2010-05-16
1
Romuald B
ę
dzi
ń
ski
Prof. dr hab. in
ż
. Romuald B
ę
dzi
ń
ski prof. zw.
Członek Korespondent PAN
Politechnika Wrocławska
Wydział Mechaniczny
Kierownik
Zakładu In
ż
ynierii Biomedycznej i Mechaniki
Eksperymentalnej
Ul. Łukaszewicza 7/9 B5 pok.109
50-371 Wrocław
Tel.: (071) 3202713
Fax: (071) 3227645
Email: romuald.bedzinski@pwr.wroc.pl
http://www.biomech.pwr.wroc.pl/
B
ę
dzi
ń
ski R.: Biomechanika in
ż
ynierska. Zagadnienia
Wybrane. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej,
1997.
Bronzino J.D.: Biomedical Engineering Handbook. CRC Press,.
Boca Raton 2000.
Brown B.H., Lawford P.V., Smallwood R.H., Hose D.R., Barber
D.C.: Medical physics and biomedical engineering. IOP Pub.
2001.
Cowin S.C.: Bone Mechanics Handbook. CRC Pres 2001.
Skalak R., Chien S.: Handbook of Bioengineering. New York
1986.
Mow C., Hayes W.C.: Basic orthopaedic biomechanics. New
York 1991.
Morecki A., Ekiel J., Fidelus K.: Bionika ruchu. Warszawa 1971.
B
ę
dzi
ń
ski R., Dietrich M., K
ę
dzior K., Kiwerski J., Skalski K.,
Wall A.: Biomechanika i In
ż
ynieria Rehabilitacji. Tom 5 -
Seria wydawnicza. Problemy Biocybernetyki i In
ż
ynierii
Biomedycznej Nał
ę
cz M. pod red. Warszawa 2002.
http://books.google.pl/
http://www.dbc.wroc.pl/dlibra
2010-05-16
2
BIOMECHANIKA
BIO
– biologia (biologia tkanek) – charakterystyki
zmieniaj
ą
si
ę
z wiekiem, chorobami, zale
ż
nie od
płci itp.….
MECHANIKA
– wła
ś
ciwo
ś
ci mechaniczne
• wła
ś
ciwo
ś
ci materiałów,
• wła
ś
ciwo
ś
ci struktury
Biomechanika
2010-05-16
3
UKŁAD RUCHU
KO
Ś
CI – d
ź
wignie
STAWY – poł
ą
czenia
MI
ĘŚ
NIE – siłowniki
WIEZADŁA - ci
ę
gna
Charakterystyka:
masa,
ś
rodki masy, momenty bezwładno
ś
ci, ci
ęż
ar
wła
ś
ciwy, itp.
ZASILANIE
(procesy energetyczne)
STEROWANIE
(procesy nerwowe)
Procesy sterowania – potencjał ruchowy człowieka
Funkcje – zdolno
ść
wyzwalania mocy
(iloczyn siły i pr
ę
dko
ś
ci)
OD POBUDZENIA (NERWOWEGO)
DO PRACY MECHANICZNEJ
impuls nerwowy wyzwala potencjał czynno
ś
ciowy mi
ęś
nia
Sprawno
ść
przemian energetycznych
Silnik około 40%
Mi
ęś
nie
ż
ab, ludzi około 20 – 25%
dochodzi do wyzwolenia energii chemicznej (procesy metaboliczne)
która jest zamieniana na prac
ę
mechaniczn
ą
towarzyszy temu wytworzenie energii cieplnej,
której cz
ęść
jest rozpraszana
Energia elektryczna
energia chemiczna
energia mechaniczna, praca
ciepło
2010-05-16
4
Budowa mi
ęś
nia
(Bober- Biomechanika…
•
Schemat układu sił działaj
ą
cych na układ ruchowy człowieka
Zmiana
długo
ś
ci
mi
ęś
nia
(
∆
∆∆
∆
l)
Czynno
ś
ci
Warunki
wyzwalania
siły (F)
Napi
ę
cie (U)
napr
ęż
enie
Stosunek
momentu
mi
ęś
niowego
(M
m
) do
zewn
ę
trznego
(M
z
)
Brak
zmiany
(
∆
∆∆
∆
l=0)
Statyczna
Statyka
Izometrycznie
ΣΣΣΣ
M
m
=
ΣΣΣΣ
M
z
Skracanie
(
∆
∆∆
∆
l<0)
Koncentryczna
(pokonuj
ą
ca)
Dynamika
Auksotoniczne
czyli mieszane
ΣΣΣΣ
M
m
>
ΣΣΣΣ
M
z
Wydłu
ż
anie
(
∆
∆∆
∆
l>0)
Ekscentryczna
(ust
ę
puj
ą
ca)
ΣΣΣΣ
M
m
<
ΣΣΣΣ
M
z
Czynno
ść
statyczna
pobudzony mi
ę
sie
ń
nie zmienił długo
ś
ci, nie
zmieniła si
ę
odległo
ść
mi
ę
dzy jego przyczepami (jednakowa siła na
oba ko
ń
ce mi
ęś
nia)
F
X
+ F
Y
+ F
Z
= 0
M
X
+ M
Y
+M
Z
= 0
)
(
)
(
1
1
i
m
K
j
j
z
N
j
F
M
P
M
Σ
Σ
=
=
=
Czynno
ść
dynamiczna
koncentryczna
ekscentryczna
M
z
– momenty zewn
ę
trzne
M
m
– momenty mi
ęś
niowe
P
j
– siły zewn
ę
trzne
F
i
– siły mi
ęś
niowe
Równowaga
2010-05-16
5
Struktura mi
ęś
ni w rejonie
stawu biodrowego
BIOMECHANIKA
BIO
– biologia (biologia tkanek) – charakterystyki
zmieniaj
ą
si
ę
z wiekiem, chorobami, zale
ż
nie od
płci itp.….
