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Illustrazione sul tema della ricerca medica

INGEGNERIA BIOMEDICA

Corso di Laurea Magistrale
Accesso Libero
INGEGNERIA E ARCHITETTURA
LM-21 R Ingegneria biomedica
120 crediti
Italiano

Presentazione del corso

Il corso di laurea magistrale in Ingegneria biomedica è un corso interateneo realizzato in convenzione fra l'Università degli Studi di Cagliari (sede amministrativa), l'Università di Pavia e la Scuola Superiore IUSS di Pavia.

Il corso si inquadra nell’ambito delle tecnologie biomedicali specificatamente sviluppate per la medicina di precisione, un tema di frontiera della medicina moderna nel quale la bioingegneria gioca un ruolo abilitante. L’enorme avanzamento scientifico e tecnologico in ambito bioingegneristico sta infatti aggiungendo all’idea fondante della bioingegneria (considerare il corpo umano come un sistema complesso che può essere esplorato con i metodi propri dell’ingegneria) la possibilità di concepire soluzioni su misura rispetto al singolo paziente. Basti pensare, ad esempio, all’enorme lacuna conoscitiva progressivamente colmata grazie alle tecniche di sequenziamento genomico, che consentono oggi di riconoscere e prevedere la predisposizione alle malattie di un determinato paziente. Ma oltre al genotipo, la fenotipizzazione mediante biomarcatori digitali da biosegnali sta acquisendo sempre maggiore importanza. A tal fine, giocano un ruolo fondamentale le tecnologie per l’acquisizione e l’analisi di diversi tipi di segnali, dai sensori ai metodi di elaborazione, alla fusione e interpretazione dei dati provenienti dai sensori, che consentono di definire un quadro fisiopatologico molto preciso. Infine, grazie alle tecniche di data mining e intelligenza artificiale applicate alla medicina, è possibile ricavare un quadro di informazione utile e interpretabile dall’enorme mole di dati (big data) generati dalle tecniche di cui sopra. È di fatto impossibile pensare alla medicina di domani senza considerare il fondamentale contributo che la bioingegneria può dare, sia a livello metodologico, sia a livello applicativo, alla diagnosi, alla cura e, di conseguenza, anche all’organizzazione sanitaria. 

Gli ingegneri biomedici risultano tra le figure più difficili da reperire sul mercato del lavoro, con una domanda di laureati molto superiore all'offerta, e quindi amplissime potenzialità occupazionali a disposizione. L'aumento della domanda è costantemente in crescita per i bioingegneri (+9,2%) e questo rende particolarmente interessante proseguire il proprio percorso accademico in una laurea in bioingegneria proiettata nel futuro come quella dell'Università di Cagliari, con Università di Pavia e IUSS di Pavia. Un grande progetto che si propone di far crescere i giovani perché diventino attori, nell'impresa o nella ricerca, della rivoluzione bioingegneristica in corso.

Requisiti di accesso

Titoli opzionali (a scelta tra i seguenti):
  • [L2] - Laurea di Primo Livello (triennale)
  • [TS] - Titolo straniero
  • [L1] - Laurea ante riforma (vecchio ordinamento)
  • [LS] - Laurea Specialistica
  • [LM] - Laurea Magistrale

