Guida degli insegnamenti
Syllabus
Partially translatedTradotto parzialmente
Franco MOGLIE
Lingua di erogazione: INGLESELessons taught in: ENGLISH
Laurea Magistrale - [IM13] BIOMEDICAL ENGINEERING (Curriculum: Engineering of Medical Devices) Master Degree (2 years) - [IM13] INGEGNERIA BIOMEDICA (Curriculum: Engineering of Medical Devices)
Dipartimento: [040040] Dipartimento Ingegneria dell'InformazioneDepartment: [040040] Dipartimento Ingegneria dell'Informazione
Anno di corsoDegree programme year : 1 - Secondo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2023-2024
Anno regolamentoAnno regolamento: 2023-2024
Opzionale
Crediti: 6
Ore di lezioneTeaching hours: 48
TipologiaType: D - A scelta dello studente
Settore disciplinareAcademic discipline: ING-INF/02 - CAMPI ELETTROMAGNETICI
INGLESE
English
E` richiesta una conoscenza di base forniti nei corsi di "elettrotecnica" con riguardo dei circuiti elettrici e di "elettromagnetismo" per la propagazione, gli schermi e la compatibilità elettromagnetica.
Basic knowledge provided in the "electrotechnics" courses with regard to electrical circuits and "electromagnetism" for propagation, screens and electromagnetic compatibility is required.
Lezioni frontali: 42 ore.
Lezioni in laboratorio: 6 ore.
La frequenza è fortemente consigliata.
Class lectures: 42 hours.
Laboratory practice: 6 hours.
Attendance is strongly recommended.
Lo studente sarà in grado di conoscere, comprendere e analizzare i tre tipi di rischi fondamentali dell'area biomedicale: contatto diretto con parti in tensione, effetti biologici di campi elettromagnetici e immunità delle apparecchiature medicali a interferenze elettromagnetiche. Inoltre, lo studente conoscerà e saprà utilizzare le tecniche di misura e di controllo secondo le normative tecniche di riferimento.
Capacità di applicare conoscenze e comprensione.
Questo corso a scelta darà allo studente i concetti fondamentali relativi alla interazione delle onde elettromagnetiche con la materia biologica. Consentirà inoltre allo studente di conoscere gli elementi di base per progettare e operare con apparecchiature medicali rispettando i requisiti di sicurezza e di protezione dalle interferenze elettromagnetiche richiesti dalle normative nazionali e internazionali.
Competenze trasversali.
La partecipazione a questo corso che coinvolge più discipline, insieme all’applicazione delle normative vigenti e alle prove svolte in laboratorio aiuteranno lo studente: a migliorare l’autonomia di giudizio; la capacità comunicativa che deriva dallo svolgimento in gruppo della parte sperimentale; la capacità di apprendimento in autonomia e di trarre conclusioni.
Knowledge and Understanding.
The student will be able to know, understand and analyse the three main risks of the biomedical area: direct contact with live parts, biological effects of electromagnetic fields and immunity of medical devices to electromagnetic interference. In addition, the student will know and will be able to use the techniques of measurement and control in accordance with the technical regulations.
Capacity to apply Knowledge and Understanding.
This free-choice course will give to the student the fundamental knowledge related to the interaction of electromagnetic waves with biological matter. It will also give to the student the basic elements to design and operate with medical devices, in compliance with safety requirements and protection against electromagnetic interference as requested by the national and international regulations.
Transversal Skills.
This multidisciplinary course that involves the application of current regulations and tests carried out in the laboratory will help the student: to improve judgement autonomy; the communicative ability that derives from the experimental group activity; the ability to learn independently and to deduce conclusions.
Contenuti (lezioni frontali, 42 ore). Richiami di circuiti elettrici, matematica del decibel, serie di Fourier e dei campi elettromagnetici.
Sicurezza elettrica: il riconoscimento dei pericoli, gli effetti dell'energia elettrica sul corpo umano, il rischio elettrico, le prassi di lavoro. La sicurezza elettrica di attrezzature mediche: effetti fisiologici dell'energia elettrica, il corpo e la resistenza della pelle, macroshock e microshock, normative, la classificazione delle attrezzature mediche, progettazione di attrezzature, la messa a terra, interruttori differenziali, isolamento dell'alimentazione e il suo controllo. Lo standard IEC 60601. Radiazioni non ionizzanti. Lo spettro elettromagnetico. Simulatori elettromagnetici: le differenze finite nel dominio del tempo. Proprietà dielettriche dei tessuti. I pericoli del laser e dei campi magnetici statici. L'esposizione a onde corte e medie. Suscettibilità condotta e irradiata. Scariche elettrostatiche (ESD).
