BB II OO MM EE CC HH AA NN II KK AA II NN ŻŻ YY NN II EE RR

B
BIIO
OM
MEEC
CH
HA
AN
NIIK
KA
A IIN
NŻŻYYN
NIIEER
RSSK
KA
A
Ko d p r z e d m i o tu : 6.9-WM-IB1S-026-PKI
T y p p r z e d m i o t u : Kierunkowy
Wiedza z zarysu anatomii i fizjologii
człowieka, podstawowa znajomość
Wymagania wstępne:
zagadnień z mechaniki i wytrzymałości
materiałów oraz materiałoznawstwa
J ę z y k n a u c z a n i a : Język polski
O d p o w i e d z i a l n y z a p r z e d m i o t : dr inż. Agnieszka Kierzkowska
Semestr
Liczba godzin
w tygodniu
Forma
zajęć
Liczba godzin
w semestrze
P r o w a d z ą c y:
Forma
zaliczenia
Punkty
ECTS
Studia stacjonarne
Wykład
30
2
Laboratorium
30
2
Egzamin
IV
5
Zaliczenie na ocenę
ZAKRES TEMATYCZNY PRZEDMIOTU:
Przedmiot obejmuje:
Wykład: Układ kostno-mięśniowy człowieka: Budowa makro- i mikroskopowa kości, rozwój oraz
odżywianie kości. Kinematyka układu kostno-mięśniowego, płaszczyzny i osie ciała. Podstawowe
parametry wytrzymałościowe, własności mechaniczne i fizyczne wybranych struktur tkankowych
(np. kość, krążek międzykręgowy, więzadła). Staw jako biołożysko: Elementy strukturalne stawu
maziowego, funkcje stawów, podział i charakterystyka stawów, rodzaje i przyczyny uszkodzeń
stawów. Biotribologia, tarcie, rodzaje tarcia w biołożysku. Staw kolanowy: elementy budowy stawu
kolanowego, kinematyka stawu kolanowego, fazy zginania, zakres ruchomości, biomechanika
stawu kolanowego, podstawowe osie kończyny, modele obciążeniowe, dysfunkcje stawu
kolanowego, leczenie dysfunkcji stawów korekcyjne i z użyciem implantów, alloplastyka stawu
kolanowego, rodzaje i charakterystyka endoprotez. Staw biodrowy: anatomia stawu biodrowego,
elementy stawu, kinematyka stawu biodrowego, biomechanika stawu biodrowego, modele
obciążania, dysfunkcje stawu biodrowego, alloplastyka stawu biodrowego, kryteria i cele
alloplastyki, rodzaje i charakterystyka endoprotez. Kręgosłup: podstawowe funkcje kręgosłupa,
elementy anatomiczne kręgosłupa – stawy, więzadła, mięśnie, orientacja kręgów i podstawowe
parametry geometryczne pozycji ciała, modele dwu- i trzykolumnowy kręgosłupa, kinematyka
kręgosłupa, modele obciążeniowe, przeciążenia i niestabilność/stabilność, główne dysfunkcje
kręgosłupa, w tym deformacje i urazy kręgosłupa, metody leczenia dysfunkcji kręgosłupa –
zachowawcze i operacyjne, implantologia kręgosłupa, rodzaje i charakterystyka stabilizatorów.
Kości długie: anatomia kości długich, stabilizacja zewnętrzna kości długich, charakterystyka
konstrukcji stabilizatorów zewnętrznych, stabilizacja zewnętrzna w leczeniu złamań oraz
wydłużaniu kończyn. Biomechaniczy przegląd pozostałych stawów: anatomia stawów ręki, stawu
ramiennego oraz łokciowego, alloplastyka i charakterystyka konstrukcji protez.
Laboratorium: Poznanie podstawowych zagadnień związanych z tarciem, rodzaje tarcia,
doświadczalne wyznaczanie zależności momentu tarcia w funkcji drogi tarcia i obciążenia.
Własności fizjologiczne i czynnościowe: badanie podstawowych wielkości czynnościowych:
ciśnienie, puls, temperatura, wydolność płuc. Analiza parametrów postawy ciała. Analiza
statystyczna otrzymanych wyników z podziałem na płeć, wiek, itp. Własności wytrzymałościowych
kości: badanie i ocena własności mechanicznych kości zwierzęcych w statycznych próbach:
rozciągania, ściskania i zginania. Analizy własności wytrzymałościowych kości w zależności np. od
wieku, miejsca pobrania próbki, wpływu mrożenia preparatu, itp. Własności biomechanicznych
połączenia implant-kości: badanie stanu naprężeń/przemieszczeń w stabilizatorze zewnętrznym
Wydział Mechaniczny
Kierunek: Inżynieria Biomedyczna
(prętowym lub płytkowym) pod obciążeniem w układzie biomechanicznym implant-kość, badanie
siły utwierdzenia wytypowanych elementów implantowych w kości zwierzęcej/materiale
symulującym kość. Własności mechanicznych wytypowanych stabilizatorów - charakterystyka
wytrzymałościowa prętów implantowych w próbie zginania, wytrzymałości wytypowanych
elementów implantów (np. połączeń gwintowych) i elementów narzędzi chirurgicznych.
Identyfikacja wybranych elementów implantowych oraz narzędzi chirurgicznych – ocena funkcji,
opis budowy, analiza metod instalacji, montaż stabilizatora zewnętrznego na fantomie kości długiej.
EFEKTY KSZTAŁCENIA:
Celem kształcenia jest nabycie przez studentów umiejętności i kompetencji w zakresie stosowania
elektrycznej aparatury pomiarowej, metrologii warsztatowej, metod opracowania wyników
i oceny błędów pomiaru.
WARUNKI ZALICZENIA:
Wykład: Egzamin
Laboratorium: zaliczenie na ocenę
LITERATURA PODSTAWOWA:
1.R. Będziński: Biomechanika Inżynierska, Oficyna Wyd. Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1997.
2.J. Kubacki: Alloplastyka stawów w aspekcie zagadnień ortopedycznych i rehabilitacyjnych, AWF
w Katowicach, Katowice 2004.
3.Praca zbiorowa pod red. M. Nałęcza: Biomechanika i Inżyniera Rehabilitacyjna, EXIT, Warszawa
2004.
4.C. Ross Ethier, Craig A. Simmons: Introductory Biomechanics, Cambridge University Press,
2008.
5.M. Gzik: Biomechanika kręgosłupa człowieka, Politechnika Śląska, Gliwice 2007.
6.D. Tejszerska, E. Świtoński (Red.): Biomechanika inżynierska. Zagadnienia wybrane.
Laboratorium (Wyd. I, 2004).
7.M. Gierzyńska-Dolna: Biotribologia, Wyd. Politechniki Częstochowskiej, 2002.
LITERATURA UZUPEŁNIAJĄCA:
1.Normy
2.Czasopisma z zakresu biomechaniki (Elektroniczna Baza Czasopism UZ)
Wydział Mechaniczny
Kierunek: Inżynieria Biomedyczna