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  • Ingegneria Biomedica

    Prof. Annalisa BONFIGLIO Coordinatrice del Consiglio di Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica

    Dipartimento di Ingegneria Elettrica ed Elettronica biomedica@unica.it

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  • Sommario Cosa e (e cosa non e) un ingegnere

    Biomedico? Conoscenze e funzioni Ricerca in campo Biomedico Possibili sbocchi lavorativi

    Lingegneria Biomedica a Cagliari La ricerca a Cagliari I laureati a Cagliari

    Informazioni pratiche sulla frequenza al primo anno

  • An engineer is a solutionist!

    Ingegneria Biomedica - Prof. Annalisa BONFIGLIO - biomedica@unica.it

  • Cose` un Bioingegnere?

    IEEE Engineering in Medicine and Biology Society: As their title suggests, biomedical engineers work at the intersection of

    engineering, the life sciences and healthcare. These engineers take principles from applied science (including mechanical, electrical, chemical and computer engineering) and physical sciences (including physics, chemistry and mathematics) and apply them to biology and medicine. Although the human body is a more complex system than even the most sophisticated machine, many of the same concepts that go into building and programming a machine can be applied to biological structures and diagnostic and therapeutic tools.

    The goal is to better understand, replace or fix a target system to ultimately improve the quality of healthcare.

    Si veda: http://www.embs.org/about-biomedical-engineering

    Ingegneria Biomedica - Prof. Annalisa BONFIGLIO - biomedica@unica.it 4

  • Every part of the healthcare journey is supported by biomedical engineering. From electronic health records to diagnostic tools and machinery to therapeutic, rehabilitative and regenerative treatments, the work of biomedical engineers is evident. Consider, for example, how many exploratory surgeries can now be avoided thanks to advancements in diagnostic imaging. The following list represents just a few familiar examples of the application of engineering knowledge in medicine and biology:

    Cardiac stents, Defibrillators, EKGs, Holter monitors, Mobile Cardiac Outpatient Telemetry (MCOT), EEGs, Medical imaging (x-ray, CT, MRI, fMRI, PET), cochlear implants, Anesthesia monitoring equipment, Prescription monitoring for pharmacies, Artificial hearts and valves, Pacemakers, Medical ventilator systems, Rehabilitation systems, Prosthetics, LASIK surgery, daVinci surgical robots, Transcatheter valve replacement and repair devices.

    Biomedical engineers are helping to change the way healthcare is delivered through advancements in telemedicine, stem cell research, nanotechnology, tissue engineering, wearable technologies for home health monitoring, and neural. The result of their work is giving rise to such advancements as bionic vision, neural prostheses, intelligent drugs (nano particles) and replacement tissues. With advanced computer models that provide the means for interpreting diagnostic values in new ways, engineering is moving us in the direction of more personalized therapy. Beyond simply providing technical devices, engineers can help physicians to facilitate decision-making, thereby advancing the science of medicine and freeing physicians to focus on the art of patient care.

    Cose` un Bioingegnere?

  • Cosa non fa un Bioingegnere

    Il Bioingegnere non e` un medico ne un tecnico di laboratorio.

  • Cosa fa il Bioingegnere Il Bioingegneria progetta, realizza e gestisce la tecnologia che serve al medico

    Oppure applica i modelli della biologia in campo tecnologico, per ottenere nuove e

    piu avanzate funzionalita in numerosi campi di applicazione, anche non biomedicale

  • Alcuni esempi di tecnologia biomedica

    Ingegneria Biomedica - Prof. Annalisa BONFIGLIO - biomedica@unica.it

  • Non solo Medicina: la Bioingegneria applicata allo sport

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    Le protesi di Oscar Pistorius

    I costumi di Federica Pellegrini

  • In cosa si distingue un Bioingegnere da un altro Ingegnere?

    Lingegnere biomedico deve integrare biologia e medicina con lingegneria per risolvere problemi collegati a sistemi viventi. Quindi un bioingegnere deve avere solide conoscenze nelle discipline tradizionali dellingegneria (elettronica, meccanica, chimica, informatica) ma deve anche avere conoscenze approfondite della complessita` dei sistemi biologici e nozioni di pratica clinica.

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  • AREE DELLA BIOINGEGNERIA

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  • Bioingegneria Industriale

    I Biomateriali sono sostanze che sono ottenute per essere usate in dispositivi che devono interagire con tessuti vivi. Esempi sono cartilagini, e scheletri che permattano lo sviluppo di tessuti nella ricorstruzione di organi

    La Biomeccanica e` la meccanica applicata al corpo umano. Questa include lo studio del moto, della deformazione dei materiali, della fluidodinamica. Per esempio lo studio della fluidodinamica della circolazione del sangue contribuisce allo studio di organi come il cuore artificiale, lo studio della meccanica permette lo studio di protesi ossee.