MECHANIKA
– wła
ś
ciwo
ś
ci mechaniczne
• wła
ś
ciwo
ś
ci materiałów,
• wła
ś
ciwo
ś
ci struktury
2010-05-16
6
SIŁY NAPĘDOWE PRZEMIAN
SIŁY NAPĘDOWE PRZEMIAN
TECHNOLOGICZNYCH XXI WIEKU
TECHNOLOGICZNYCH XXI WIEKU
In
ż
ynieria genetyczna i inne biotechnologie
Ewolucja
ś
wiata
nieorganicznego
zwi
ą
zana
z
szerokim
wprowadzeniem
nowych
generacji
tzw.
„smart materials”
Dalszy post
ę
p w technologiach informatycznych,
telekomunikacyjnych i elektronice
Dyscypliny
Dyscypliny naukowe,
naukowe, które
które będą
będą miały
miały zasadniczy
zasadniczy wpływ
wpływ na
na
przemiany
przemiany technologiczne
technologiczne::
-- biologia
biologia
-- informatyka
informatyka
-- mechanika
mechanika
SPODZIEWANE SUKCESY NAUK
SPODZIEWANE SUKCESY NAUK
BIOLOGICZNYCH (m. in.)
BIOLOGICZNYCH (m. in.)
Pełne
Pełne odwzorowanie
odwzorowanie ludzkiego
ludzkiego genomu
genomu (rodzice
(rodzice b
ę
d
ą
b
ę
d
ą
mogli
mogli dobiera
ć
dobiera
ć
cechy
cechy genetyczne
genetyczne dziecka
dziecka -- uleczenie
uleczenie
chorób
chorób dziedzicznych)
dziedzicznych)
Wyja
ś
nienie
Wyja
ś
nienie molekularnego
molekularnego mechanizmu
mechanizmu rozwoju
rozwoju
ii ró
ż
nicowania
ró
ż
nicowania -- hodowle
hodowle tkanek,
tkanek, organów
organów
Odkrycie
Odkrycie
mechanizmów
mechanizmów
przetwarzania
przetwarzania
substancji
substancji
ii energii
energii na
na podstawie
podstawie mo
ż
liwo
ś
ci
mo
ż
liwo
ś
ci mikroorganizmów
mikroorganizmów
(bioplastyki)
(bioplastyki)
Smart
Smart
materials,
materials,
very
very
smart
smart
materials,
materials,
inteligent
inteligent
materials,
materials,
vise
vise
materials
materials
(roboty
(roboty
o
o
mo
ż
liwo
ś
ciach
mo
ż
liwo
ś
ciach
wi
ę
kszych
wi
ę
kszych ni
ż
ni
ż
ludzkie)
ludzkie)
10
-10
10
-5
10
-9
10
-7
10
-6
10
-8
10
-4
10
-3
10
-2
m
Simple
molecules
<1nm
bacteria
1
µ
m
semiconductor
nanocrystal (CdSe)
2nm
Nanometer memory element
(Lieber)
10
12
bits/cm
2
(1Tbit/cm
2
)
IBM PowerPC 750
TM
Microprocessor
7.56mm
×
8.799mm
6.35
×
10
6
transistors
red blood cell
~5
µ
m (SEM)
DNA
proteins
nm
diatom
30
µ
m
Circuit design
Copper wiring
width 0.2
µ
m
SOI transistor
width 0.12
µ
m
Nano - devices
Nano - devices
2010-05-16
7
Definition of Biomedical Engineering:
(from Whitaker)
Biomedical engineering
is a discipline that advances knowledge in
engineering, biology and medicine, and improves human health through cross-
disciplinary activities that integrate the engineering sciences with the
biomedical sciences and clinical practice. It includes:
1.
The acquisition of new knowledge and understanding of
living systems
through the innovative and substantive application of experimental and
analytical techniques based on the engineering sciences.
2. The development of new devices, algorithms, processes and systems that
advance biology and medicine and improve medical practice and health
care delivery.
As used by the foundation, the term “biomedical engineering research” is thus
defined in a broad sense: It includes not only the relevant applications of
engineering to medicine but also to the basic life sciences.