Esercitazioni di laboratorio (6 ore): misure in laboratorio del campo elettromagnetico. Cella TEM e camere riverberanti. Sonde di campo e l'analizzatore di spettro. Misure di suscettibilità irradiata e condotta, e ESD.
Class lectures (42 hours).
Review of electric circuits, mathematics of the decibel, Fourier series and of the electromagnetic fields.
Electrical safety: hazard recognition, effects of electricity on the human body, electrical hazard protections, work practices. Electrical safety of medical equipment: physiological effects of electricity, body and skin resistances, macroshock and microshock, codes and standards, classification of medical equipments, equipment design, grounding, ground fault interrupters, isolated power system and its monitoring. The IEC 60601 standard. Non-ionizing radiation. The electromagnetic spectrum. Full wave electromagnetic simulators: the finite-difference time-domain. Dielectric properties of tissues. Laser awareness. Exposure to shortwave and mediumwave broadcasting stations. Magnet awareness. Radiated and conducted susceptibility, electrostatic discharge (ESD).
Laboratory practice (6 hours).
Measurements of electromagnetic field at low- and radio- frequency. TEM cells and reverberation chambers. Field probes and spectrum analyzer. Laboratory practice of radiated and conducted susceptibility, and ESD.
La valutazione del livello di apprendimento degli studenti si svolgerà attraverso una prova orale, consistente in un’interrogazione su due o più temi trattati nel corso.
Criteri di valutazione dell'apprendimento.
Per superare con esito positivo la valutazione dell'apprendimento, lo studente deve rispondere a tutti i quesiti posti. Inoltre deve dimostrare di aver ben compreso i concetti esposti nel corso sulle tematiche connesse alla sicurezza elettrica ed elettromagnetica e aver ben chiaro i meccanismi di interazione elettromagnetica presenti in dispositivi biomedicali. Verrà valutata la sua capacità di dimostrare i principi base dell'elettromagnetismo, la sua capacità di collegamento tra gli argomenti, la capacità di applicazione ad esempi concreti, il rigore tecnologico e l'appropriatezza del linguaggio tecnico.
Criteri di misurazione dell'apprendimento.
Il voto complessivo, in trentesimi, si basa su una media delle singole risposte date, pesate in funzione della complessità delle domande. La votazione minima per una valutazione positiva è 18/30.
Criteri di attribuzione del voto finale.
La votazione finale dell’esame terrà conto dell'andamento complessivo dell'esame secondo i criteri di valutazione precedentemente descritti e pesati a seconda della complessità delle domande. La valutazione massima verrà conseguita dimostrando una conoscenza approfondita dei contenuti dell'insegnamento, esposta con completa padronanza del linguaggio tecnico. La lode sarà riservata agli studenti che, avendo risposto a tutte le domande in modo corretto e completo, avranno dimostrato una particolare brillantezza nell'esposizione una particolare abilità e autonomia nelle dimostrazioni teoriche e nel collegamento tra gli argomenti.
Learning Evaluation Methods.
An oral exam will evaluate the student. During the exam, two or more oral questions will be asked on the topics of the course.
Learning Evaluation Criteria.
To obtain a positive evaluation, the student must ansewer to all the questions. Moreover she/he must demonstrate that has understood the concepts presented in the course, and the electrical safety of medical devices and the interactions between electromagnetic field and medical devices. Its ability to demonstrate the basic principles of electromagnetism and its ability to link between topics as well as its ability to apply to concrete examples will be evaluated. The methodological rigor and appropriateness of technical vocabulary will also contribute to the evaluation.
Learning Measurement Criteria.
The vote (in the range 0-30) is an average of the each response, weighted according to the complexity of the questions. The minimum score for a positive evaluation is 18/30.
Final Mark Allocation Criteria.
The final mark will take into account of the overall examination according to the evaluation criteria described above, weighted according to the complexity of the questions. The highest rating is achieved by demonstrating a thorough understanding of teaching content, exposed with complete mastery of technical language. The prize will be given to students who answer all the questions correctly and completely and demonstrate a particular brilliance in exposure and a particular skill and autonomy in theoretical demonstrations and link capability between the course topics.
Le dispense a cura del docente sono reperibili sulla piattaforma moodle di Ateneo: https://learn.univpm.it
Notes and handouts are available on the University's moodle platform: https://learn.univpm.it
No
No
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento. Academic year 2023-2024
Università Politecnica delle Marche
P.zza Roma 22, 60121 Ancona
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