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  • Robotica in Chirurgia e Riabilitazione

    Lingegneria della riabilitazione e` lapplicazione delle scienze e della tecnologia per migliorare la qualita` della vita per persone temporaneamente o cronicamente disabili. Questa disciplina include lo sviluppo sia di dispositivi desercizio per migliorare le prestazioni locomotorie sia per migliorarne la comunicazione, la deambulazione, laccesso alle informazioni, lo sviluppo di protesi

    La robotica in chirurgia aiuta il chirurgo sia nella pianificazione che nellesecuzione dellintervento. Questa tecnologia puo` limitare gli effetti negativi della chirurgia riducendo la dimensioni delle incisioni, aumentandone la precisione e diminuendo i costi pre- e post-operatori.

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  • Bioingegneria dellinformazione Le tecnologie dellinformazione nellingegneria

    biomedica coprono unampia gamma di applicazioni. Tra esse luso della realta` virtuale per laiuto alla diagnostica, lapplicazione di tecnologie di comunicazione internet per laccesso del paziente a servizi in remoto, la gestione della cartella clinica digitalizzata e i conseguenti problemi di sicurezza e segretezza dei dati

    La telemedicina riguarda il trasferimento di dati medici da una sede ad unaltra per la diagnosi e il trattamento di pazienti in remoto. Questa disciplina riguarda lo sviluppo di dispositivi dedicati in grado di comunicare a distanza, sistemi di video-conferenza, reti di calcolatori. Tale tecnologia puo` anche essere utilizzata per laddestramento e aggiornamento del personale medico.

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  • Elaborazione di segnali medici Lelaborazione di segnali biomedici riguarda

    lestrazione di dati biologici per diagnosi e terapia. Lesempio classico e` lo studio automatico di tracciati cardiaci per valutare eventuali situazioni di pericolo di vita, lo studio di segnali neurali per il controllo di apparecchiature neuro-controllate come possono essere arti artificiali.

    Lelaborazione o di dati di immagini mediche da raggiX da ultrasuoni da risonanza magnetica o tomografici. Aree di attivita` sono sistemi di acquisizione digitale, algoritmi di interpretazione e rendering, algoritmi di compressione per la memorizzazione in banca dati.

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  • Strumentazione medicale Lo sviluppo di strumentazione

    medicale riguarda lo sviluppo di hardware, software e sistemi usati per processare segnali biologici. Lattivita` parte dallo sviluppo di sensori che possono catturare segnali biologici di interesse, applicare metodi di amplificazione e filtro di segnali che possono essere studiati per ridurre le interferenze ambientali e gli artefatti dovuti per esempio al movimento del paziente.

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  • Micro-Nanotecnologie Le Micro e nano tecnologie sono utilizzate

    per lo sviluppo di dispositivi su sala micro e nano metrica. Tra questo tipo di dispositivi ci sono sensori che possono misurare la variazione delle proprieta dei tessuti o di pressione del sangue o livelli proteici.

    Dispositivi BioMEMS integrano elementi meccanici, sensori, attuatori. Si arriva alla realizzazione di microbot che possono essere inseriti nel corpo per trasportare farmaci e iniettarli direttamente dove servono.

    I dispositivi Microelettronici integrati su chip permettono lintegrazione delle piu` svariate funzionalita` in dimensioni ridotte e con dissipazioni di potenza limitate, compatibili con la possibilita di una efficace impiantazione.

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  • Modellistica fisiologica e neurale

    Modelli fisiologici dei sistemi viventi sono utili per la diagnostica e la terapia. Esempi sono modelli del movimento, ma anche modelli metabolici, utili per progettare organi artificiali.

    Una discipina allavanguardia e` quella del modello di sistemi neurali che sono utili sia per la comprensione dei meccanismi cerebrali e di controllo sia per lo sviluppo di sistemi artificiali neurocontrollati come protesi, neurorobot. Sono allo studio anche sistemi per impiantazione.

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  • Bioinformatica La Bioinformatica permette di utilizzare il

    computer per acquisire e analizzare dati collegati

    a medicina e biologia. La Bioinformatica richiede

    luso di tecniche di ricerca di sequenze in

    database che contengono milioni di sequenze.

    La Proteomica e` lo studio della posizione,

    interazione, struttura e funzione delle proteine.

    Questo studio ha permesso la scoperta di nuovi

    meccanismi cellulari che spiegano come

    avvengono le infezioni e quindi nuove terapie e

    tecniche diagnostiche. Collegate a queste ricerche

    ci sono attivita` di sviluppo di microsensor

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