µ
- nano
elektronika
µ
mechanika
Bio-
chemia
In
ż
ynieria
materiałowa
Bio-
technologia
Opto-
elektronika
Informatyka
I n
ż
y n i e r i a b i o m e d y c z n a
Technologie:
- półprzewodnikowe
- optoelektroniczne
-
µ
-mechaniczne
- biochemiczne
Biotechnologia
Automatyka
Informatyka
Telekomunikacja
Medycyna:
- diagnostyka
- terapia
- rehabilitacja
- profilaktyka
- Biocybernetyka i In
ż
ynieria
Biomedyczna
- Fizyka Medyczna
Technika - Medycyna
Współzale
ż
no
ść
techniki i diagnostyki medycznej
♦
♦
♦
♦
Technologie półprzewodnikowe - mikro, nano:
- CMOS (Complementary metal–oxide–semiconductor
)
- LOCOS (local oxidation of silicon)
- SOI (Silicone on Insulator)
- LIGA: trawienie izotropowe i anizotropowe
(Lithographie Galvanoformung Abformung)
- Systemy mikro-electro-mechaniczne (MEMS)
- Systemy mikro-electro-opto-mechaniczne (MEOMS)
♦
♦
♦
♦
Mikroprocesory, mikrokomputery,
komputery personalne
♦
♦
♦
♦
Telematyka
♦
♦
♦
♦
Technologie optoelektroniczne:
półprzewodnikowe
ź
ródła i detektory
ś
wiatła,
lasery,
ś
wiatłowody
♦
♦
♦
♦
Tomografia:
CT, MRI, fMRI, PET, SPECT…
♦
♦
♦
♦
Bioczujniki:
elektrochemiczne (półprzewodnikowe - ISFET, EnFET…,
amperometryczne…), optoelektroniczne, spektroskropowe…
♦
♦
♦
♦
Mikromacierze, biochipy: DNA, komórkowe
♦
♦
♦
♦
Mikrosystemy do cało
ś
ciowej analizy chemicznej
(
µ
TAS, lab-on-a-chip)
♦
♦
♦
♦
Mikroskopy elektronowe:
transmisyjne (TEM), emisyjne (SEM)
♦
♦
♦
♦
Mikroskopy z sond
ą
skanuj
ą
c
ą
(Mikroskopia sił atomowych, )
♦
Diagnostyka laboratoryjna płynów ustrojowych:
Jonometria, składniki biochemiczne krwi i moczu,
analizy bakteriologiczne i tksykologiczne, pO
2,
pCO
2
...
♦
Monitorowanie in vivo składników moczu, krwi
i płynów mi
ę
dzykomórkowych:
W czasie zabiegów chirurgicznych, w ostrych stanach
chorobowych, intensywnej terapii ( np.dializoterapii),
glukoza, mocznik, kreatynina, białka ...)
♦
Pomiary analityczne przy łó
ż
ku pacjenta i w
warunkach domowych (point-of-care):
W chorobach lub stanach przewlekłych –
diabetologia, nefrologia, hepatologia, onkologia,
kardiologia, ..., perinatologia, gerontologia...
♦
♦
♦
♦
Monitorowanie zagro
ż
e
ń
toksykologicznych i
bakteriologicznych
Zanieczyszcenia
ś
rodowiska, atak terrorystyczny
(biochemiczne, bakteriologiczne, tksykologiczne ...)
♦
♦
♦
♦
Badania tkanek na poziomie komórkowym
i molekularnym
Morfologia i fizjologia komórek i ich struktur
♦
♦
♦
♦
Badania genetyczne
Diagnostyka chorób o podło
ż
u genetycznym,
genetyczne podstawy rozwoju, fizjologii i patologii,
biosynteza białek, genealogia, kryminologia ...
♦
♦
♦
♦
Badania populacyjne - przesiewowe
Epidemiologia, skuteczno
ść
leków, od
ż
ywianie,
czynniki starzenia si
ę
, czynniki
ś
rodowiskowe...
♦
♦
♦
♦
Produkcja leków metodami biotechnologii
Narz
ę
dzia
Zadania
Technika
Medycyna
2010-05-16
8
Prof. Jan Mikulicz-Radecki (1850 -1905) światowej sławy
naukowiec i wybitny lekarz
Prof. Jan Mikulicz-Radecki
Prof. Jan Mikulicz-Radecki
Leczenie biomechaniczne
•
Przywrócenie symetrycznego obci
ąż
ania stawu
kolanowego przez korekcje osi ko
ń
czyny w płaszczy
ź
nie
czołowej.
•
Zlikwidowanie przykurczu zgi
ę
ciowego.
•
Przesuni
ę
cie dalszego przyczepu
ś
ci
ę
gna rzepki do
przodu.
•
Przywrócenie symetrycznego obci
ąż
ania stawu
kolanowego przez korekcje osi ko
ń
czyny w płaszczy
ź
nie
czołowej.
•
Zlikwidowanie przykurczu zgi
ę
ciowego.
•
Przesuni
ę
cie dalszego przyczepu
ś
ci
ę
gna rzepki do
przodu.