Piano di studi

Anno di corso: 1
Obbligatori
ATTIVITA' FORMATIVE OPZIONALI AFFINI 1° ANNO INFORMAZIONE (fra 1 e 6 CFU)
Anno di corso: 2
Obbligatori
ATTIVITA' FORMATIVE OPZIONALI AFFINI 2° ANNO INFORMAZIONE (fra 1 e 9 CFU)
ATTIVITA' FORMATIVE A SCELTA DELLO STUDENTE (9 CFU)
Anno di corso: ATTIVITÁ IN OFFERTA
Anno di corso: ATTIVITÁ IN OFFERTA
Status professionale conferito dal titolo
Ingegnere Biomedico Senior Aziende del settore biomedicale, Enti di ricerca, Aziende Sanitarie, prosecuzione degli studi con Dottorati di Ricerca, Scuole di Specializzazione o Master di II Livello.
Caratteristiche prova finale
La prova finale consisterà in un elaborato scritto che darà conto delle attività progettuali e/o di ricerca sviluppate sotto la guida di uno o più docenti del corso, anche presso imprese o altri atenei, italiani o stranieri. La tesi di laurea deve dimostrare la capacità dello studente di affrontare con competenza un problema di ricerca e/o innovazione nell'ambito della Bioingegneria. La tesi deve in particolare dimostrare: - adeguata preparazione nelle discipline del corso di studi; - adeguata conoscenza dello stato dell'arte e corretto uso della bibliografia; - capacità critiche; - chiarezza espositiva; - capacità sperimentale e di gestione di attività complesse. All'elaborato scritto seguirà una presentazione orale di fronte ad una commissione di docenti del corso di studi. La tesi potrà essere redatta e/o presentata in lingua inglese.
Conoscenze richieste per l'accesso
Per essere ammessi al Corso di laurea magistrale in Ingegneria Biomedica occorre essere in possesso della laurea o del diploma universitario di durata triennale ovvero di altro titolo di studio conseguito all'estero, riconosciuto idoneo. Il Regolamento didattico della laurea magistrale in Ingegneria Biomedica definirà i requisiti curricolari richiesti per l'ammissione che non potranno comunque essere inferiori ai seguenti: almeno 45 crediti nei settori individuati tra i caratterizzanti la classe L-8 e L-9, di cui almeno 20 dei settori ING-INF/06, ING-IND/34. Ulteriori vincoli potranno essere dettagliati nel Regolamento Didattico. Inoltre, il/la candidato/a deve possedere in ingresso una conoscenza della lingua Inglese almeno corrispondente al livello B1 del CEF (Common European Framework). In uscita è previsto che il/la candidato/a debba possedere una conoscenza della lingua Inglese di livello non inferiore al B2; chi è già in possesso della relativa certificazione, potrà non includere nei propri percorsi attività formative finalizzate all'apprendimento della lingua inglese, per gli altri il regolamento didattico del corso di studio prevede l'obbligo di inserire nel proprio piano di studi almeno 3 CFU per il perfezionamento della conoscenza della lingua inglese. L'ammissione al corso di laurea magistrale è inoltre subordinata alla verifica dell'adeguatezza della personale preparazione del candidato, con criteri e modalità che saranno dettagliati nel Regolamento didattico.
Abilità comunicative
I laureati magistrali in Ingegneria Biomedica sapranno comunicare informazioni, idee, problemi e soluzioni a interlocutori specialisti e non specialisti e saranno in grado di argomentare le proprie scelte organizzative, tecniche o metodologiche in un contesto di lavoro. Tali capacità sono sviluppate nei corsi, attraverso la discussione collettiva e il coinvolgimento di tutta la classe, la presentazione di progetti e tesine, abituando così gli studenti al confronto pubblico, e l'esposizione a seminari tematici. L'acquisizione di tale capacità viene valutata nelle singole prove d'esame (intermedie e finali). I laureati dovranno dimostrare di saper comunicare fluentemente, in forma scritta e orale, in inglese, oltre che in italiano. A tal fine il corso di studi promuove lo svolgimento di soggiorni di studio all'estero, quali strumenti utili anche per lo sviluppo delle abilità comunicative. La prova finale, attraverso la discussione del proprio elaborato, offre inoltre allo studente un'ulteriore opportunità di approfondimento e di verifica delle capacità di analisi, elaborazione e comunicazione del lavoro svolto.
Autonomia di giudizio
I laureati magistrali in Ingegneria Biomedica avranno la capacità di identificare il modo per raccogliere e interpretare i dati ritenuti utili a risolvere a livello bioingegneristico problemi di carattere clinico, con consapevolezza dei limiti etici connessi all'accesso a tali dati. Avranno inoltre la capacità di valutare le opzioni migliori per la gestione dell'operatività dei sistemi sanitari. L'autonomia di giudizio viene esercitata attraverso l'approccio al problem solving e l'analisi di casi di studio, nonché la proposizione di attività progettuali, anche di gruppo, nelle quali è lasciata allo studente una certa discrezionalità nella selezione delle soluzioni più appropriate ad un dato problema. Lo studente, attraverso la discussione in aula e la presentazione dei propri progetti acquisirà la capacità di esprimere giudizi sui risultati propri, del proprio team, e degli altri. Le lezioni frontali di alcuni corsi mettono gli studenti di fronte a problematiche nuove, stimolando la riflessione collettiva e promuovendo l'interazione creativa all'analisi del problema. Gli studenti vengono inoltre stimolati a portare e motivare le proprie soluzioni e interpretazioni in merito alla tematica trattata in un clima di confronto costruttivo che stimola proprio lo sviluppo dell'autonomia di giudizio. L'acquisizione di tale capacità viene valutata nelle singole prove d'esame (intermedie e finali), nonché nella discussione della prova finale.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
