1. SylabUZ
2. Wydział Mechaniczny
3. semestr zimowy 2019/2020
4. Inżynieria biomedyczna - drugiego stopnia z tyt. magistra inżyniera
5. Projektowanie i dobór materiałów do zastosowań medycznych

Wygeneruj PDF dla tej strony

Projektowanie i dobór materiałów do zastosowań medycznych - opis przedmiotu

Cel przedmiotu

Celem przedmiotu jest poznanie zasad projektowania doboru materiałów w projektowaniu inżynierskim dla wyrobów medycznych przeznaczonych do współdziałania z biologicznymi systemami, w celu leczenia, diagnozowania, poprawiania lub zastąpienia częściowego lub całkowitego żywej tkanki, narządu lub spełniania ich funkcji w organizmie, zdobycie umiejętności projektowania doboru materiałów dla wyrobów medycznych.

Wymagania wstępne

Zapisz zmiany

Ukończony I stopień studiów - kierunek inżynieria biomedyczna lub pokrewny (przedmioty: materiałoznawstwo, technologia informacyjna, komputerowe wspomaganie projektowania inżynierskiego CAD, biomateriały, mechanika i wytrzymałość materiałów, biomechanika, techniki wytwarzania wyrobów medycznych).

Zakres tematyczny

Treść wykładów. Podstawowe wymagania dotyczące właściwości fizycznych, chemicznych, mechanicznych i biologicznych oraz ograniczenia materiałów stosowanych na wyroby medyczne. Wymagania technologiczne odnośnie stanu powierzchni. Materiały klasyczne i współczesne, materiały konstrukcyjne i funkcjonalne: metaliczne, polimerowe, ceramiczne, kompozytowe i węglowe. Materiały inteligentne, stopy z pamięcią kształtu oraz nanomateriały. Planowanie i dobór badań. Projektowanie, wytwarzanie, konfekcjonowanie materiałów dla medycyny. Metody wytwarzania wyrobów wykonanych z materiałów o szczególnych właściwościach (fizyczne, chemiczne, mechaniczne, biologiczne, elektryczne, biozgodność). Obróbka powierzchniowa wyrobów. Procedury doboru materiałów – wykresy Ashby’ego. Dobór materiałów z uwzględnieniem współzależności występujących w układzie: funkcja wyrobu – materiał i jego właściwości – wymagany kształt – proces technologiczny. Komputerowe wspomaganie projektowania i doboru materiałów na wyroby medyczne . Weryfikacja zadania projektowego metodą MES.

Treść zajęć laboratoryjnych: Korzystanie z klasyfikacji i właściwości materiałów i procesów. Szukanie materiałów o określonych właściwościach i spełniających szczególne warunki eksploatacji wyrobu medycznego – metoda limit. Wybór materiałów kształtowanych przez określone procesy technologiczne (odlewanie, wytłaczanie, wtryskiwanie, prasowanie). Zadania z rozwiązaniami – na podstawie M. Ashby–Exercises). Używanie wykresów doboru materiałów do zaprojektowania przykładowych wyrobów medycznych: endoproteza stawu biodrowego (kolanowego), instrumenty nietnące – do ekstrakcji zęba, skalpel chirurgiczny, nożyczki do kości żeber i innych cienkich kości (kostotom), implant (proteza) gałki ocznej, soczewka wewnątrzgałkowa, zastawka serca (antykoagulanty),siatka przepuklinowa, stent, wyciąg ortopedyczny, membrana w miernikach do badania ciśnienia krwi.

Metody kształcenia

Wykłady konwencjonalne z wykorzystaniem środków audiowizualnych.

Zajęcia laboratoryjne w zespołach kilkuosobowych, dobór materiału w projekcie inżynierskim wyrobu medycznego.

Efekty uczenia się i metody weryfikacji osiągania efektów uczenia się

Opis efektu	Symbole efektów	Metody weryfikacji	Forma zajęć

Warunki zaliczenia

Warunkiem zaliczenia części wykładowej jest uzyskanie pozytywnej oceny pisemnych odpowiedzi na pytania egzaminacyjne dotyczące teoretycznych zagadnień przedmiotu.

Ocena z laboratorium jest określana na podstawie sprawdzania przygotowania się studenta do zajęć i ich realizacji oraz sprawozdań/raportów będących efektem wykonania wszystkich przewidzianych do realizacji ćwiczeń.

Ocenę końcową przedmiotu stanowi średnia arytmetyczna ocen z wykładu, projektu i laboratorium.

Literatura podstawowa

1. Biomateriały, Tom 4, pod red. S. Błażewicz, Biocybernetyka i inżynieria biomedyczna, 2003, red. M.Nałęcz, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, 2003.

2.J. Marciniak, Biomateriały, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej,Gliwice 2002.

3. M.F. Ashby, Dobór materiałów w projektowaniu inżynierskim, Pergamon Press, Oxford 1998.

4. M.F.Ashby, Materials Selection in Mechanical Design, 4-te wydanie, 2010.

Literatura uzupełniająca

Uwagi

Zmodyfikowane przez dr inż. Agnieszka Kaczmarek-Pawelska (ostatnia modyfikacja: 29-04-2019 19:09)