Prof. Jan Mikulicz-Radecki
Prof. Jan Mikulicz-Radecki
172
o
- 176
o
( 58% )
170
o
- 178
o
( 87% )
ML
ML
2010-05-16
9
IN
ś
YNIERIA BIOMEDYCZNA
IN
ś
YNIERIA BIOMEDYCZNA
Płaszczyzny niezb
ę
dnej współpracy in
ż
yniera i lekarza
biomechanika
instrumentarium
informatyka
inżynieria
biomedyczne
kliniczna
biomateriały
zbieranie danych
obrazowanie
medycznych i
w medycynie
biosensory
biologicznych
inżynieria
biotechnologia
rehabilitacji
fizjologiczne modelowanie,
biologiczne efekty pól
symulacja elementów człowieka
protezy i elektromagnetycznych
oraz sterowanie
sztuczne organy
IN
ś
YNIERIA BIOMEDYCZNA WE
WROCŁAWIU
IN
ś
YNIERIA BIOMEDYCZNA WE
WROCŁAWIU
We Wrocławiu badania z zakresu szeroko rozumianej
In
ż
ynierii Biomedycznej prowadzone s
ą
na:
•
Politechnice Wrocławskiej
,
•
Akademii Medycznej,
•
Uniwersytecie Przyrodniczym,
•
Akademii Wychowania Fizycznego,
•
Uniwersytecie Wrocławskim,
•
Instytucie Immunologii i Terapii
Doświadczalnej PAN
•
Komisja Inżynierii Biomedycznej
przy PAN Oddział Wrocław
Politechnika
Wrocławska jest znanym i znacz
ą
cym o
ś
rodkiem
w kraju prowadz
ą
cym badania z zakresu In
ż
ynierii Biomedycznej:
•
19 zespołów oraz 53 pracowników naukowych Politechniki
Wrocławskiej (5 zespołów z Wydz. Mech.)
•
Centrum Inżynierii Biomedycznej Politechniki Wrocławskiej,
•
Pierwszy w Polsce podręcznik dla studentów wydziałów
mechanicznych z zakresu Biomechaniki Inżynierskiej.
Pracownicy Wydziału Mechanicznego:
•
znacząca ilość grantów badawczych krajowych i europejskich,
•
znacząca ilość publikacji w kraju i za granicą,
•
uczestnictwo we władzach ESB, PTB i PTiB.
IN
ś
YNIERIA BIOMEDYCZNA WE
WROCŁAWIU
IN
ś
YNIERIA BIOMEDYCZNA WE
WROCŁAWIU
W
Zakładzie Inżynierii Biomedycznej i Mechaniki Eksperymentalnej
zrealizowano wiele
prac doktorskich oraz prace habilitacyjne:
Prof. Andrzeja Walla, Prof. Romualda Będzińskiego, Prof. Piotra Bilińskiego,
Dr hab. Stanisława Konzala, Prof. Andrzeja Pozowskiego, Prof. Szymona Dragana
2010-05-16
10
INśYNIERIA BIOMEDYCZNA NA WYDZIALE
PODSTAWOWYCH PROBLEMÓW TECHNIKI
POLITECHNIKI WROCŁAWSKIEJ
INśYNIERIA BIOMEDYCZNA NA WYDZIALE
PODSTAWOWYCH PROBLEMÓW TECHNIKI
POLITECHNIKI WROCŁAWSKIEJ
Kierunek Bioin
ż
ynieria powołany został w roku ak. 1980/81 i miał obejmowa
ć
4 specjalno
ś
ci: biochemi
ę
, biofizyk
ę
, biocybernetyk
ę
i
in
ż
ynieri
ę
biomedyczn
ą
.
Plany i programy opracowane zostały przez grup
ę
osób z kilku wydziałów, byli to m.in.:
W 2007 roku na Wydziale Podstawowych Problemów Techniki
został powołany Instytut In
ż
ynierii Biomedycznej i Pomiarowej
Prof. Marian Kochman i Prof. Andrzej Zab
ż
a z Wydziału Chemii,
Prof. Maria Pawlaczyk-Szpilowa z Wydziału Ochrony
Ś
rodowiska,
Prof. Zdzisław Karkowski
,
Doc. Hanka Karkowska
i Doc. Marian Kloza z Wydziału Elektroniki,
koordynacj
ę
prac zlecono Doc. dr in
ż
. Hance Karkowskiej.
