SylabUZ
| Course name | Design of Implants and Surgical Instruments |
| Course ID | 06.9-WM-IB-P-50_15gen |
| Faculty | Faculty of Mechanical Engineering |
| Field of study | Biomedical Engineering |
| Education profile | academic |
| Level of studies | First-cycle studies leading to Engineer's degree |
| Beginning semester | winter term 2018/2019 |
| Semester | 5 |
| ECTS credits to win | 7 |
| Course type | optional |
| Teaching language | polish |
| Author of syllabus |
|
| The class form | Hours per semester (full-time) | Hours per week (full-time) | Hours per semester (part-time) | Hours per week (part-time) | Form of assignment |
| Lecture | 30 | 2 | 18 | 1,2 | Exam |
| Laboratory | 30 | 2 | 18 | 1,2 | Credit with grade |
| Project | 15 | 1 | 9 | 0,6 | Credit with grade |
Celem kształcenia jest nabycie przez studentów umiejętności projektowania i opisu funkcjonalno-konstrukcyjnego wytypowanych wyrobów medycznych: implantów, w tym protez/endoprotez oraz narzędzi chirurgicznych wykorzystywanych w procedurze przygotowania dostępu operacyjnego oraz wszczepiania.
Podstawowa znajomość zagadnień z mechaniki i wytrzymałości materiałów, biomechaniki inżynierskiej podstaw projektowania inżynierskiego, metrologii długości i kąta. Wiedza z zarysu anatomii i fizjologii człowieka, umiejętność projektowania z wykorzystywaniem podstawowego oprogramowania inżynierskiego.
Wykład:
Podstawy projektowania z wykorzystaniem oprogramowania inżynierskiego CAD/CAM/SolidWorks. Podstawy materiałoznawstwa – charakterystyka oraz przegląd biomateriałów wszczepiennych, materiałów metalowych oraz niemetalowych stosowanych na narzędzia chirurgiczne, podstawowe wymogi. Podstawy technik wytwarzania – przegląd technologii ubytkowych i bezubytkowych oraz podstawowych metod wykończenia powierzchni dla implantów oraz narzędzi chirurgicznych. Podstawy konstrukcji maszyn – tolerancja i pasowanie, połączenia rozłączne i nierozłączne w elementach wyrobów medycznych. Podstawy teorii maszyn i mechanizmów – łańcuchy kinematyczne, dźwignie biomechaniczne; budowanie układów równań z wykorzystaniem wektorów w parach kinematycznych. Charakterystyka układu kostno-mięśniowo-więzadłowego oraz krwionośnego z obszarami wspomaganymi przez wyrób medyczny. Najczęstsze dysfunkcje. Przegląd implantów stosowanych w chirurgii kostnej oraz kardiologii. Implanty w chirurgii rekonstrukcyjnej, protezy i endoprotezy stawów. Klasyfikacja narzędzi chirurgicznych, kinematyka narzędzi chirurgicznych, główne elementy narzędzi chirurgicznych. Charakterystyka funkcjonalno-konstrukcyjna narzędzi chirurgicznych. Zestawy narzędzi specjalistycznych. Metody dezynfekcji i sterylizacji wyrobów medycznych – implantów i narzędzi chirurgicznych.
Laboratorium:
Wykorzystanie oprogramowania inżynierskiego ze środowiska CAD/CAM/SolidWorks w projektowaniu i modelowaniu wytypowanych wyrobów medycznych. Identyfikacja wyrobów medycznych: implantu, narzędzia chirurgicznego. Budowanie modeli elementów wyrobów medycznych (implant, narzędzie chirurgiczne). Dobór materiału/biomateriału. Obliczenia wytrzymałościowe (rozciąganie, ściskanie i wyboczenie, zginanie, skręcanie i naciski powierzchniowe) dotyczące wytypowanych elementów konstrukcyjnych wyrobów medycznych. Obliczenia elementów konstrukcji. Analiza biomechaniki i kinematyki w połączeniu z biologią. Planowanie dostępu operacyjnego. Planowanie i przeprowadzenie doświadczeń układu biomechanicznego ze stabilizatorem kostnym. Modelowanie wytypowanego elementu układu kostnego/więzadłowego człowieka, symulacje stanu patologicznego (na przykład deformacyjnego) oraz wpływu określonej techniki leczenia na korektę/redukcję dysfunkcji.
Projekt:
Realizacja projektu wytypowanego urządzenia medycznego (implant/narzędzie chirurgiczne) z optymalizacją konstrukcji oraz analizą wytrzymałościową głównych podzespołów. Wykonanie dokumentacji konstrukcyjnej z doborem: biomateriału, technologii produkcji i wykończenia powierzchni. Skonstruowanie wyrobu medycznego z uwzględnieniem funkcji, obszaru anatomicznego, w którym będzie wykorzystywany (m.in. dostęp operacyjny, możliwości instalacyjne), sposobu sterylizacji
Wykład konwencjonalny oraz z wykorzystaniem środków audiowizualnych. Praca z literaturą fachową. Indywidualna oraz zespołowa realizacja ćwiczeń laboratoryjnych. Wykonanie projektu.
| Outcome description | Outcome symbols | Methods of verification | The class form |
Wykład: Egzamin
Laboratorium: zaliczenie na ocenę
Projekt: zaliczenie na ocenę
Modified by dr inż. Daniel Dębowski (last modification: 14-09-2018 12:34)
