramica delle protesi delle valvole cardiache.
Prerequisiti
Conoscenza dei principi di meccanica dei fluidi (Fisica) e delle equazioni differenziali alle derivate parziali.
Metodi didattici
lezioni frontali anche con l'ausilio di dispositivi multimediali; esercitazioni pratiche e/o numeriche in aula attrezzata con computer
Verifica Apprendimento
L’esame sarà superato dopo l’esito positivo di un colloquio orale inerente ai contenuti del corso e alla contemporanea discussione di un progetto incentrato sull'applicazione dei principi acquisiti; è prevista anche una prova al calcolatore per la simulazione fluidodinamica di un caso studio in ambito biomedicale.
Testi
Appunti distribuiti durante il corso e resi disponibili sulla piattaforma Kiro. Letture suggerite: - Nichols W, O'Rourke M, Vlachopoulos C, editors. McDonald's blood flow in arteries: theoretical, experimental and clinical principles. CRC press; 2011 Jul 29. - Caro CG. The mechanics of the circulation. Cambridge University Press; 2012. - Kundu, P.K., Cohen, I.M.. Fluid Mechanics. Elsevier. In particolare il capitolo “Introduction to Biofluid Mechanics”. - Miller,G.E.. Artificial Organs. Morgan & Claypool.
Contenuti
Fondamenti di fluidodinamica; Richiami di anatomia del sistema vascolare; Fisiologia e patologia del sistema circolatorio; Reologia del sangue; Principi delle onde arteriose; Modellazione e simulazione del sistema circolatorio; Modelli ridotti del sistema cardiovascolare; Modelli 3D e strumenti computazionali: introduzione Modelli 3D e strumenti computazionali: set-up analisi; Creazioni di modelli vascolari da immagini mediche; Modelli 3D e strumenti computazionali: applicazioni; Circolazione extra-corporea (ECMO); Macchine e circuiti per emodialisi; Assistenza ventricolare; Protesi valvolari biologiche e meccaniche.
