F7PBBBB - Biomechanika a biomateriály

Předmět je určen pro všechny studenty, kteří si potřebují doplnit znalosti a vytvořit si obecné povědomí o biomechanice a její uplatnění v konkrétních praktických problémech. Obsah je zvolen tak, aby postačil k pochopení a zvládnutí problematik v navazujících předmětech, především předmětu Mechanika a Robotika v lékařství. V případě, že si student daný předmět nezvolí a nikdy neměl možnost si tyto základy doplnit, bude vystaven riziku nepochopení následných problematik v navazujících předmětech, ve kterých není brán na toto zřetel.

Cvičení jsou povinnou součástí výuky. Jsou povoleny nejvíce 3 zdůvodněné (tedy doložitelně omluvené) absence za semestr. Student získá zápočet na základě odevzdaných referátů. Referáty budou zadány a budou odevzdány ve skupině MS TEAMS. Termínem zadání je den přednášky a termín odevzdání je nejpozději do týdne od zadání. Referáty odevzdané po termínu nebudou započítány. Počet referátů je 10. Počet bodů za jeden referát je 10.

Podmínkou získání zápočtu je získání minimálně 50 bodů. Splnění zkoušky na základě bodů z cvičení. Pokud student získá 80 a více bodů z cvičení nemusí skládat zkoušku a může požádat o zapsání známky (96-100 b = A, 92-95 b = B, 88-91 b = C, 84-91 b = D, 80-83 b = E).

Ústní část:

Pro ústní část si student předem připraví 5 témat z biomechaniky. Témata by měli obsahovat vlastní pohled studenta na biomechanické problémy. Témata by měli vycházet z přednášek a nesmí se jednat o prosté opakování přednášek nebo semináře nebo opakování obecně známých pojmů. Doporučuji volbu vlastních témat ze sportu, rehabilitace, pohybu atp. Student před koncem semestru předloží témata na schválení vyplněním webového formuláře. V případě, že dané téma nebude dostatečně originální nebo se bude opakovat u většího počtu studentů, bude zamítnuto a student si musí zvolit nové téma. Před zkouškou si student připraví prezentaci ve formátu ppt nebo pdf ke každému ze svých témat a nahraje je na společné úložiště (MS TEAMS, adresár zkouška) pod svým jménem a číslem prezentace, např. Novák_Jan_1.ppt . Obsah prezentace se musí věnovat biomechanické analýze problému s jemným úvodem, t.j. prezentace by neměla obsahovat 10 stránek anatomie. Student, který nemá schválené témata ke zkoušce , se zkoušky nemůže účastnit.

Úvod do biomechaniky, škálování, odhad

Síly v biomechanice - gravitační síla, kontaktní síla, síly v kloubech, uvolnění

Aktivní síly - principy mechaniky svalu

Biomechanika horní končetiny

Biomechanika dolní končetiny

Biomechanika pátěře

Kinematika pohybu

Inverzní dynamika

Biomechanika chůze a běhu

Biomateriály - kost

Biomateriály - vaz, chrupavka

Biomechanika kardiovaskulárního systému

Biomechanika náhrad - materiály

Biomechanika náhrad - konstrukce

Škálování, odhad

Výpočet polohy těžiště, příklady na rovnováhu

Zatížení kloubů a svalů - staticky určité úlohy

Biomechanika horní končetiny

Biomechanika dolní končetiny

Stabilita páteře

Snímání pohybu

Dynamika pohybu

Dynamika pohybu, zákony zachování v biomechanice

Vztah síla, deformace

Nelineární mechanika – principy výpočtů

Proudění v kardiovaskulárním systému - využití rovnic rovnováhy

Identifikace biomateriálu pro danou aplikaci

Zápočtový týden

Předmět je určen pro všechny studenty, kteří si potřebují doplnit znalosti a vytvořit si obecné povědomí o biomechanice a její uplatnění v konkrétních praktických problémech. Obsah je zvolen tak, aby postačil k pochopení a zvládnutí problematik v navazujících předmětech, především předmětu Mechanika a Robotika v lékařství. V případě, že si student daný předmět nezvolí a nikdy neměl možnost si tyto základy doplnit, bude vystaven riziku nepochopení následných problematik v navazujících předmětech, ve kterých není brán na toto zřetel.

Dporočená literatura:

[1]Kutílek, P., Žižka, A. Vybrané kapitoly z experimentální biomechaniky. 1. Vydání.Praha: Česká technika - nakladatelství ČVUT, 2012, 1. vyd., 165 s., ISBN 978-80-01-04993-8

[2]Živčák J. a kol., Základy bioniky a biomechaniky, Prešov : ManaCon, 2004, ISBN 80-89040-25-X.

Doporučená literatura:

[1]Valenta, J., Konvičková, S. Biomechanika srdečně cévního systému člověka. Praha: ČVUT, 1997, 1. vyd. 275 s., ISBN 80-01-01601-3

[2]Kutílek P., Žižka A., Poušek L.: Praktika z rehabilitačního inženýrství, protetiky-ortotiky a biomechaniky, skripta, Praha: ČVUT, 2010, ISBN: 978-80-01-04682-1.

[3]Křen, J., Rosenberg, J., Janíček, P. Biomechanika, skripta, Plzeň: Západočeská Univerzita, 2001. 2. vyd. 380 s. ISBN 80-7082-792-0

• Bakalářský studijní program Biomedicínská technika (povinný předmět)
• Bakalářský studijní program Biomedicínská technika (povinný předmět)