COSTRUZIONI BIOMECCANICHE
Anno accademico 2018/2019 - 2° annoCrediti: 9
SSD: ING-IND/34 - BIOINGEGNERIA INDUSTRIALE
Organizzazione didattica: 225 ore d'impegno totale, 138 di studio individuale, 42 di lezione frontale, 45 di esercitazione
Semestre: 1°
Obiettivi formativi
Studio delle caratteristiche biomeccaniche di tessuti biologici (in particolare dell'apparato locomotore e dei denti).
Metodi di analisi del movimento umano.
Sistemi di fissazione, stabilizzazione e protesi.
Progetto di semplici sistemi di fissazione.
Progetto di semplici sistemi di misura di parametri biomeccanici.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Lezioni frontali.
2 progetti in gruppo in aula su sistemi di fissazione e semplici macchine di prova biomateriali.
Prerequisiti richiesti
Nozioni di Fisica, Scienza delle Costruzioni, Meccanica Applicata.
Frequenza lezioni
Obbligatoria per il 50%.
Contenuti del corso
Tessuto osseo.
Proprietà biomeccaniche dell'osso. Appoggio monopodalico.
Modelli viscoelastici.
Rimodellamento osseo.
Fissatori esterni.
Chiodi endomidollari. Chiodo Seidel.
Spina dorsale. Artrodesi. PLIF.
Cartilagini.
Tendini.
Tessuto muscolare. Contrazione muscolare. Modelli di Hill e di Huxley.
Energia e potenza muscolare. Inefficienze nel movimento. Trasferimento energetico.
Antropometria.
Piattaforme di forza.
Link model.
Soluzione diretta delle equazioni del moto: metodo di Lagrange. Caso applicativo.
Prove sperimentali sul tessuto grasso. Interfaccia mediata.
Denti e masticazione.
Ponti dentari. Espansore osseo.
Esercitazioni: Progetto di un fissatore/chiodo. Progetto di macchine di prova biomateriali.
Testi di riferimento
1. R. Skalak, S. Chien. Handbook of Bioengineering. Mc Graw Hill.
2. M. Nordin, V.H. Frankel. Basic biomechanics of the musculoskeletal system. Lippincott ed.
3. D.A. Winter. Biomechanics and motor contol of human movement. Wiley-Interscience Publication.
4. Redaelli A., Montevecchi F., Biomeccanica- analisi multiscala di tessuti biologici, Patron editore.
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Tessuto osseo. Proprietà biomeccaniche dell'osso. Appoggio monopodalico. Rimodellamento osseo. | Redaelli-Montevecchi. Appunti del corso. Nordin-Frankel. |
| 2 | Tessuto osseo. Proprietà biomeccaniche dell'osso. | Skalak-Chien |
| 3 | Contrazione muscolare, cartilagini, tendini. | Skalak-Chien, Nordin-Frankel, appunti del corso. |
| 4 | Modelli viscoelastici. | Appunti del corso. |
| 5 | Dinamica diretta. | Winter, appunti del corso. |
| 6 | Fissatori esterni. Chiodi endomidollari. Chiodo Seidel. Spina dorsale. Artrodesi. PLIF. | Appunti del corso. |
| 7 | Energia e potenza muscolare. Inefficienze nel movimento. Trasferimento energetico. Antropometria. Piattaforme di forza. Link model. | Winter, appunti del corso. |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Presentazione progetti.
Esame orale.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
Contrazione muscolare.Modelli di Hill e di Huxley.
Caratteristiche biomeccaniche dell'osso.
Prove sulla cartilagine.
Dinamica diretta. Metodo di Lagrange.
Modelli antropometrici. Piattaforme di forza. Balance board.
Fissatori e protesi. PLIF.