Inżynieria biomedyczna studia I stopnia

Studia I stopnia
Kierunek Inżynieria biomedyczna
1
LISTA PYTAŃ I ZAGADNIEŃ NA EGZAMIN DYPLOMOWY
Studia I stopnia
Kierunek Inżynieria biomedyczna
Techniki wytwarzania
1.
2.
3.
4.
Podział narzędzi skrawających;
Naszkicować i opisać wykres zużycia narzędzia;
Procesy spajania metali; podać krótkie charakterystyki procesu;
Procesy formowania i odlewania; podział i specjalne metody odlewania;
Grafika komputerowa
1. Wymienić i omówić podstawowe formaty plików graficznych;
2. Porównanie formatów wektorowych i rastrowych;
3. Typy kompresji formatów graficznych;
Biochemia
1. Co to jest i na czym polega proces elektroforezy?
2. Scharakteryzuj ogólną budowę kwasu DNA;
3. Ogólna klasyfikacja węglowodanów i ich przykłady;
Sensory i pomiary wielkości nieelektrycznych
1.
2.
3.
4.
Charakterysyka i zasada działania wybranego biosensora;
Podział biosensorów ze względu na bioreceptor;
Zastosowanie biosensorów w diagnostyce medycznej;
Budowa i przykłady zastosowań suchych testów do szybkiej diagnostyki medycznej;
Biomechanika
1. Omów cykl chodu człowieka podczas prawidłowej lokomocji osoby dorosłej;
przedstaw przebiegi kątów w stawach biodrowym i kolanowym w płaszczyźnie
strzałkowej;
2. Przedstaw zależności aktywnej siły mięśniowej od prędkości skracania oraz stopnia
skrócenia mięśnia;
3. Budowa i właściwości mechaniczne kości zbitej;
4. Wyjaśnij pojęcie „adaptacja funkcjonalna tkanki kostnej”; omów znaczenie
czynników mechanicznych w funkcjonowaniu elementów kostnych;
5. Stabilizator kręgosłupa – konstrukcja i zasada działania;
6. Staw biodrowy oraz jego endoprotezy – budowa, obciążenia, różne warianty
konstrukcyjne endoprotez;
7. Omów budowę stawu kolanowego oraz konstrukcję jego endoprotez;
Studia I stopnia
Kierunek Inżynieria biomedyczna
2
Biofizyka
1. Miara informacji, przepustowość informacji organizmów żywych;
2. Zasady termodynamiki;
Techniki obrazowania medycznego
1. Wymień podstawowe obrazowe metody diagnostyczne, wykorzystane w nich zjawiska
fizyczne i mierzoną cechę;
2. Rekonstrukcja obrazu tomograficznego, metody rekonstrukcji;
3. Podstawowe pojęcia związane z przetwarzaniem obrazów (po co to robimy, co
chcemy uzyskać);
Języki programowania
1. Kompilacja, a interpretacja programu;
2. Instrukcje iteracyjne;
3. Instrukcje stosowane przy podejmowaniu decyzji;
Cyfrowe przetwarzanie sygnałów
1. Twierdzenie Shannona o próbkowaniu;
2. Splot i Korelacja wzajemna;
3. Przekształcenie Fouriera i Szybkie przekształcenie Fouriera;
Metrologia
1. Pojęcia: wielkość, wartość, jednostka miary, pomiar; Międzynarodowy Układ
Jednostek Miar – SI
2. Błąd pomiaru; wyznaczanie niepewności pomiaru w pomiarach bezpośrednich i
pośrednich;