CENTRUM INśYNIERII BIOMEDYCZNEJ
CENTRUM INśYNIERII BIOMEDYCZNEJ
Swój udział w pracach Centrum In
ż
ynierii Biomedycznej zadeklarowało
77 osób w tym 24 pracowników samodzielnych, 33 adiunktów
i 20 doktorantów
Osoby współpracuj
ą
ce w ramach Centrum reprezentuj
ą
6 Wydziałów Uczelni oraz 20 Zakładów, Katedr
i Grup Badawczych
Zakład Biochemii (Instytut Chemii Organicznej, Biochemii i Biotechnologii); Zakład Wysokich Napi
ęć
,
Zakład Elektrotechnologii (Instytut Podstaw Elektrotechniki i Elektrotechnologii); Wydziałowy Zakład
Miernictwa i Systemów Pomiarowych (Wydział Elektroniki); Zakład Akustyki, Zakład Teorii Pola
Elektromagnetycznego i Elektroniki Kwantowej (Katedra Systemów i Sieci Komputerowych);
Zakład Informatyki Medycznej (Instytut Telekomunikacji i Akustyki); Zakład Automatyki i
Modelowania, Zakład Podstaw Cybernetyki i Robotyki (Instytut Cybernetyki Technicznej, Katedra
Elektroniki i Fotoniki); Wydziałowy Zakład Informatyki (Wydział Informatyki i Zarz
ą
dzania); Zakład
In
ż
ynierii Biomedycznej i Mechaniki Eksperymentalnej (Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn);
Zakład Naukowo Badawczy i Laboratorium Dynamiki (Instytut Materiałoznawstwa i Mechaniki
Technicznej); Zakład Obrabiarek, Automatyzacji i Organizacji Produkcji (Instytut Technologii Maszyn
i Automatyzacji); Grupa Biofizyki, Grupa Biofizyki Agregatów Makromolekularnych, Grupa Optyki
Fizjologicznej, Grupa Bioetyki, Grupa Fizyki Szkła (Instytut Fizyki); Wydziałowy Zakład Pomiarowej
i Medycznej Aparatury Elektronicznej (Wydział Podstawowych Problemów Techniki), Zespół Opieki
Zdrowotnej dla Szkół Wy
ż
szych
Działalność naukowa Centrum Inżynierii Biomedycznej Politechniki Wrocławskiej
to przede wszystkim działania zmierzające do integracji środowiska naukowego
Politechniki Wrocławskiej realizowane poprzez:
DZIAŁALNOŚĆ NAUKOWA
DZIAŁALNOŚĆ NAUKOWA
–
ogłaszanie konkursów na projekty badawcze z zakresu inżynierii biomedycznej
oraz nadzór realizacji projektów badawczych Centrum Inżynierii Biomedycznej,
–
przygotowywanie wniosków o finansowanie badań naukowych, z zakresu
inżynierii biomedycznej, kierowanych do Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa
Wyższego,
–
publikowanie artykułów i doniesień konferencyjnych z zakresu inżynierii
biomedycznej,
–
uczestnictwo w pracach Dolnośląskiego Centrum Zaawansowanych Technologii,
–
prowadzenie cyklu seminariów naukowych z zakresu Inżynierii Biomedycznej.
2010-05-16
11
projektowanie implantów uk
projektowanie implantów ukłładu kostno
adu kostno--stawowego, bioprotez ko
stawowego, bioprotez ko
ń
ń
czyn i urz
czyn i urz
ą
ą
dze
dze
ń
ń
wspomagaj
wspomagaj
ą
ą
cych proces leczenia i rehabilitacji
cych proces leczenia i rehabilitacji,
,
badania nad mo
badania nad mo
ż
ż
liwo
liwo
ś
ś
ciami wykorzystania
ciami wykorzystania biosygna
biosygnałłów
ów do sterowania protezami ko
do sterowania protezami ko
ń
ń
czyn
czyn
cz
człłowieka,
owieka,
symulacje i wizualizacj
symulacje i wizualizacj
ę
ę
przep
przepłływów w obiektach technicznych
ywów w obiektach technicznych i organizmach
i organizmach
ż
ż
ywych
ywych
(przep
(przepłływy w naczyniach krwiono
ywy w naczyniach krwiono
ś
ś
nych, przez sztuczne zastawki serca,
nych, przez sztuczne zastawki serca, stenty
stenty),
),
badania kinematyki i dynamiki ko
badania kinematyki i dynamiki ko
ń
ń
czyn
czyn, zakresów ruchu w stawach oraz momentów i si
, zakresów ruchu w stawach oraz momentów i siłł
w nich dzia
w nich działłaj
aj
ą
ą
cych w funkcji zmian traumatologicznych i patologicznych.
cych w funkcji zmian traumatologicznych i patologicznych.
