Conoscere le normative e linee guida sull’esposizione ai campi elettromagnetici. Conoscere le principali applicazioni dei campi elettromagnetici per il monitoraggio in remoto dei parametri biometrici e saper progettare antenne e circuiti nell’ambito di Body Area Network. Acquisire competenze sul calcolo dosimetrico dei campi elettromagnetici nei tessuti biologici attraverso tecniche numeriche e simulatori elettromagnetici.
scheda docente
materiale didattico
Radiazioni non ionizzanti: campi elettromagnetici e radiazione ottiche coerenti e non coerenti. Direttive europee e legislazione nazionale. Sorgenti di campi elettromagnetici di bassa frequenza: elettrodotti, apparecchiature biomediche, apparecchiature elettriche. Limiti di esposizione per sorgenti di bassa frequenza. Campi elettromagnetici a radiofrequenza. Studi e linee guida IRCNIP e OMS. Apparecchiature biomediche a radiofrequenza. Dosimetria dei campi elettromagnetici e valutazione del rischio in ambienti di lavoro e sanità. Radiazioni laser e radiazioni ottiche incoerenti. Dosimetria delle radiazioni ottiche. Valutazione e gestione del rischio.
Radiazioni ionizzanti. Direttive Euratom e legislazione nazionale per la radioprotezione dalle radiazioni ionizzanti. Dosimetria delle radiazioni ionizzanti.
Parte II – Applicazioni di sensori elettromagnetici in telemedicina
Applicazioni cliniche dei campi elettromagnetici per il monitoraggio a distanza dei parametri vitali di pazienti mediante Body Area Network (BAN) ed Implanted Body Area Network (IBAN) e Personal Area Network (PAN). Standard IEEE e caratteristiche delle trasmissioni. Propagazione e sensori per comunicazioni on-body, in-body ed off-body. Applicazioni al monitoraggio di parametri fisiologici di pazienti: insulina, frequenza cardiaca, pressione, temperatura corporea. Sensori e circuiti per sistemi indossabili. Materiali e tecniche di realizzazione di sensori su tessuti. Sensori e circuiti per sistemi impiantabili. Compatibilità tra sensori indossabili e mezzi biologici.
Parte III – Modellistica dei campi elettromagnetici per dosimetria ed imaging
Tecniche per la valutazione dosimetrica ed il calcolo del SAR nei tessuti biologici. Dosimetria sperimentale su fantocci. Misure in-vivo ed ex-vivo. Tecniche numeriche con fantocci di tipo voxel. Utilizzo di software commerciale per la simulazione elettromagnetica delle proprietà radiative dei sensori, e per valutazioni dosimetriche di interazione bioelettromagnetica tra sensori e tessuti biologici. Imaging a microonde per la diagnostica non invasiva di neoplasie. Applicazioni di breast cancer imaging e brain imaging.
Douglas H. Werner (Editor), Zhi Hao Jiang (Editor), "Electromagnetics of Body Area Networks: Antennas, Propagation, and RF Systems", Wiley IEEE-press, ISBN: 978-1-119-02946-5
Programma
Parte I – Normative e prevenzione dei rischi da radiazioni non ionizzanti e ionizzantiRadiazioni non ionizzanti: campi elettromagnetici e radiazione ottiche coerenti e non coerenti. Direttive europee e legislazione nazionale. Sorgenti di campi elettromagnetici di bassa frequenza: elettrodotti, apparecchiature biomediche, apparecchiature elettriche. Limiti di esposizione per sorgenti di bassa frequenza. Campi elettromagnetici a radiofrequenza. Studi e linee guida IRCNIP e OMS. Apparecchiature biomediche a radiofrequenza. Dosimetria dei campi elettromagnetici e valutazione del rischio in ambienti di lavoro e sanità. Radiazioni laser e radiazioni ottiche incoerenti. Dosimetria delle radiazioni ottiche. Valutazione e gestione del rischio.
Radiazioni ionizzanti. Direttive Euratom e legislazione nazionale per la radioprotezione dalle radiazioni ionizzanti. Dosimetria delle radiazioni ionizzanti.
Parte II – Applicazioni di sensori elettromagnetici in telemedicina
Applicazioni cliniche dei campi elettromagnetici per il monitoraggio a distanza dei parametri vitali di pazienti mediante Body Area Network (BAN) ed Implanted Body Area Network (IBAN) e Personal Area Network (PAN). Standard IEEE e caratteristiche delle trasmissioni. Propagazione e sensori per comunicazioni on-body, in-body ed off-body. Applicazioni al monitoraggio di parametri fisiologici di pazienti: insulina, frequenza cardiaca, pressione, temperatura corporea. Sensori e circuiti per sistemi indossabili. Materiali e tecniche di realizzazione di sensori su tessuti. Sensori e circuiti per sistemi impiantabili. Compatibilità tra sensori indossabili e mezzi biologici.
Parte III – Modellistica dei campi elettromagnetici per dosimetria ed imaging
Tecniche per la valutazione dosimetrica ed il calcolo del SAR nei tessuti biologici. Dosimetria sperimentale su fantocci. Misure in-vivo ed ex-vivo. Tecniche numeriche con fantocci di tipo voxel. Utilizzo di software commerciale per la simulazione elettromagnetica delle proprietà radiative dei sensori, e per valutazioni dosimetriche di interazione bioelettromagnetica tra sensori e tessuti biologici. Imaging a microonde per la diagnostica non invasiva di neoplasie. Applicazioni di breast cancer imaging e brain imaging.
Testi Adottati
Dispense fornite dal Docente.Douglas H. Werner (Editor), Zhi Hao Jiang (Editor), "Electromagnetics of Body Area Networks: Antennas, Propagation, and RF Systems", Wiley IEEE-press, ISBN: 978-1-119-02946-5
Modalità Valutazione
Prova orale