Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Research on biomaterials and tissues
Tok studiów:
2013/2014
Kod:
EIB-2-201-HC-s
Wydział:
Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Emerging Health Care Technologies
Kierunek:
Inżynieria Biomedyczna
Semestr:
2
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Angielski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Osoba odpowiedzialna:
dr hab. inż, prof. AGH Ryniewicz Anna (ryniewic@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr hab. inż. Machniewicz Tomasz (machniew@agh.edu.pl)
dr hab. inż, prof. AGH Ryniewicz Anna (ryniewic@agh.edu.pl)
dr inż. Madej Tomasz (tmadej@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 A student has a knowledge from the following systems of human biomechanics: locomotive and stomatognathic. IB2A_W05, IB2A_W11, IB2A_W01 Kolokwium,
Odpowiedź ustna,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Zaliczenie laboratorium
M_W002 A student knows the criteria of a proper selection of biomaterials, methods of their testing as they result from the functions performed in the human body as well as mechanical tests of biomaterials and tissues. IB2A_W05, IB2A_W03, IB2A_W11 Kolokwium,
Odpowiedź ustna,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Zaliczenie laboratorium
M_W003 A student has the knowledge of methods of testing the structure and surface layer of biomaterials and tissues and micro, macro and nano scale using new testing techniques. IB2A_W05, IB2A_W02, IB2A_W01 Kolokwium,
Odpowiedź ustna,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Zaliczenie laboratorium
M_W004 A student has a basic knowledge in the area of analysis of stress and displacements distributions in numerical models with the aim to optimalise the selection of an implant and estimate the state of effort of tissues. IB2A_W05, IB2A_W04, IB2A_W01 Kolokwium,
Odpowiedź ustna,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Zaliczenie laboratorium
Umiejętności
M_U001 A student knows the procedure of three-dimmensional reconstruction of hip joint and procedure of implantation of endoprosthesis in the pathological joint on the basis of image diagnostics (MR and CT) using Amira software. IB2A_U07, IB2A_U01, IB2A_U06 Kolokwium,
Odpowiedź ustna,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Zaliczenie laboratorium
M_U002 A student is able to conduct a test of resistance to compression and bending of selected biomaterials using the testing machine. IB2A_U01, IB2A_U03 Kolokwium,
Odpowiedź ustna,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Zaliczenie laboratorium
M_U003 A student is able to carry out tribological tests of selected biomaterials and cartilageous tissue using the frictional machine ROXANA. IB2A_U02, IB2A_U01, IB2A_U03 Kolokwium,
Odpowiedź ustna,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Zaliczenie laboratorium
M_U004 A student is able to model constructional elements of an endoprosthesis of hip joint, apply to bone structures, set boundary conditions and calculate the state of effort of the model using FEM. IB2A_U01, IB2A_U06 Kolokwium,
Odpowiedź ustna,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Zaliczenie laboratorium
Kompetencje społeczne
M_K001 A student is able to carry out an experiment on their own which gives the opportunity of stress and tribological estimation of biomaterials and tissues. IB2A_K03, IB2A_K02 Kolokwium,
Odpowiedź ustna,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Zaliczenie laboratorium
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Inne
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
E-learning
Wiedza
M_W001 A student has a knowledge from the following systems of human biomechanics: locomotive and stomatognathic. + - - - - - - - - - -
M_W002 A student knows the criteria of a proper selection of biomaterials, methods of their testing as they result from the functions performed in the human body as well as mechanical tests of biomaterials and tissues. + - - - - - - - - - -
M_W003 A student has the knowledge of methods of testing the structure and surface layer of biomaterials and tissues and micro, macro and nano scale using new testing techniques. + - - - - - - - - - -
M_W004 A student has a basic knowledge in the area of analysis of stress and displacements distributions in numerical models with the aim to optimalise the selection of an implant and estimate the state of effort of tissues. + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 A student knows the procedure of three-dimmensional reconstruction of hip joint and procedure of implantation of endoprosthesis in the pathological joint on the basis of image diagnostics (MR and CT) using Amira software. - - + - - - - - - - -
M_U002 A student is able to conduct a test of resistance to compression and bending of selected biomaterials using the testing machine. - - + - - - - - - - -
M_U003 A student is able to carry out tribological tests of selected biomaterials and cartilageous tissue using the frictional machine ROXANA. - - + - - - - - - - -
M_U004 A student is able to model constructional elements of an endoprosthesis of hip joint, apply to bone structures, set boundary conditions and calculate the state of effort of the model using FEM. - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 A student is able to carry out an experiment on their own which gives the opportunity of stress and tribological estimation of biomaterials and tissues. + - + - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

Biomechanics of human locomotive and stomatognathic systems. The Doppler methods of testing the flow. Criterions of biomaterials selection.
The methods of testing biomaterials resulting from the function in human body. The mechanical tests of biomaterials and tissues: testing of resistance by static and dynamic loads and the tribological tests. Ultrasonic tests.
The methods of testing the surface layer structure of biomaterials and tissues in micro, macro, nano scale using new research techniques (optical microscopy, scanning electron microscopy SEM and scanning transmission electron microscope STEM, roentgen diffraction, photoelectron spectroscopy, atom force microscopy AFM, tunnel microscopy, infrared spectroscopy
The analysis of contact: bone tissue – implant. The analysis of stresses and displacements distributions in the numerical models with the purpose to obtain optimization of selection of implant and estimation the state of tissues effort. Biocompatibility tests.
The correlation between in vitro tests, tests on animals and application tests. The standards that regulate the estimation of biocompatibility.

Ćwiczenia laboratoryjne:

The reconstruction of three-dimensional geometry of regular hip joint and implanted endoprosthesis in pathological hip joint on the basis of imaging diagnostics (MR CT) using Amira software.
The estimation of working and kinematics parameters of movement of hip joint using HIP98 software. The development of strategy and testing of resistance on compression and bending of bone tissues using testing machine INSTRON.
The testing of resistance on compression and bending of selected biomaterials on testing machine INSTRON.
The tribological research of selected biomaterials and cartilaginous tissue on testing machine ROXANA
The testing of adhesion of multilayer biomaterials on testing machine INSTRON.
The comparison of conditions of transfer of loads in endoprosthesis of hip joint made from different biomaterials using finite element method FEM.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 82 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem 2 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 12 godz
Przygotowanie do zajęć 24 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 15 godz
Udział w wykładach 15 godz
Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. 12 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

A student gets a credit on the basis of positive grades from tests taken during the lectures 40% and positive grades obtained during laboratory classes, including oral testing 30%, a report 30%

Wymagania wstępne i dodatkowe:

The knowledge of the following fields is required: materials science, technology and usage of biomaterials, analysis of biomechanical force, histology and phisiology of tissues.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Powers J.M., Sakaguchi R.L.: Craig’s restorative dental materials, cop. Elsevier Inc., USA, 2006,
Temenoff, J. S.: Biomaterials the intersection of biology and materials science, Upper Saddle River : Pearson Prentice Hall, 2008.
Prendergast, P J.: Biomechanical techniques for pre-clinical testing of prostheses and implants; Institute of Fundamental Technological Research, Polish Academy of Sciences. Warsaw : Centre of Excellence for Advanced Materials and Structures, 2001.
Fung Y. C.: Biomechanics : mechanical properties of living tissues, New York : Springer-Verlag, cop. 1981.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Brak