D1 - Conoscenza e capacità di comprensione: Fornire competenze sulla valutazione clinica della meccanica cardiovascolare attraverso l’analisi critica di immagini cliniche usando software commerciali, freeware o homemade. D2- Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Fornire le abilità per applicare le leggi fisiche alle condizioni di interesse fisiologico e alle misurazioni effettuate in ambito clinico. D3 - Autonomia di giudizio: Fornire le competenze per valutare le potenzialità e le approssimazioni delle valutazioni riguardanti le immagini cardiovascolari. D4 - Attività comunicative: Lo studente alla fine del corso dovrà essere in grado di interloquire con medici, cardiologi e cardiochirurghi sui temi affrontati per fornire supporto ingegneristico alle valutazioni cliniche. D5 - Capacità di apprendimento: Lo studente sarà in grado di comprendere la letteratura interdisciplinare e le fondamenta delle tecnologie mediche riguardanti la meccanica cardiovascolare.

Nessun prerequisito

• Elementi introduttivi • Analisi cardiovascolare in ambito clinico • Analisi ingegneristica della meccanica cardiovascolare • Segmentazione e analisi di immagini cliniche • Metodologie avanzate per l’analisi della meccanica cardiovascolare

Dispense fornite dal docente.

• ELEMENTI INTRODUTTIVI: Meccanica cardiovascolare e valvolare, patologie cardiovascolari e valvolari. Ciclo elettromeccanico. Introduzione al software Matlab. Ecocardiografia 2D, ecocardiografia 3D. Analisi esemplificativa delle differenze tra ecocgrafia trans-toracica (TTE) e trans-esofagea (TEE). Risonanza magnetica cardiaca (RMC), tomografia computerizzata (TC), tomografia a emissione di positroni (PET). • ANALISI CARDIOVASCOLARE IN AMBITO CLINICO: Analisi della routine clinica in ecocardiografia 2D. Studio delle camere cardiache, analisi e tecniche del rigurgito mitralico, metodo PISA, vena contracta, volume rigurgitante, frazione di rigurgito, inversione del flusso polmonare. Analisi e tecniche del rigurgito tricuspidale. • ANALISI INGEGNERISTICA DELLA MECCANICA CARDIOVASCOLARE: Deformazioni e strain, Strain e strain-rate Lagrangiano (o intuitivo). Strain e strain-rate naturale. Analisi 2D e 3D, conservazione della massa. Strain principale e secondario. Descrizione della deformazione cardiaca. Strain longitudinale, circonferenziale e radiale. Analisi delle immagini ecocardiografiche, immagini Doppler, sequenze B-mode. • SEGMENTAZIONE E ANALISI DI IMMAGINI CLINICHE: Analisi delle immagini di RMC, PET e TC. Ricostruzione da echo-Doppler. Tecniche echo-PIV. Segmentazione di geometrie e analisi clinica da immagini echo 3D, RMC e TC. Calcolo del trasporto di scalari passivi, calcolo dei tempi di ristagno. Valutazione delle forze emodinamiche, interazione fluido-struttura. • METODOLOGIE AVANZATE PER L’ANALISI DELLA MECCANICA CARDIOVASCOLARE: Metodologie e valutazione della meccanica cardiovascolare attraverso la simulazione numerica, 4Dflow, Vector Flow Mapping (VFM). Applicazione dell’intelligenza artificiale (AI) per la segmentazione e l’analisi delle immagini.

Lezioni frontali e supervisione durante l’analisi approfondita di immagini cardiovascolari.

Il materiale didattico è disponibile sulla piattaforma moodle e teams.

L’esame inizia con la valutazione del lavoro individuale riguardante l’analisi approfondita di un modello cardiovascolare a partire da immagini cliniche. Prosegue poi alla valutazione con una discussione riguardanti gli argomenti trattati durante il corso. Durante la prova lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito le competenze di base trattate durante il corso e di saper calare tali competenze alle situazioni di rilevanza applicativa con padronanza degli argomenti e chiarezza di esposizione.