AREA DISCIPLINE BIOMEDICHE, MATEMATICHE, GESTIONALI, E DEL DIRITTO • supportare studi clinici e di ricerca con metodologie proprie della bioingegneria dell'informazione e della bioingegneria industriale, implementando soluzioni volte a tutelare la persona ed i suoi dati, effettuando correttamente analisi statistiche per la presentazione dei risultati e la verifica di ipotesi; • applicare i metodi di analisi ed elaborazione dei segnali, nonché i metodi numerici e matematici, nel contesto della medicina personalizzata, al fine di estrarre dai dati l'informazione di interesse in ambito clinico e di ricerca. AREA DELL’INGEGNERIA DELL’INFORMAZIONE • supportare studi clinici e di ricerca con metodologie proprie della bioingegneria dell'informazione, implementando soluzioni volte a tutelare la persona ed i suoi dati; • applicare i metodi di analisi ed elaborazione dei segnali, nonché i metodi numerici e matematici, nel contesto della medicina personalizzata, al fine di estrarre dai dati l'informazione di interesse in ambito clinico e di ricerca; • progettare sensoristica e strumentazione elettronica per l'acquisizione di segnali, in vivo e in vitro, sui quali applicare le tecniche apprese, e soluzioni innovative, per l'estrazione dell'informazione e l'interpretazione automatica, sfruttando le tecnologie dell'informazione anche per la gestione di interventi in telemedicina; • proporre, giustificare, sostenere ed argomentare le caratteristiche e soluzioni tecniche proposte, con professionalità e proprietà di linguaggio, con persone appartenenti ad ambiti diversi, sia tecnico che clinico, e facilitare la comunicazione tra questi, nei principali settori applicativi della bioingegneria dell'informazione, sia in ambito clinico che di ricerca. AREA DELL’INGEGNERIA INDUSTRIALE • supportare studi clinici e di ricerca con metodologie proprie della bioingegneria industriale, implementando soluzioni volte a tutelare la persona ed i suoi dati, effettuando correttamente analisi statistiche per la presentazione dei risultati e la verifica di ipotesi; • proporre, giustificare, sostenere ed argomentare le caratteristiche e soluzioni tecniche proposte, con professionalità e proprietà di linguaggio, con persone appartenenti ad ambiti diversi, sia tecnico che clinico, e facilitare la comunicazione tra questi, nei principali settori applicativi della bioingegneria industriale, sia in ambito clinico che di ricerca.
Capacità di apprendimento
I laureati magistrali in Ingegneria Biomedica avranno sviluppato capacità di apprendimento tali da consentire loro di intraprendere percorsi formativi di aggiornamento professionale o di studio avanzato (come master di secondo livello e dottorato di ricerca). In tal senso, avranno la capacità di gestire ricerche bibliografiche e discernere sull'attendibilità delle fonti, sia in italiano che in inglese. Tali capacità, consolidamento di quelle sviluppate durante la laurea di primo livello, sono acquisite attraverso il rigore metodologico nell'impostazione degli insegnamenti caratterizzanti, ma anche attraverso lo sviluppo di attività progettuale e di ricerca che richiedano una ricerca bibliografica o tecnica autonoma. L'acquisizione di tale capacità viene valutata nelle singole prove d'esame (intermedie e finali), nonché nella discussione della prova finale.
Conoscenza e comprensione
AREA DISCIPLINE BIOMEDICHE, MATEMATICHE, GESTIONALI, E DEL DIRITTO • concetti e metodologie trasversali di base, legati agli aspetti biomedici, matematici, gestionali e del diritto, fondamentali per lo studio avanzato di discipline bioingegneristiche e per l'esercizio della professione, specialmente in ambito pubblico. AREA DELL’INGEGNERIA DELL’INFORMAZIONE • aspetti metodologici di base e avanzati in relazione all'analisi, elaborazione, e interpretazione automatica di segnali e dati biomedici, ad un livello che consenta di sviluppare competenze analitiche e progettuali; • aspetti metodologici e progettuali connessi allo sviluppo di sensori e sistemi elettronici per diagnostica e terapia. AREA DELL’INGEGNERIA INDUSTRIALE • aspetti metodologici e applicativi connessi alla bioingegneria industriale e alle sue diverse applicazioni, ad un livello che permetta di svolgere attività progettuali, di supporto in ambito clinico e di ricerca.
Sbocchi occupazionali e professionali previsti per i laureati
Ingegnere Biomedico Senior Aziende del settore biomedicale, Enti di ricerca, Aziende Sanitarie, prosecuzione degli studi con Dottorati di Ricerca, Scuole di Specializzazione o Master di II Livello.