badania w
badania włła
a
ś
ś
ciwo
ciwo
ś
ś
ci mechanicznych tkanek
ci mechanicznych tkanek::
(ko
(ko
ś
ś
ci, mi
ci, mi
ęś
ęś
nie, naczynia krwiono
nie, naczynia krwiono
ś
ś
ne, rdze
ne, rdze
ń
ń
kr
kr
ę
ę
gowy, itp.) oraz analiz
gowy, itp.) oraz analiz
ę
ę
zjawisk i procesów
zjawisk i procesów
biomechanicznych w nich zachodz
biomechanicznych w nich zachodz
ą
ą
cych,
cych,
badania z zakresu mechaniki do
badania z zakresu mechaniki do
ś
ś
wiadczalnej cia
wiadczalnej ciałła sta
a stałłego:
ego:
badania wytrzyma
badania wytrzymałło
o
ś
ś
ci materia
ci materiałłów, analiza procesu p
ów, analiza procesu p
ę
ę
kania, wyznaczanie napr
kania, wyznaczanie napr
ęż
ęż
e
e
ń
ń
w
włłasnych,
asnych,
badania uk
badania ukłładów biomechanicznych:
adów biomechanicznych:
segmenty kr
segmenty kr
ę
ę
gos
gosłłupa, kr
upa, kr
ąż
ąż
ek mi
ek mi
ę
ę
dzykr
dzykr
ę
ę
gowy, ko
gowy, ko
ś
ś
ci d
ci dłługie i stawy, miednica, ko
ugie i stawy, miednica, ko
ś
ś
ci czaszki,
ci czaszki,
ż
ż
uchwa, z
uchwa, z
ę
ę
by, naczynia krwiono
by, naczynia krwiono
ś
ś
ne,
ne,
badania rzeczywistych konstrukcji
badania rzeczywistych konstrukcji (elementy i podzespo
(elementy i podzespołły maszyn, implanty i sztuczne
y maszyn, implanty i sztuczne
narz
narz
ą
ą
dy)
dy) w
w zakresie weryfikacji stanu odkszta
zakresie weryfikacji stanu odkształłcenia i napr
cenia i napr
ęż
ęż
enia oraz optymalizacji
enia oraz optymalizacji
kszta
kształłtu,
tu,
obliczenia i symulacje numeryczne (MES) procesów biomechanicznych,
obliczenia i symulacje numeryczne (MES) procesów biomechanicznych, takich jak:
takich jak:
adaptacja funkcjonalna tkanek, regeneracja i ró
adaptacja funkcjonalna tkanek, regeneracja i ró
ż
ż
nicowanie si
nicowanie si
ę
ę
tkanek, oraz modelowanie
tkanek, oraz modelowanie
wspó
współłpracy implantów z tkankami
pracy implantów z tkankami
ż
ż
ywymi,
ywymi,
BADANIA
BADANIA
In
ż
ynieria Biomedyczna
In
ż
ynieria Biomedyczna
In
ż
ynieria Biomedyczna
CZY IN
ś
YNIERIA JEST POTRZEBNA
CZY IN
ś
YNIERIA JEST POTRZEBNA
M
MEDYCYNIE
EDYCYNIE
?
?
TAK czy NIE
TAK czy NIE
W
dziedzinie bioin
ż
ynierii
prowadzone s
ą
badania cz
ęś
ci szyjnej i l
ę
d
ź
wiowej kr
ę
gosłupa, stawu
biodrowego, stawu kolanowego, ko
ś
ci miednicy, biomechaniki tkanki kostnej (w
tym zjawisk adaptacji
funkcjonalnej)
- badania stanu odkształce
ń
ko
ś
ci
ż
uchwy poddanej obci
ąż
eniom mechanicznym
- analiza wpływu kształtu i sztywno
ś
ci stabilizatorów płytkowych
na zakres przemieszcze
ń
odłamów kostnych
- badania segmentu ruchowego kr
ę
gosłupa szyjnego poddanego stabilizacji
płytkowej
- analiza wpływu konstrukcji stabilizatora na stan napr
ęż
e
ń
i odkształce
ń
kr
ę
gów
- analiza wpływu kształtu cz
ęś
ci l
ę
d
ź
wiowej kr
ę
gosłupa na stan napr
ęż
e
ń
w kr
ę
gach
- odkształcalno
ść
cz
ęś
ci l
ę
d
ź
wiowej kr
ę
gosłupa pod wpływem
obci
ąż
e
ń
mechanicznych
2010-05-16
12
- analiza stanu przemieszcze
ń
, odkształce
ń
i napr
ęż
e
ń
w ko
ś
ci miednicy
- analiza wpływu osteotomii ko
ś
ci miednicy na stan odkształce
ń
tkanki kostnej
- analiza relacji sztywno
ś
ci trzpieni endoprotez stawu biodrowego i ko
ś
ci udowej
- okre
ś
lenie biomechanicznych kryteriów implantacji stawu biodrowego
- badania własno
ś
ci mechanicznych tkanki kostnej
- analiza zale
ż
no
ś
ci pomi
ę
dzy adaptacj
ą
tkanki kostnej, wewn
ę
trzn
ą
struktur
ą
ko
ś
ci
i własno
ś
ciami mechanicznymi
- badania charakterystyk sztywno
ś
ci stabilizatora Ilizarowa
- wyznaczanie warto
ś
ci sił obci
ąż
aj
ą
cych ramow
ą
struktur
ę
stabilizatora Ilizarowa
w czasie wydłu
ż
ania ko
ś
ci
- analiza wpływu zmiany obci
ąż
enia oraz implantacji protez stawu kolanowego
