- Nazwa przedmiotu:
- Inżynieria rehabilitacji ruchowej
- Koordynator przedmiotu:
- dr hab. inż. Monika Kwacz
- Status przedmiotu:
- Fakultatywny dowolnego wyboru
- Poziom kształcenia:
- Studia II stopnia
- Program:
- Inżynieria Biomedyczna
- Grupa przedmiotów:
- Przedmioty zaawansowane specjalności (Aparatura Medyczna) – obieralne
- Kod przedmiotu:
- IRR
- Semestr nominalny:
- 2 / rok ak. 2020/2021
- Liczba punktów ECTS:
- 1
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 1) Liczba godzin bezpośrednich 18, w tym:
a) wykład - 15 godz. ;
b) konsultacje - 3 godz. ;
2) Praca własna studenta 12 godziny:
a) przygotowanie do sprawdzianów - 8 godz. ;
b) studium literaturowe-4 godz. ;
Suma 30 (1 ECTS)
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 0,5 punktu ECTS - liczba godzin bezpośrednich: 18, w tym:
a) wykład - 15 godz. ;
b) konsultacje - 3 godz. ;
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 0 ECTS
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład15h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium0h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Student powinien posiadać wiedzę z zakresu biomechaniki i podstaw wytrzymałości materiałów. Ponadto wskazane jest, aby miał opanowany zarys anatomii i fizjologii człowieka.
- Limit liczby studentów:
- nd
- Cel przedmiotu:
- Zdobycie wiedzy i umiejętności w obszarze inżynierskiego wspomagania utraconych lub uszkodzonych funkcji ruchowych za pomocą urządzeń mechatronicznych, w szczególności w zakresie interfejsów sensorycznych i napędowych oraz układów mechanicznych, metod sterowania i regulacji stosowanych w neurorehabilitacji, protezowaniu i funkcjonalnej elektrostymulacji.
- Treści kształcenia:
- System sterowania ruchem i jego podsystemy: układ mechaniczny (szkieletowy), napędowy (mięśniowy), sensoryczny (nerwowy) i sterujący (CNS).
Fizjologia i zaburzenia w układzie sterowania ruchem.
Wspomaganie uszkodzonego systemu sterowania ruchem oraz techniczne metody weryfikacji efektów rehabilitacji.
Fizjologia, uszkodzenia i techniczne metody wspomagania uszkodzonego układu sterującego (CNS): m.in. projektowanie konstrukcji sztucznych wszczepów nerwowych stosowanych w neuroregeneracji, projektowanie konstrukcji i sterowania dla mechatronicznych urządzeń służących do neurorehabilitacji cyklu chodu, pionizacji i generowania wzorców ruchu np. robotów wspomagających przywracanie funkcji manipulacyjnych.
Fizjologia, uszkodzenia i techniczne metody wspomagania uszkodzonego układu sensorycznego (nerwowego): m.in. technika FES (funkcjonalna elektrostymulacja), projektowanie oprzyrządowania do FES (elektrody, stymulatory elektroniczne, układy sterowania, sensory), projektowanie konstrukcji neuroprotez stymulacyjnych dla rehabilitacji funkcji manipulacyjnych i lokomocyjnych.
Fizjologia, uszkodzenia i techniczne metody wspomagania uszkodzonego układu mechanicznego (szkieletowego): m.in. projektowanie konstrukcji ortez biernych i czynnych oraz egzoszkieletów, projektowanie oprzyrządowania do ortotycznych aparatów wspomagających chód (np. zamki kolanowe, układy goniometryczne i inne układy sensoryczne, sterowniki, aktuatory).
Zastępowanie utraconych funkcji układu mięśniowo-szkieletowego: m.in. projektowanie elementów protez kończyny dolnej (stopy protezowe, adaptery, przeguby kolanowe, przeguby biodrowe, układy amortyzujące, leje protezowe, układy sensoryczne i sterujące) oraz kończyny górnej (protezy mechaniczne, bioelektryczne i hybrydowe).
- Metody oceny:
- Zaliczenia na podstawie sprawdzianów pisemnych
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- [1] Popovic D.B., Sinkjaer T., Control of movement for the physically disabled. Springer-Verlag London, 2012.
[2] Tomovic R., Popovic D., Stein R.B., Nonanalytical Methods for Motor Control. World Scientific, 1995.
[3] Robinson C.J., Rehabilitation Engineering, in Biomedical Engineering Fundamentals (ed. J.D. Bronzio). CRC Press, 2006.
[4] Tong R., Biomechatronics in medicine and health care. Pan Stanford Publishing Pte. Ltd, 2011.
[5] Nałęcz M.: Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna, tom 5, Biomechanika i inżynieria rehabilitacyjna, Wydawnictwo EXIT, 2004.
[6] Paśniczek R.: Wybrane urządzenia wspomagające i fizykoterapeutyczne w rehabilitacji porażeń ośrodkowego układu nerwowego i amputacjach kończyn, Oficyna Wydawnicza PW., 1997.
[7] Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation, Springer (IF2012=2.57).
[8] The Journal of Rehabilitation Research and Development, US Dep. Vet. Aff. (IF2012=1.78).
- Witryna www przedmiotu:
- brak
- Uwagi:
- brak
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Charakterystyka IRR W_01
- Zna metody wspomagania oraz urządzenia techniczne stosowne w rehabilitacji ruchowej.
Weryfikacja: Sprawdzian pisemny
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
W_01, W_03, W_04, W_05
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_W, I.P7S_WG.o, I.P7S_WK, III.P7S_WG, III.P7S_WK
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Charakterystyka IRR U_01
- Potrafi sformułować założenia konstrukcyjne dla urządzeń rehabilitacyjnych.
Weryfikacja: Sprawdzian pisemny
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
U_01, U_02, U_03, U_05, U_06, U_07
Powiązane charakterystyki obszarowe:
III.P7S_UW.o, P7U_U, I.P7S_UW.o, I.P7S_UO, I.P7S_UU
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Charakterystyka IRR K_01
- Rozumie znaczenie innowacji i ma świadomość roli inżyniera w procesie rehabilitacji osób niepełnosprawnych.
Weryfikacja: Sprawdzian pisemny
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_01, K_02, K_03, K_04
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P7U_K, I.P7S_KK, I.P7S_KO, I.P7S_KR