3. Jaką postać ma ostateczny wynik pomiaru? Jak wyznacza się składowe wyniku?
4. Rodzaje sygnałów w systemie pomiarowym; zilustrować podział sygnałów na
przebiegach czasowych;
5. Właściwości statyczne przetworników pomiarowych; stała, funkcja przetwarzania i
charakterystyka statyczna przetwornika; wyjaśnić na przykładzie dowolnego
przetwornika pomiarowego;
6. Funkcje przetwarzania realizowane w systemie pomiarowym;
Prawne i etyczne aspekty inżynierii biomedycznej
1. Zakres ochrony zdrowia i życia w Konstytucji Rzeczypospolitej Polskiej;
2. Regulacje dotyczące rozróżnienia oceny konsekwencji czynu od intencji;
Propedeutyka nauk medycznych
1. Zapobieganie infekcjom;
2. Ogólne zasady postępowania w miejscu wypadku;
Anatomia i fizjologia
1. Budowa i funkcja tkanki kostnej ;
2. Budowa i funkcja tkanki mięśniowej;
Studia I stopnia
Kierunek Inżynieria biomedyczna
3
3. Budowa i funkcja tkanki nerwowej;
4. Tlenowa i beztlenowa przemiana materii w komórce;
5. Mitotyczny i mejotyczny podział komórki oraz jej wzrastanie;
Mechanika i wytrzymałość materiałów
1. Jaki będzie skutek działania układu sił na ciało sztywne; rozpatrzyć układy:
a) pozostający w równowadze;
b) redukujący się do siły wypadkowej;
c) redukujący się do momentu sił; jednostka siły;
2. Jak obliczać prędkość i przyśpieszenie punktu poruszającego się po torze, np;
krzywoliniowym; przyśpieszenie styczne i dośrodkowe, jednostki prędkości i
przyspieszenia;
3. Kiedy występuje ruch względny punktu; podać warunek zaistnienia przyśpieszenia
Coriolisa;
4. Jak obliczyć prędkość punktu materialnego, na który działa niezrównoważona siła;
5. Rodzaje sił wewnętrznych; skutki działania sił wewnętrznych; pojęcia naprężenia i
odkształcenia; prawo Hook’a;
6. Dokonać analizy płaskiego stanu naprężenia na przykładzie wału obciążonego
momentem zginającym i momentem skręcającym;
7. Podać warunki wytrzymałościowe i sztywności przy rozciąganiu, zginaniu, skręcaniu,
złożonym stanie naprężenia;
8. Cechy charakterystyczne materiałów lepkosprężystych;
Komputerowo wspomagane projektowanie
1.
2.
3.
4.
5.
Struktura systemów CAD;
Modelowanie geometryczne w systemach CAD;
Metody opisu obiektów 3D;
Idea parametryczności w systemach CAD;
Podstawowe operacje bryłowe w parametrycznym systemie CAD 3D;
Materiałoznawstwo medyczne
1. Wyjaśnij pojęcia:
a) materiały medyczne;
b) biomateriały (podział);
c) biozgodność/biotolerancja;
d) biofunkcjonalność;
e) osteoindukcja;
f) osteokondukcja;
g) metaloza;
h) trombogenność;
2. Ceramika i szkło w medycynie – podział, charakterystyka, przykłady zastosowań
3. Podział i charakterystyka materiałów stosowanych w stomatologii:
a) na wypełnienia stałe;
b) w protetyce stomatologicznej;
c) w ortodoncji;
4. Skóra i drewno ortopedyczne – wymogi, podział, przygotowanie, przykłady
zastosowań;
Studia I stopnia
Kierunek Inżynieria biomedyczna
4
5. Sterylizacja i dezynfekcja materiałów i wyrobów medycznych – przegląd metod,
przykłady sterylizacji;
6. Podział i charakterystyka badań biomateriałów: in vivo oraz in vitro;
Podstawy konstrukcji maszyn
1. Wymienić rodzaje łożysk występujących w budowie maszyn i podać przykłady ich
zastosowania;
2. Wymienić rodzaje połączeń stosowanych w budowie maszyn;
3. Zdefiniować pojęcie współczynnika tarcia ślizgowego i podać, od czego zależy jego
wartość;
4. Zasadnicze wielkości w kołach zębatych;
5. Obliczanie elementów maszyn według zasady dopuszczalnych naprężeń; odpowiedź
zilustrować przykładem;
6. Podstawowe obliczenia mechanizmów śrubowych;
7. Podać przykłady zastosowań przekładni mechanicznych w urządzeniach medycznych;
Metodyka projektowania sprzętu medycznego
1.
2.
3.
4.