Lingua/e ufficiali di insegnamento e di accertamento della preparazione
ITALIANO
Competenze associate alla funzione
Ingegnere Biomedico Senior - Capacità di progettare, realizzare, validare e valutare qualità e aspetti regolatori relativamente ai dispositivi medici - Capacità di progettare, sviluppare e gestire la manutenzione presso clienti in ambito salute (ospedali, cliniche private, IRCCS,…) di soluzioni software per la gestione del dato sanitario e dei flussi informativi ospedalieri - Capacità di assistenza all'uso e formazione del personale sanitario in relazione a dispositivi medici avanzati, per il loro uso efficiente in procedure interventistiche (emodinamiche, elettrofisiologiche, diagnostica per immagini, …) - Capacità di gestione delle linee di sviluppo di dispositivi medici a livello nazionale e internazionale - Competenza nell'analisi dei dati e negli algoritmi di intelligenza artificiale applicata alla biomedicina e all'informatica medica
Funzione in contesto di lavoro
Ingegnere Biomedico Senior - Addetto al settore della ricerca e sviluppo: mansioni di progettazione, prototipazione, validazione, quality assessment e aspetti regolatori relativamente alla produzione di dispositivi medici - Application specialist per la progettazione, sviluppo e mantenimento presso clienti in ambito salute (ospedali, cliniche private, IRCCS,…) di soluzioni software per la gestione del dato sanitario e dei flussi informativi ospedalieri - Product specialist per la fornitura, assistenza all'uso e formazione del personale sanitario in relazione a dispositivi medici avanzati, per il loro uso efficiente in procedure interventistiche (emodinamiche, elettrofisiologiche, diagnostica per immagini, …) - Business development manager, per la gestione delle linee di sviluppo di dispositivi medici a livello nazionale e internazionale - Addetto all'analisi dei dati, intelligenza artificiale applicata alla biomedicina e all'informatica medica
Descrizione obiettivi formativi specifici
I laureati magistrali in Ingegneria Biomedica dovranno: - conoscere approfonditamente gli aspetti teorico-scientifici dei modelli matematici e statistici e delle altre scienze di base ed essere capaci di utilizzare tale conoscenza per interpretare e descrivere i problemi complessi della bioingegneria eventualmente richiedenti un approccio interdisciplinare; - approfondire la conoscenza dei sistemi biologici soprattutto nell'ambito dei dati di natura genetica acquisendo la capacità di applicare ad essi tecniche di analisi bioinformatica; - conoscere approfonditamente aspetti teorico-scientifici dell'ingegneria biomedica, con particolare riferimento all'elaborazione dei segnali e delle immagini biomediche, della bioingegneria del sistema motorio, delle tecniche digitali di analisi dei segnali fisiologici nei loro aspetti di applicazione alla caratterizzazione delle caratteristiche individuali del singolo paziente; delle principali tecniche per la realizzazione di sensori per acquisizione di segnali fisiologici; - acquisire la capacità di identificare, formulare e risolvere, anche in modo innovativo, problemi complessi inerenti all'ingegneria biomedica o che richiedono un approccio interdisciplinare; - conoscere le basi dei metodi di Data Mining/Machine Learning/Intelligenza artificiale applicati alla biomedicina; - avere gli elementi di base di natura etica e giuridica connessi alla tutela della privacy e all'uso dell'intelligenza artificiale in contesto biomedico; - essere capaci di progettare e gestire esperimenti di elevata complessità nell'ambito dell'ingegneria biomedica; - avere conoscenze nel campo dell'organizzazione aziendale (cultura d'impresa, con particolare riferimento al mondo delle aziende sanitarie); - essere in grado di utilizzare fluentemente, in forma scritta e orale, la lingua inglese, oltre a quella italiana, con riferimento anche ai lessici disciplinari. Sono previsti due curricula, uno di area informazione e uno di area industriale. Il primo anno si articola in una parte di insegnamenti comuni, prevalentemente al primo semestre, e una parte specifica per il curriculum scelto. La parte comune presenta corsi su competenze trasversali (metodi numerici, statistici, etica e diritto) e altri legati all'elaborazione delle informazioni e delle immagini biomediche multimodali, e all'estrazione di feature per sistemi di intelligenza artificiale in medicina personalizzata. La parte specifica per il curriculum informazione riguarda la progettazione di strumentazione elettromedicale e tecnologie di imaging a radiofrequenza, a cui si aggiunge un insegnamento a scelta; per il curriculum industriale, gli insegnamenti riguardano la biomeccanica applicata in contesti clinici e i sistemi organo-tessuto. Il secondo anno è strettamente legato agli aspetti di ingegneria dell'informazione, con esami di area informatica (bioinformatica, telemedicina, apprendimento automatico) e sensoristica per medicina personalizzata, con ulteriore spazio per un esame a scelta dello studente. Alla tesi è dedicato quasi integralmente il secondo semestre del secondo anno.