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Obiettivi Formativi :

Fornire i fondamenti della modellistica, simulazione e identificazione di sistemi fisiologici con particolare riferimento ai modelli a compartimenti ed alla loro applicabilità ai sistemi endocrino-metabolici.

Programma :

La Bioingegneria: definizione e finalità. Ruolo dei modelli matematici nella Bioingegneria. Gli scopi della modellistica dei sistemi endocrino-metabolici. Modelli compartimentali: concetti fondamentali e formalizzazione matematica. Modelli strettamente compartimentali, modelli lineari tempo-invarianti e modelli con azioni di controllo. Identificazione e validazione dei modelli. Analisi dell’identificabilità teorica (a priori) in relazione al progetto dell’esperimento. Esperimenti con perturbazioni del primo ordine. Esperimenti con perturbazione mediante traccianti. Identificabilità di modelli compartimentali lineari: il metodo della funzione di trasferimento. Il software GLOBI2. Stima parametrica e identificabilità pratica (a posteriori): concetti fondamentali. Il metabolismo del glucosio. Sindrome metabolica, insulino-resistenza e diabete mellito. Metodiche per la determinazione dell’insulino-sensibilità. Il modello minimo della cinetica del glucosio e le sue applicazioni cliniche per la stima della sensibilità insulinica e dell’efficacia del glucosio sulla base di dati di insulinemia e glicemia misurati durante un test intravenoso di tolleranza al glucosio (Intravenous Glucose Tolerance Test, IVGTT). Il software AIDA per la simulazione del “paziente diabetico virtuale” come strumento interattivo educativo.

Testi di Riferimento :

Cobelli C., Bonadonna R. (Ed.) Bioingegneria dei Sistemi Metabolici. Bologna: Patron, 1998.
Carson E.R., Cobelli C., Finkelstein L. The Mathematical Modeling of Metabolic and Endocrine Systems. New York, Wiley, 1983.
Biondi E. Introduzione all’Ingegneria Biomedica. Bologna: Patron, 1997.
Biondi E., Cobelli C. (Ed.). Storia della Bioingegneria. Bologna: Patron, 2001.
http://www.2aida.net/aida/review.htm
Dispense a cura del docente.

Modalità di svolgimento dell’esame :

L’esame consiste in una prova scritta seguita da una prova orale facoltativa per quanti vogliano modificare il voto conseguito nella prova scritta, purché tale voto non sia inferiore a 18/30.

Ricevimento Studenti :

Martedì: 9.00 – 12.00