Ogólny algorytm projektowania sprzętu medycznego;
Wykorzystanie zasad bioniki i ergonomii w projektowania sprzętu medycznego;
Metody rozwiązywania zadania projektowego;
Co to są pytania kontrolne Osborne’a i jak można je wykorzystać w projektowaniu
sprzętu medycznego?
Implanty i sztuczne narządy
1. Elementy wspomagania kardiologicznego;
2. Opisać rozwiązania „sztucznej nerki”;
Materiałoznawstwo
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Klasyfikacja i zastosowanie stali;
Omówić cele i rodzaje obróbek cieplno-chemicznych;
Klasyfikacja i zastosowanie stopów aluminium;
Klasyfikacja i zastosowanie stopów miedzi;
Rodzaje i zastosowania materiałów o wysokiej wytrzymałości właściwej;
Klasyfikacja i charakterystyka zabiegów obróbki cieplnej;
Elektrotechnika
1. Wyjaśnij pojęcia: napięcie, natężenie prądu, prawo Ohma, moc;
2. Prąd zmienny, wielkości charakteryzujące;
Automatyka i robotyka
1.
2.
3.
4.
5.
Zdefiniować przekształcenie Laplace’a i transmitancję operatorową;
Charakterystyka statyczna i dynamiczna elementów i układów automatyki;
Prawa regulacji realizowane w regulatorach przemysłowych;
Parametry Denavita-Hartenberga;
Przywiązywanie układów współrzędnych do członów manipulatora;
Studia I stopnia
Kierunek Inżynieria biomedyczna
5
*Biotribologia
1. Systemy tribologiczne: techniczne i biologiczne – charakterystyka porównawcza;
2. Staw biodrowy - specyficzny węzeł tarcia;
*Procesy niszczenia materiałów
1. Przegląd i charakterystyka procesów niszczenia materiałów;
2. Wpływ środowiska biologicznego na procesy niszczenia biomateriałów; rola biofilmu;
*Diagnostyka sprzętu medycznego
1. Stany diagnostyczne obiektów technicznych i relacje miedzy nimi;
2. Postępowanie diagnostyczne na wybranym przykładzie sprzętu medycznego;
* tematy obowiązujące od roku akademickiego 2013/2014
Studia I stopnia
Kierunek Inżynieria biomedyczna
6
Kierunek Inżynieria biomedyczna
Specjalność: Protetyka, ortotyka i materiały medyczne
1. Statyka i kinetyka ciała ludzkiego;
2. Techniki obrazowania narządów wewnętrznych ciała ludzkiego;
3. Budowa i funkcja powłoki skórnej oraz proces gojenia się ran;
4. Cele terapeutyczne stosowania ortez;
5. Cele terapeutyczne stosowania protez;
6. Ogólne zasady konstruowania i budowania ortez kończyn dolnych;
7. Ogólne zasady konstruowania i budowania ortez kończyn górnych;
8. Ogólne zasady konstruowania i budowania ortez kręgosłupa
9. Ogólne zasady konstruowania i budowania protez kończyn górnych;
10. Ogólne zasady konstruowania i budowania protez kończyn dolnych;
11. Architektonika stopy i przenoszenie sił reakcji podłoża na kręgosłup;
12. Rozwiązania techniczne inne niż ortezy i protezy umożliwiające funkcjonowanie
osoby z dysfunkcją narządu lokomocji w niezmienionych warunkach środowiska
13. Rozwiązania techniczne inne niż ortezy i protezy zmniejszające niesamodzielność
osoby z dysfunkcją narządu manipulacji w wykonywaniu podstawowych czynności
dnia codziennego;
14. Ogólne zasady wykonywania amputacji w obrębie kończyn;
15. Ogólne zasady wprowadzania do używania na terenie kraju będącego członkiem UE
wyrobów medycznych wykonywanych na zamówienie;
16. Obróbka cieplna wybranych stopów implantacyjnych;
17. Przemiany allotropowe stopów implantacyjnych i ich charakterystyka;
18. Tworzywa sztuczne w medycynie – podział, charakterystyka tworzyw
biodegradowalnych i biorozkładalnych, przykłady zastosowań;
