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_07, U_01, U_02, U_03, U_05, U_06
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P7S_UO, I.P7S_UU, P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o

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