DISPOSITIVI PROTESICI

Obiettivi formativi

Obiettivi Il corso di studio si pone l’obiettivo di formare Allievi/e del corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Biomedica e di fornire le conoscenze, competenze e metodologie fondamentali attinenti alla progettazione di un dispositivo medico protesico, con particolare riferimento alle endoprotesi. Il corso fornirà gli strumenti teorici e computazionali necessari per affrontare la modellizzazione 3D ed analisi biomeccanica di un modello di endoprotesi, in particolare osteoarticolare e di osteosintesi. Gli obiettivi del corso intendono sviluppare negli Allievi/e le capacità di identificare le specifiche di progetto di una endoprotesi, l’approccio al dimensionamento ed alla progettazione, l’individuazione delle soluzioni tecnologiche conformi alle specifiche cliniche verificando che la soluzione proposta garantisca la funzionalità della protesi. Risultati di Apprendimento Attesi Al termine del percorso didattico l’Allievo/a deve essere in grado di acquisire un’autonomia professionale, decisionale ed operativa rivolta ad affrontare, individuare e gestire le relazioni con il personale Medico proponendo soluzioni, ove possibile immediate, oppure alternative a breve e medio termine. La capacità di apprendimento è stimolata da un percorso formativo che alterna i principi metodologici, esempi applicativi ed esercitazioni di approfondimento. In particolare l’Allievo/a saprà: • conoscere in modo critico i principi fondamentali per il dimensionamento e prototipazione virtuale di strutture protesiche elementari; • redigere le specifiche tecniche di progetto dall'analisi morfologica, strutturale, funzionale tenendo conto dell’interazione con i tessuti biologici per l’impostazione di un piano preoperatorio virtuale; • formulare ed interpretare i risultati dall’analisi biomeccanica dei modelli 3D per la validazione della soluzione progettuale identificata.

Canale 1
ALESSANDRO CALISTRI Scheda docente
ALESSANDRO CALISTRI Scheda docente
FABIANO BINI Scheda docente
FABIANO BINI Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
Endoprotesi Ortopediche • Articolazione dell’anca. Generalità sulla protesi d’anca. Componenti della protesi d’anca. Materiali utilizzati. Protesi non cementate e cementate. Giunto articolare. Cenni altri tipi di protesi articolari. Classificazione in funzione della tipologia. Osteointegrazione • Meccanismo osteointegrazione nel titanio. Fattori che influenzano l’osteointegrazione. Progetto dell’impianto. Caratteristiche della superficie dell’impianto. Condizioni di carico. Qualità dell’osso del sito ricevente. Aspetti di biocompatibilità delle protesi articolari • Interfaccia protesi-osso. Accoppiamenti sferici. Fenomeni di usura del cotile in polietilene e della conseguente produzione di detriti (debris). • Comportamento meccanico dei materiali. La fatica meccanica e materiali utilizzati. Usura. Dispositivi da osteosintesi • Classificazione interna ed esterna. Specifiche di progetto. Progettazione di endoprotesi • Compatibilità ed affidabilità. Specifiche di progetto. Design Acetabolari. Design Steli. Valutazione affidabilità. Stress Shielding. Analisi dello sforzo meccanico interfaccia osso corticale-stelo protesico. ESERCITAZIONI • Ricostruzione di un modello 3D. Analisi biomeccanica strutturale del modello 3D. Seminari • Seminari tenuti da Professionisti rappresentativi del settore Aziendale e dell’Ente Pubblico.
Prerequisiti
Sono conoscenze pregresse indispensabili gli argomenti attinenti all'esame Scienza delle Costruzioni e Fondamenti di Biomeccanica per poter comprendere i contenuti e conseguire gli obiettivi di apprendimento dell'insegnamento.
Testi di riferimento
TESTI e PUBBLICAZIONI di CONSULTAZIONE • Dispense didattiche a cura del Docente. • Lisa A. Pruitt, Ayyana M. Chakravartula, Mechanics of Biomaterials: Fundamental Principles for Implant Design, Editore: Cambridge University Press
Frequenza
La frequenza al corso è facoltativa.
Modalità di esame
Per la valutazione formativa è prevista in aula la presentazione degli stati di avanzamento del modello 3D finalizzato al planning chirurgico pre-operatorio. Mentre per la valutazione sommativa, la modalità di svolgimento dell’esame è orale e prevede sia la discussione dei risultati ottenuti dall’analisi del modello 3D che gli argomenti svolti in aula.
Modalità di erogazione
Le attività sono organizzate in lezioni frontali ed esercitazioni in aula a mezzo di attività di gruppo supportate da seminari tenuti da esperti professionisti del settore inerenti anche alla messa a punto di prove sperimentali, certificazione e trasferimeno tecnologico.
  • Codice insegnamento10612258
  • Anno accademico2024/2025
  • CorsoIngegneria Biomedica
  • CurriculumBiomateriali
  • Anno2º anno
  • Semestre1º semestre
  • SSDING-IND/34
  • CFU6
  • Ambito disciplinareIngegneria biomedica