19. Metody wytwarzania, właściwości i przykłady zastosowania szkieł bioaktywnych;
20. Metody wytwarzania, właściwości i przykłady zastosowania bioceramiki
hydroksyapatytowej;
21. Metody oczyszczania powierzchni materiałów przed nanoszeniem powłok typu PVD
(Physical Vapour Deposition);
22. Charakterystyka wybranych metod Physical Vapour Deposition (PVD) nanoszenia
cienkich warstw;
23. Algorytm doboru materiałów na wyroby medyczne;
24. Projektowanie właściwości materiałów kompozytowych na wybranym przykładzie;
25. Pasywacja powierzchni implantów metalicznych – cele i metody;
26. Budowa i klasyfikacja kompozytów; rodzaje i rola napełniaczy; kompozyty o
właściwościach sumarycznych i wynikowych;
27. Podział metod przetwórstwa tworzyw sztucznych; charakterystyka procesów
wtryskiwania;
28. Przykłady zastosowań tworzyw sztucznych i kompozytów w ortopedii i stomatologii;
29. Zastosowanie metod obróbki cieplnej do kształtowania właściwości stopów
implantacyjnych;
30. Propozycja materiałowo-technologiczna wytwarzania wyrobu medycznego z tworzyw
sztucznych (na wybranym przykładzie);
31. Omów technologię wytwarzania protez kończyn górnych;
32. Podstawy prawne funkcjonowania zakładów opieki zdrowotnej i płatnika;
33. Klasyfikacja wyrobów medycznych;
Studia I stopnia
Kierunek Inżynieria biomedyczna
7
Kierunek Inżynieria biomedyczna
Specjalność: Inżynieria rehabilitacji, protetyka i ortotyka
1. Technologie wspomagające dla osób niesłyszących i niedosłyszących; rodzaje
aparatów słuchowych;
2. Kształtowanie stanowiska pracy osoby niepełnosprawnej; sposoby realizacji;
3. Technologie wspomagające lokomocję osób niepełnosprawnych;
4. Rodzaje pism wypukłych dla osób niewidomych; opisać zasady tworzenia znaków w
piśmie Brajla;
5. Rodzaje zabiegów termoleczniczych i światłoleczniczych, wskazania do stosowania;
6. Rodzaje zabiegów elektroleczniczych, wskazania do stosowania;
7. Ergonomia w projektowaniu na rzecz osób niepełnosprawnych;
8. Omów warunki kontaktu z podłożem stopy prawidłowej i patologicznej (wybrana
postać patologii) w czasie stania i podczas chodu;
9. Lokomocja z wykorzystaniem sprzętu pomocniczego (laski, kule, balkoniki) – ogólna
charakterystyka, różnice występujące w przypadku stosowania poszczególnych
urządzeń;
10. Metodyka rejestracja kinematycznych i kinetycznych parametrów lokomocji;
11. Wykorzystanie pomiarów izometrycznych i izokinetycznych w diagnostyce narządu
ruchu;
12. Pomiar reakcji podłoża w czasie lokomocji;
13. Zastosowanie elektromiografii w diagnostyce układu ruchu;
14. Omów i porównaj dwie (wybrane) patologiczne formy lokomocji;
15. Wpływ wkładki ortopedycznej na warunki pracy układu ruchu człowieka;
16. Statyka i kinetyka ciała ludzkiego;
17. Techniki obrazowania narządów wewnętrznych ciała ludzkiego;
18. Budowa i funkcja powłoki skórnej oraz proces gojenia się ran;
19. Cele terapeutyczne stosowania ortez;
20. Ogólne zasady konstruowania i budowania ortez kończyn dolnych;
21. Ogólne zasady konstruowania i budowania ortez kończyn górnych;
22. Ogólne zasady konstruowania i budowania ortez kręgosłupa;
23. Ogólne zasady konstruowania i budowania protez kończyn górnych;
24. Ogólne zasady konstruowania i budowania protez kończyn dolnych;
25. Architektonika stopy i przenoszenie sił reakcji podłoża na kręgosłup;
26. Rozwiązania techniczne inne niż ortezy i protezy umożliwiające funkcjonowanie
