Савремени биомедицински и стоматолошки апарати

ID: 3058
врста предмета: научно-стручни
носилац предмета: Седмак С. Александар
извођачи: Седмак С. Александар
контакт особа: Седмак С. Александар
ниво студија: докторске студије
ЕСПБ: 5
облик завршног испита: усмени

извођења

  • 3. семестар, позиција 1

циљ

Упознавање студената са применом различитих материјала и уређаја у циљу разумевања и проучавања њиховог функционисања у контакту са људским организмом. Анализа спојева биоматеријала са деловима телесног система у циљу обезбеђења поузданог рада импланата. Приказ поступака и метода које се користе у биомедицинском инжењерству за исипитвање и израду импланата. Приказ савремених медицинских и стоматолошких уређаја и могућности примене. Примена стандарда у биомедицинском инжињерству. Методе стерилизације импланата и уређаја у медицини и стоматологији. Омогућава се потенцијална сарадња са стручњацима из области науке о материјалима и медицине, што пружа могућност рада у специјализованим лабораторијама и клиничким установама.

исход

Похађањем предмета студент овладава применом биоматеријала и уређаја у медицини и стоматологији, коришћењем савремених научних метода. Студенти стичу увид у стандарде за испитивање и израду биоматеријала и импланата, као и стандарде за израду и примену медицинских и стоматолошких уређаја. Теоријска разматрања, лабораторијски експериментални рад и употреба нумеричке анализе применом лиценцираног софтвера за методу коначних елемената, омогућава повезивање претходно стечених знања из физике, науке о материјалима, математике и механике, ради примене наученог у инжењерској пракси.

садржај теоријске наставе

Примена биоматеријала у медицини и стоматологији. Основи израде импланта у људском организму.Спајање биоматеријала и постизање биокомпатибилности. Проблема додирних површина у пројектовању структура од биоматеријала у људском организму. Проблеми различитих физико-хемијских и механичких особина материјала у споју. Оштећења биоматеријала у експлоатацији: хабање, корозија и замор биоматеријала, корозија под напоном. Биокомпозитни материјали; постизање постепене промене особина материјала у споју (functionally graded materials FGM). Танке превлаке и наноструктурни биоматеријали. Нове легуре у биомедицинској примени. Испитивања биоматеријала. Век трајања и обезбеђење структурног интегритета биоматеријала: аналитичке, нумеричке и експерименталне методе. Превенција отказа структура од биоматеријала (case studies). Стандарди за испитивање и израду биоматеријала. Стандарди за испитивање и израду импланата. Приказ савремених уређаја који се користе у медицини. Методе стерилизације. Приказ уређаја који се користе у стоматологији. Израда савремених стоматолошких и медицинских уређаја. Стандарди за испитивање уређаја који се примењују у биомедицини.

садржај практичне наставе

Примери примене биоматеријала у пројектовању, изради и експлоатацији структура у медицини и стоматологији. Примери решења импланата израђених од различитих биоматеријала. Експерименталне методе за испитивања in Vitro и in Vivo. Примена аналитичких и нумеричких модела у обезбеђењу структурног интегритета биоматеријала. Израда модела применом методе коначних елемената. Рачунски примери проблема додирних површина у пројектовању структура од биоматеријала. Примена метода конфигурационих сила у превенцији отказа структура од биоматеријала. Примери примене уређаја у медицини. Примери примене уређаја у стоматологији.

услов похађања

ресурси

[1] Писани изводи са предавања (handouts) [2] Изводи из стандарда [3] А. Седмак, Примена механике лома на интегритет конструкција. Машински факултет, Београд [4] J.B. Park and R.S. Lakes, Biomaterials An Introduction, Plenum Press, New York, 1992. [5] Milne, I., Ritchie, R.O., Karihaloo, B., Comprehensive Structural Integrity, Vol. 9: Bioengineering. Elsevier Ltd, Oxford, 2003.

фонд часова

укупан фонд часова: 35

активна настава (теоријска)

ново градиво: 20
разрада и примери (рекапитулација): 0

активна настава (практична)

аудиторне вежбе: 10
лабораторијске вежбе: 5
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 0
пројекат: 0
консултације: 0
дискусија/радионица: 0
студијски истраживачки рад: 0

провера знања

преглед и оцена рачунских задатака: 0
преглед и оцена лабораторијских извештаја: 0
преглед и оцена семинарских радова: 0
преглед и оцена пројекта: 0
колоквијум са оцењивањем: 0
тест са оцењивањем: 0
завршни испит: 0

провера знања (укупно 100 поена)

активност у току предавања: 10
тест/колоквијум: 20
лабораторијска вежбања: 20
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 20
пројекат: 0
завршни испит: 30
услов за излазак на испит (потребан број поена): 40

литература

Д. Раковић, Д. Ускоковић, Биоматеријали, Београд ; А. Седмак, Примена механике лома на интегритет конструкција. Машински факултет, Београд;