na stan odkształce
ń
ko
ś
ci piszczelowej
- analiza zjawiska adaptacji tkanki kostnej w nasadzie bli
ż
szej ko
ś
ci piszczelowej
... i wiele innych, w tym badania przepływów cieczy, analiza wyników osteotomii
podkolanowej, badania kształtu pleców, oraz aplikacje metod mechaniki ciała stałego w
badaniach biomechanicznych
- interferometria holograficzna (badania stanu przemieszcze
ń
, w tym wyznaczanie
tensora przemieszcze
ń
i odkształce
ń
obiektu)
- fotografia plamkowa (analiza stanu przemieszcze
ń
przy obci
ąż
eniach statycznych)
- ESPI (analiza stanu przemieszcze
ń
w warunkach obci
ąż
e
ń
statycznych i dynamicznych)
- elastooptyka (modele 2- i 3-wymiarowe, metoda warstwy powierzchniowej, analiza
stanu napr
ęż
e
ń
)
- techniki mory (analiza kształtu powierzchni)
- tensometria oporowa (badania odkształce
ń
w warunkach obci
ąż
e
ń
statycznych i
dynamicznych)
- metoda elementów sko
ń
czonych (analiza stanu przemieszcze
ń
, odkształce
ń
i
napr
ęż
e
ń
, symulacja zjawiska adaptacji funkcjonalnej ko
ś
ci)
- badania zjawisk przepływowych (fotografia plamkowa, metoda traserów i „no
ż
a
ś
wietlnego”)
2010-05-16
13
BADANIA WYTRZYMAŁO
Ś
CIOWE
BADANIA WYTRZYMAŁO
Ś
CIOWE
BADANIA WYTRZYMAŁO
Ś
CIOWE
BADANIA WYTRZYMAŁO
Ś
CIOWE
2010-05-16
14
BADANIA STRUKTURY
BADANIA STRUKTURY
METODY OPTYCZNE POMIAR PRZEMIESZCZE
Ń
I ODKSZTAŁCE
Ń
METODY OPTYCZNE POMIAR PRZEMIESZCZE
Ń
I ODKSZTAŁCE
Ń
METODY OPTYCZNE POMIAR PRZEMIESZCZE
Ń
I ODKSZTAŁCE
Ń
METODY OPTYCZNE POMIAR PRZEMIESZCZE
Ń
I ODKSZTAŁCE
Ń
2010-05-16
15
ANALIZA STANU NAPR
Ęś
E
Ń
ANALIZA STANU NAPR
Ęś
E
Ń
METODY OPTYCZNE POMIARU KSZTAŁTU
METODY OPTYCZNE POMIARU KSZTAŁTU
BIOMANIPULATORY
BIOMANIPULATORY
2010-05-16
16
KOMPUTEROWEGO WSPOMAGANIA ZABIEGÓW Z
KOMPUTEROWEGO WSPOMAGANIA ZABIEGÓW Z
WYKORZYSTANIEM NAWIGACJI KOMPUTEROWEJ
WYKORZYSTANIEM NAWIGACJI KOMPUTEROWEJ
I ULTRASONOGRAFII
I ULTRASONOGRAFII
••
Politechnika
Ś
l
ą
ska
Politechnika
Ś
l
ą
ska
••
Politechnika Warszawska
Politechnika Warszawska
••
Politechnika Białostocka
Politechnika Białostocka
••
Politechnika Cz
ę
stochowska
Politechnika Cz
ę
stochowska
••
Akademia Górniczo
Akademia Górniczo -- Hutnicza w Krakowie
Hutnicza w Krakowie
••
Akademia Medyczna we Wrocławiu
Akademia Medyczna we Wrocławiu
••
Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu
Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu
••
AWF we Wrocławiu
AWF we Wrocławiu
••
Wy
ż
sza Szkoła Fizjoterapii we Wrocławiu
Wy
ż
sza Szkoła Fizjoterapii we Wrocławiu
UCZELNIE WY
UCZELNIE WY
ś
ś
SZE
SZE
•• University of Bristol,
University of Bristol,
UK
UK
-- Prof. A. Adams, T. Dolan
Prof. A. Adams, T. Dolan
•• Nottingham Trend University,
Nottingham Trend University,
UK
UK
-- Prof. R. Gentle
Prof. R. Gentle
•• Universite Paris 12,
Universite Paris 12,
Francja
Francja
-- Prof. Ch. Oddou
Prof. Ch. Oddou
•• Free University of Berlin,
Free University of Berlin,
Niemcy
Niemcy
-- Prof. G. Bergman
Prof. G. Bergman
•• University of Bologny,
University of Bologny,
W
Włłochy
ochy
-- Prof. A. Freddi
Prof. A. Freddi
•• National University of Ireland, Galway,
National University of Ireland, Galway,
Irlandia
Irlandia
-- Prof. McHugh
Prof. McHugh
•• Klinki Neurochirurgii oraz Ortopedii AM Wrocław
Klinki Neurochirurgii oraz Ortopedii AM Wrocław
•• Specjalistyczny Szpital Rehabilitacyjny
Specjalistyczny Szpital Rehabilitacyjny
na Po
ś
wi
ę
tnym
na Po
ś
wi
ę
tnym
•• Szpital Rehabilitacyjny im. E. Szczeklika
Szpital Rehabilitacyjny im. E. Szczeklika
przy ul. Chopina
przy ul. Chopina
•• Fundacja Rozwoju Kardiochirurgii w Zabrzu
Fundacja Rozwoju Kardiochirurgii w Zabrzu
•• Wojewódzki Szpital Specjalistyczny ul.