osoby z dysfunkcją narządu lokomocji w niezmienionych warunkach środowiska;
27. Rozwiązania techniczne inne niż ortezy i protezy zmniejszające niesamodzielność
osoby z dysfunkcją narządu manipulacji w wykonywaniu podstawowych czynności
dnia codziennego;
28. Ogólne zasady wykonywania amputacji w obrębie kończyn;
29. Ogólne zasady wprowadzania do używania na terenie kraju będącego członkiem UE
wyrobów medycznych wykonywanych na zamówienie;
30. Ogólne zasady konstruowania i budowania ortez kończyn dolnych;
Studia I stopnia
Kierunek Inżynieria biomedyczna
8
Kierunek Inżynieria biomedyczna
Specjalność: Materiały medyczne i inżynieria rehabilitacji
1. Obróbka cieplna wybranych stopów implantacyjnych;
2. Przemiany allotropowe stopów implantacyjnych i ich charakterystyka;
3. Tworzywa sztuczne w medycynie – podział, charakterystyka tworzyw biodegradowalnych
i biorozkładalnych, przykłady zastosowań;
4. Metody wytwarzania, właściwości i przykłady zastosowania szkieł bioaktywnych;
5. Metody wytwarzania, właściwości i przykłady zastosowania bioceramiki
hydroksyapatytowej;
6. Metody oczyszczania powierzchni materiałów przed nanoszeniem powłok typu PVD
(Physical Vapour Deposition);
7. Charakterystyka wybranych metod Physical Vapour Deposition (PVD) nanoszenia cienkich
warstw;
8. Algorytm doboru materiałów na wyroby medyczne;
9. Projektowanie właściwości materiałów kompozytowych na wybranym przykładzie;
10. Pasywacja powierzchni implantów metalicznych – cele i metody;
11. Budowa i klasyfikacja kompozytów; rodzaje i rola napełniaczy; kompozyty o
właściwościach sumarycznych i wynikowych;
12. Podział metod przetwórstwa tworzyw sztucznych; charakterystyka procesów wtryskiwania;
13. Przykłady zastosowań tworzyw sztucznych i kompozytów w ortopedii i stomatologii;
14. Zastosowanie metod obróbki cieplnej do kształtowania właściwości stopów
implantacyjnych;
15. Propozycja materiałowo-technologiczna wytwarzania wyrobu medycznego z tworzyw
sztucznych (na wybranym przykładzie);
16. Omów technologię wytwarzania protez kończyn górnych;
17. Podstawy prawne funkcjonowania zakładów opieki zdrowotnej i płatnika;
18. Klasyfikacja wyrobów medycznych;
19. Technologie wspomagające dla osób niesłyszących i niedosłyszących; Rodzaje aparatów
słuchowych;
20. Kształtowanie stanowiska pracy osoby niepełnosprawnej; sposoby realizacji;
21. Technologie wspomagające lokomocję osób niepełnosprawnych;
22. Rodzaje pism wypukłych dla osób niewidomych; opisać zasady tworzenia znaków w
piśmie Brajla;
23. Rodzaje zabiegów termoleczniczych i światłoleczniczych, wskazania do stosowania;
24. Rodzaje zabiegów elektroleczniczych, wskazania do stosowania;
25. Ergonomia w projektowaniu na rzecz osób niepełnosprawnych;
26. Omów warunki kontaktu z podłożem stopy prawidłowej i patologicznej (wybrana postać
patologii) w czasie stania i podczas chodu;
27. Lokomocja z wykorzystaniem sprzętu pomocniczego (laski, kule, balkoniki) – ogólna
charakterystyka, różnice występujące w przypadku stosowania poszczególnych urządzeń;
28. Metodyka rejestracja kinematycznych i kinetycznych parametrów lokomocji ;
29. Wykorzystanie pomiarów izometrycznych i izokinetycznych w diagnostyce narządu ruchu;
30. Pomiar reakcji podłoża w czasie lokomocji;
31. Zastosowanie elektromiografii w diagnostyce układu ruchu;
32. Omów i porównaj dwie (wybrane) patologiczne formy lokomocji;
33. Wpływ wkładki ortopedycznej na warunki pracy układu ruchu człowieka.