37465 - BIOMECCANICA COMPUTAZIONALE M

Conoscenze e abilità da conseguire

Gli studenti acquisiranno una preparazione di base che consenta loro di disegnare esperimenti, progettare misure e discutere i risultati di analisi della funzione motoria umana, con particolare attenzione alle patologie e ai trattamenti di tipo ortopedico. Acquisiranno elementi fondamentali di una serie di metodi di misura della funzione globale e della prestazione specifica di singoli impianti ricostruttivi delle strutture anatomiche, nonchè delle tecniche per il disegno di questi impianti. Le analisi riguardano valutazioni intra- e post-operatorie.

Contenuti

- Con l'inizio del nuovo curriculum Biomeccanica per l'ingegneria meccanica, abbiamo riorganizzato le nostre lezioni di biomeccanica. Il nuovo corso integrato di “Biomeccanica” è organizzato in due corsi da sei crediti denominati “Biomeccanica Sperimentale” e “Biomeccanica Computazionale”. Quest'ultimo è la fusione di due precedenti corsi, uno con lo stesso nome e uno chiamato “Biomeccanica della Funzione Motoria”.

Lezioni preregistrate: poiché frequentano questo modulo studenti con background diverso, offriamo una serie di lezioni preregistrate su aspetti fondamentali che sono necessari per il resto del corso:

- Cenni di fisiologia dell’apparato muscolo-scheletrico

- Metodi per la misura del movimento

Le lezioni dal vivo tratteranno i seguenti argomenti:

- Introduzione alla medicina in Silico

- Cenni di calcolo tensoriale e meccanica dei solidi

- Il metodo degli elementi finiti

- Modellazione della funzione motoria

- Modellazione del controllo motorio

- Modellazione del controllo sub-ottimo

- Modellazione stocastica

- Credibilità dei modelli predittivi

- Predire rimodellamento osseo

- Diagnosi differenziale della dinapenia

- Applicazioni cliniche dei modelli patient-specific

 

Testi/Bibliografia

Viceconti, M. Multiscale Modeling of the Skeletal System. Cambridge University Press, ISBN: 978-0521769501.

Latash, M. L. Fundamentals of Motor Control. Academic Press, ISBN: 978-0124159563.

Metodi didattici

Il corso è organizzato in tre componenti: lezioni preregistrate, per allineare il background di tutti gli studenti; lezioni dal vivo per la didattica frontale; laboratorio pratico di modellazione al computer con software all'avanguardia.

In considerazione della tipologia di attività e dei metodi didattici adottati, la frequenza di questa attività formativa richiede la preventiva partecipazione di tutti gli studenti ai moduli 1 e 2 di formazione sulla sicurezza nei luoghi di studio, in modalità e-learning.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Esame orale.

Al fine di garantire una comprensione anche pratica delle tecniche di modellazione oggetto del corso, le esercitazioni devono essere consegnate tutte prima di sostenere l'esame e verbalizzare il voto, e possono contribuire in piccola parte al voto finale.

Vista la natura avanzata del corso, i cui contenuti cambiamo ogni anno in funzione delle evoluzioni della ricerca nel settore, la frequenza alla lezioni ed alle esercitazioni è fortemente raccomandata.

 

Strumenti a supporto della didattica

- Ansys Mechanical per l'analisi agli elementi finiti

- OpenSim per la modellazione della dinamica del movimento umano

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Marco Viceconti