ELEMENTI DI BIOMECCANICA

Alessandro RUGGIERO ELEMENTI DI BIOMECCANICA

0622300029
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE
EQF7
MECHANICAL ENGINEERING
2017/2018

YEAR OF COURSE 2
YEAR OF DIDACTIC SYSTEM 2016
SECONDO SEMESTRE
CFUHOURSACTIVITY
660LESSONS
Objectives
THE COURSE IS AIMED AT A FIRST ILLUSTRATION ON THE APPLICATION OF ENGINEERING TECHNIQUES AND THEIR METHODOLOGIES FOR PHYSICAL MATHEMATICAL MODELING OF SOME HUMAN BIOSYSTEMS AND FOR THE STUDY OF BIOLOGICAL PROBLEMS OF MEDICAL INTEREST IN GENERAL.
THE MODULE IS STRUCTURED INTO THREE PARTS: THE FIRST IS DEVOTED TO THE STUDY OF THE KINEMATIC AND DYNAMIC MODELING OF THE HUMAN SKELETON WITH PARTICULAR REFERENCE TO THE LOWER AND UPPER HUMAN LIMBS. THE SECOND PART OF THE MODULE AIMS TO PROVIDE STUDENTS WITH THE NECESSARY TOOLS FOR THE KINEMATIC AND DYNAMIC MODELING OF BIOMECHANICS, EVEN FOR ORTHOPEDIC PURPOSES. IN THE THIRD PART THEY ARE FACED BY A FIST OF THEORETICAL AND EXPERIMENTAL VIEW OF THE MAIN PROBLEMS RELATED TO TRIBOLOGY OF PROSTHETIC PAIRS WITH REFERENCE ALSO TO THE LUBRICATION PHENOMENA. AS PART OF THE COURSE ARE PLANNED SEMINARS AND INTERVENTIONS OF THE MEDICAL WORLD RESEARCHERS.
KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING 
TO SIMULATE AND TO ANALYZE THE DYNAMIC BEHAVIOR OF A MUSCULOSKELETAL MODEL
APPLYING KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING
KNOWING HOW TO ADDRESS THE BIOMECHANICAL STUDY OF KINEMATIC CHAINS CHARACTERISTICS OF THE HUMAN BODY BY MEANS OF THE PRINCIPLES OF APPLIED MECHANICS.
MAKING JUDGMENTS
UNDERSTAND THE OPERATING PRINCIPLES OF TYPICAL BIOMECHANICAL SYSTEMS.
COMMUNICATION SKILLS
KNOWING HOW TO USE THEIR LANGUAGE OF BIOMECHANICS.

LEARNING SKILLS
BEING ABLE TO EXTEND THEIR KNOWLEDGE TO DIFFERENT CONTEXTS FROM THOSE PRESENTED DURING THE COURSE.
Prerequisites
FOR THE SUCCESSFUL ACHIEVEMENT OF OBJECTIVES ARE REQUIRED KNOWLEDGE CHARACTERIZING THE GRADUATE PROFILE IN ONE OF THE INDUSTRIAL ENGINEERING CLASSES. THE COURSE IS POTENTIALLY USABLE BY STUDENTS OF THE FACULTY OF MEDICINE.
Contents
ELEMENTS OF MODELING OF THE HUMAN SKELETON (20H)
THE BONES AS A COMPOSITE MATERIAL. THE SKELETON LIKE STRUCTURE. THE MUSCLES: THE ACTIVE FORCES ON THE SKELETON.
ELEMENTS OF HUMAN MOTIION (20H), EXERCISES (30%)
LOCAL AND ABSOLUTE REFERENCE SYSTEMS; SEGMENTAL MODEL OF THE HUMAN BODY; IDENTIFICATION OF JOINT AXES; KINEMATICS OF AN ARTICULATED SYSTEM: LOOP EQUATIONS; TRANSFORMATIONS IN SPACE AND IN THE PLANE IN HOMOGENEOUS COORDINATES; SIMULATION TECHNIQUES.
BIOTRIBOLOGIA (20H), EXERCISES (20%)
HIP REPLACEMENT AND KNEE REPLACEMENT: FUNCTIONAL CHARACTERIZATION. WEAR TESTS ON MEDICAL DEVICES FOR BOTH HIP FOR KNEE ON PAIRS OF DIFFERENT PROSTHETIC MATERIALS: CERAMICS ON CERAMICS; METAL ON METAL; METAL ON POLYETHYLENE; CERAMIC ON POLYETHYLENE. HIP AND KNEE SIMULATORS. SURFACE ANALYSIS FOR THE DETERMINATION OF WEAR PHENOMENA. MECHANISMS OF NATURAL AND PROSTHETIC LUBRICATION. DENTAL TRIBOLOGY (NOTES).
Teaching Methods
LECTURES, COMPUTER-AIDED ACTIVITIES, VISITS TO RESEARCH INSTITUTES.
Verification of learning
THE ASSESSMENT OF ACHIEVEMENT OF OBJECTIVES WILL TAKE PLACE THROUGH THE CARRYING OUT OF AN ELABORATE AND AN ORAL EXAMINATION.
Texts
NOTES FROM CLASSES.
BASIC BIOMECHANICS OF THE MUSCULOSKELETAL SYSTEM MARGARETA NORDIN, VICTOR H. FRANKEL, LIPPINKOTT WILLIAMS & WILKINS, 2001 
TRIBOLOGY OF NATURAL AND ARTIFICIAL JOINTS J.H. DUMBLETON, ELSEVIER , 1981
WEAR OF ORTHOPAEDIC IMPLANTS AND ARTIFICIAL JOINTS S.AFFATATO, ELSEVIER, 2012
  BETA VERSION Data source ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2019-05-14]