Wojewódzki Szpital Specjalistyczny ul.
Kamie
ń
skiego
Kamie
ń
skiego
•• Katedra i Klinika Kardiochirurgii
Katedra i Klinika Kardiochirurgii
•• Centrum Diagnostyki Medycznej
Centrum Diagnostyki Medycznej
SZPITALE, O
SZPITALE, O
Ś
Ś
RODKI OCHRONY ZDROWIA, FUNDACJE
RODKI OCHRONY ZDROWIA, FUNDACJE
2010-05-16
17
WYJAZDY DYDAKTYCZNE
WYJAZDY DYDAKTYCZNE
KONTAKTY Z FIRMAMI I PRACODAWCAMI
KONTAKTY Z FIRMAMI I PRACODAWCAMI
•• AESCULAP AG,
AESCULAP AG, Tuttlingen
Tuttlingen, Niemcy
, Niemcy
•• Aesculap
Aesculap--Chifa
Chifa, Nowy Tomy
, Nowy Tomy
ś
ś
ll
•• Medtronic
Medtronic, Wrocław
, Wrocław
•• BHH
BHH Micromed
Micromed, D
, D
ą
ą
browa Górnicza
browa Górnicza
•• LfC
LfC, Zielona Góra
, Zielona Góra
•• Tricomed
Tricomed, Łód
ź
, Łód
ź
•• Medgal
Medgal, Bia
, Białłystok
ystok
•• REHAPOL Trzebnica
REHAPOL Trzebnica
http://www.mknb.pwr.wroc.pl
e-mail: mknb@pwr.wroc.pl
Mi
ę
dzywydziałowe Koło Naukowe
Biomechaników powstało w 2001
roku, zrzeszaj
ą
c grup
ę
entuzjastów
biomechaniki. Członkowie Koła
wywodz
ą
si
ę
z dwóch wydziałów:
Mechanicznego i Podstawowych
Problemów Techniki.
2010-05-16
18
Prof. dr hab. in
ż
. Romuald B
ę
dzi
ń
ski (1-2 osoby)
Badanie interakcji komórka - implant.
Analiza parametrów rehabilitacji.
Badania wła
ś
ciwo
ś
ci naczy
ń
krwiono
ś
nych.
dr in
ż
. Jarosław Filipiak (2-3 osoby)
Rewitalizacja i innowacja sprz
ę
tu laboratoryjnego i pomiarowego.
Konstrukcja mechaniczna bio-manipulatora.
Konstrukcja mechaniczna manipulatora do operacji ortopedycznych.
dr in
ż
. Celina Pezowicz (2-3 osoby
)
Badania wła
ś
ciwo
ś
ci mechanicznych naczy
ń
mózgowych.
Badanie wybranych parametrów kr
ąż
ka mi
ę
dzykr
ę
gowego.
Zachowanie si
ę
implantów kr
ę
gosłupa w badaniach długocyklicznych.
dr in
ż
. Sylwia Szotek (2-3 osoby)
Budowa stanowiska do badania przepływów.
Budowa układu do wieloosiowego rozci
ą
gania skóry.
Badanie wła
ś
ciwo
ś
ci
ś
ci
ę
gien.
dr in
ż
. Krzysztof
Ś
cigała (2-3 osoby)
Projekt klina osteotomii podkolanowej 'PLUS'.
Analiza procesu przebudowy beleczek kostnych pod wpływem obci
ąż
e
ń
patologicznych.
Analiza wpływu przepływu cieczy
ś
ródkostniej na odkształcenia osteocytu.
dr in
ż
. Krzysztof Krysztoforski (1-2 osoby)
Projekt r
ę
kawicy sensorycznej opartej na
ś
wiatłowodach.
Obczujnikowanie do robota krocz
ą
cego.
mgr in
ż
. Magdalena Kobielarz (1 osoba)
Badanie wła
ś
ciwo
ś
ci mechanicznych t
ę
tniaka aorty brzusznej.
2010-05-16
19
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
Biomechanika inzynierska laboratorium harmonogram
biomechanika inzynierska lab IWM
Biomechanika-test, Uczelnia, semestr2, biomechanika inżynierska
Wykład 1 inżynierskie Wprowadzenie do zarządzania operacyjnego
Referat Inżynieria Produkcji Rolniczej
wykład 3 Inżynieria Bioprocesowa
W5 s33 Inżynieria finanansowa
inżynieria genetyczna
1 Koszty dla inżynierów wprowadzenie
Metody komputerowe w inzynierii materiałowej 6
CERAMIKA INŻYNIERSKA2A
Wykład I Grafika inżynierska cz2
Genetyczne manipulacje inżynierska katastrofa
,projektowanie materiałów inżynierskich, zadania i rozwiązania Umocnienie roztworowe
więcej podobnych podstron