inalità
del Corso |
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Il corso si propone di fornire gli strumenti per analizzare le caratteristiche dei tessuti biologici, di analizzarle sistematicamente per i principali tessuti.
Il corso ha una forte connotazione sperimentale. |
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apacità
in ingresso |
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CAPACITÀ DI |
CORSI PROPEDEUTICI |
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Fondamenti di analisi matematica (derivate, integrali, semplici equazioni differenziali, etc.) |
Analisi Matematica (1° anno) |
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Fondamenti di calcolo matriciale |
Geometria e algebra (1° anno) |
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Unità di misura
Concetti di forza, momento, lavoro, energia, etc.
Fondamenti di dinamica
Fondamenti di termodinamica |
Fisica generale (1° anno) |
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Concetto di atomo, molecola, etc.
Tipi di legame atomico |
Fondamenti di Chimica (1° anno) |
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Concetti di gradi di libertà e di vincoli
Equazioni di equilibrio e statica del corpo rigido |
Biomeccanica L (2° anno) |
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Meccanica dei continui
Fondamenti di costruzioni
Fondamenti di meccanica dei materiali
Criteri di collasso |
Comportamento Meccanico dei Materiali L-A (3° anno) |
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Modelli di risposta visco-elastica
Tessuti attivi e passivi
Biomeccanica muscoloscheletrica |
Biomeccanica BS (4° anno) |
apacità
in uscita |
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Al termine del corso, lo studente dovrebbe aver sviluppato la capacità di:
- Comprendere la risposta meccanica e tempo-dipendente dei tessuti.
- Sviluppare ed analizzare esperimenti per caratterizzare meccanicamente i tessuti.
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rogramma
del Corso |
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Richiami sulla meccanica dei materiali: |
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- Elasticità, Plasticità, Visco-elasticità
- Criteri di collasso (fragile, duttile, visco-elastico, fatica)
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Struttura e composizione dei tessuti: |
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- Componenti strutturali dei tessuti biologici
- Organizzazione e caratteristiche dei tessuti
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Classificazione ed analisi dei principali tessuti (in base alla funzione; in base alle caratteristiche):
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- Connettivo (osso, cartilagine, menischi, legamenti, tendini, tessuti adiposi)
- Muscolare
- Epiteliale (derma, epitelio, mesotelio, endotelio)
- Vasi sanguigni
- Nervoso
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Caratteristiche meccaniche dei vari tessuti e risposta alle sollecitazioni: |
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- Funzione, struttura e caratteristiche meccaniche
- Elasticità visco-elasticità
- Resistenza meccanica e trauma dei tessuti
- Crescita, modellamento e rimodellamento
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Metodi per la caratterizzazione meccanica dei tessuti: |
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- Problemi nella sperimentazione (incertezze di misura, propagazioni degli errori, progetto dell’esperimento)
- Tipi di prove (trazione, flessione, compressione, attrito, creep, isteresi, viscosità,
etc).
- Strumentazione
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Esercitazioni: |
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Il corso si avvale di esercitazioni sia numeriche che, soprattutto, sperimentali. Nel corso delle esercitazioni vengono eseguite caratterizzazioni di tessuti e sistemi biomeccanici. Ciascuno studente deve redigere una relazione tecnica per ciascuna delle esercitazioni svolte. La relazione deve essere sintetica ma esaustiva e coprire i seguenti aspetti: introduzione e finalità dell’esperimento; descrizione dei provini, dei materiali utilizzati e dei metodi; presentazione dei risultati (comprensiva di un’analisi degli errori); discussione dei risultati e note conclusive. |
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Svolgimento di tesine: |
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- Gli argomenti vengono concordati all’inizio del corso
- Gli studenti si organizzano in gruppi di lavoro di 3-5 persone, e ne comunicano la composizione entro 2 settimane dall’inizio del corso
- Variazioni della composizione del gruppo dopo tale data vanno concordate con il docente
- Sono previsti incontri di discussione/revisione del lavoro durante lo svolgimento della tesina
- Due settimane prima del termine delle lezioni ciascun gruppo consegna al docente una relazione scritta (unica per il gruppo) di 5-20 pagine comprese eventuali illustrazioni
- Nel corso delle ultime lezioni ciascun gruppo presenta il proprio lavoro (secondo un calendario concordato con il docente). Ciascuno degli studenti del gruppo ne presenterà una parte.
- Tutti i membri di ciascun gruppo sono interamente responsabili della qualità del manoscritto presentato; ciascuno è responsabile della propria presentazione orale.
- La presentazione della tesina (nel corso delle ultime lezioni) costituirà parte integrante della prova d’esame.
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arico
didattico |
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Argomento |
Lezioni |
Esercitazioni assistite |
Laboratorio assistito |
Attività non assistita |
Totale |
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Richiami
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4
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2
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0
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7
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Struttura e composizione
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8
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4
|
4
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Classificazione
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10
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2
|
4
|
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20
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Caratteristiche meccanica
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8
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2
|
12
|
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12
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Totale
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30
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10
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20
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39
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odalità
svolgimento
esame |
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L'esame finale consta di una prove scritta ed una orale. La prova scritta richiede la risoluzione di esercizi pratici. Durante lo scritto, gli studenti possono usare libri, dispense e appunti, oltre alla calcolatrice.
Per sostenere l'orale è necessario avere superato con buon esito lo scritto. Nel corso dell’orale, oltre a domande sulla teoria (inerenti l’intero programma svolto), verranno discusse le relazioni sulle esercitazioni di laboratorio.
Il voto finale tiene conto della presentazione della tesina (vedi sopra), oltre che delle prove scritte ed orali.
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 Testi
e materiale didattico di supporto
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Il corso si basa su dispense a cura del docente (sufficienti a coprire l'intero programma d'esame).
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Lo studente può inoltre approfondire gli studi nei seguenti testi specialistici (facoltativo): |
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- Fung Y.C. “Biomechanics: Mechanical proeprties of living tissues” Springer-Verlag Publ., 1981 (caratteristiche dei tessuti)
- Fung Y.C. “Biomechanics: Motion, flow, stress and growth” Springer-Verlag
Publ., 1990 (adattamento dei tessuti alle sollecitazioni)
- Beer F.P., Russel J.E. "Scienza delle costruzioni. Introduzione alla meccanica dei materiali" McGraw-Hill
Publ. (scienza delle costruzioni: teoria ed esempi)
- Nordin M., Frankel V.H. "Basic biomechanics of the musculoskeletal system" Lea & Febiger
Publ.(esercizi ed esempi di biomeccanica)
- Black J., Hastings G. "Handobbok of biomaterial properties" Chapman & Hall
Publ. (proprieta' dei materiali)
- Bronzino J.D. "The Biomedical engineering handbook" CRC Press - IEEE Press (riferimento generale)
- Palastanga et al. "Anatomy and human movement" Butterworth-Heinemann
Publ. (anatomia funzionale)
- Pietrabissa R. "Biomateriali per protesi e organi artificiali" Patron ed.
(biomateriali)
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