kierunek inżynieria biomedyczna 1 LISTA PYTAŃ I ZAGADNIEŃ NA EGZAMIN DYPLOMOWY Studia I stopnia Profil ogólnoakademicki Kierunek inżynieria biomedyczna Materiałoznawstwo 1. Klasyfikacja i zastosowanie stali; 2. Omówić cele i rodzaje obróbek cieplno-chemicznych; 3. Klasyfikacja i zastosowanie stopów aluminium; 4. Klasyfikacja i zastosowanie stopów miedzi; 5. Rodzaje i zastosowania materiałów o wysokiej wytrzymałości właściwej; 6. Klasyfikacja i charakterystyka zabiegów obróbki cieplnej; Chemia 1. Wiązania chemiczne - podział, charakterystyka, przykłady 2. Kwasy, zasady, sole - charakterystyka ogólna, przykłady 3. Ogólna klasyfikacja węglowodorów i ich przykłady 4. Białka, węglowodany, lipidy charakterystyka ogólna, przykłady Materiałoznawstwo medyczne 1. Wyjaśnij pojęcia: - materiały medyczne - biomateriały (podział) - biozgodność/biotolerancja - biofunkcjonalność - osteoindukcja - osteokondukcja - metaloza - trombogenność 2. Ceramika i szkło w medycynie podział, charakterystyka, przykłady zastosowań 3. Podział i charakterystyka materiałów stosowanych na stałe wypełnienia stomatologiczne 4. Skóra i drewno ortopedyczne wymogi, podział, zabiegi wyprawy skóry, przykłady zastosowań 5. Podstawowe stopy metaliczne dla implantacji dokostnej klasyfikacja i charakterystyka Grafika komputerowa 1. Wymienić i omówić podstawowe formaty plików graficznych 2. Porównanie formatów wektorowych i rastrowych 3. Typy kompresji formatów graficznych Biochemia 1. Scharakteryzuj ogólną budowę kwasu DNA 2. Co to jest i na czym polega proces elektroforezy? 3. Ogólna klasyfikacja węglowodanów i ich przykłady
kierunek inżynieria biomedyczna 2 Biomechanika 1. Omów cykl chodu człowieka podczas prawidłowej lokomocji osoby dorosłej 2. Przedstaw przebiegi kątów w stawach biodrowym i kolanowym w płaszczyźnie Strzałkowej 3. Przedstaw zależności aktywnej siły mięśniowej od prędkości skracania oraz stopnia skrócenia mięśnia 4. Budowa i właściwości mechaniczne kości zbitej 5. Wyjaśnij pojęcie adaptacja funkcjonalna tkanki kostnej ; omów znaczenie czynników mechanicznych w funkcjonowaniu elementów kostnych; 6. Stabilizator kręgosłupa konstrukcja i zasada działania 7. Staw biodrowy oraz jego endoprotezy budowa, obciążenia, różne warianty konstrukcyjne endoprotez 8. Omów budowę stawu kolanowego oraz konstrukcję jego endoprotez Biofizyka 1. Miara informacji, przepustowość informacji organizmów żywych 2. Zasady termodynamiki Techniki wytwarzania 1. Podział narzędzi skrawających 2. Naszkicować i opisać wykres zużycia narzędzi 3. Procesy spajania metali; podać krótkie charakterystyki procesu 4. Procesy formowania i odlewania; podział i specjalne metody odlewania Techniki obrazowania medycznego 1. Wymień podstawowe obrazowe metody diagnostyczne, wykorzystane w nich zjawiska fizyczne i mierzoną cechę 2. Rekonstrukcja obrazu tomograficznego, metody rekonstrukcji 3. Podstawowe pojęcia związane z przetwarzaniem obrazów (po co to robimy, co chcemy uzyskać)\ Języki programowania 1. Instrukcje iteracyjne 2. Instrukcje stosowane przy podejmowaniu decyzji Cyfrowe przetwarzanie sygnałów 1. Twierdzenie Shannona o próbkowaniu 2. Splot i Korelacja wzajemna 3. Przekształcenie Fouriera i szybkie przekształcenie Fouriera Metrologia 1. Pojęcia: wielkość, wartość, jednostka miary, pomiar; Międzynarodowy Układ Jednostek Miar SI 2. Błąd pomiaru; wyznaczanie niepewności pomiaru w pomiarach bezpośrednich i Pośrednich 3. Jaką postać ma ostateczny wynik pomiaru? Jak wyznacza się składowe wyniku? 4. Rodzaje sygnałów w systemie pomiarowym; zilustrować podział sygnałów na przebiegach czasowych 5. Właściwości statyczne przetworników pomiarowych; stała, funkcja przetwarzania i charakterystyka statyczna przetwornika; wyjaśnić na przykładzie dowolnego przetwornika pomiarowego
kierunek inżynieria biomedyczna 3 6. Funkcje przetwarzania realizowane w systemie pomiarowym Prawne i etyczne aspekty inżynierii biomedycznej 1. Zakres ochrony zdrowia i życia w Konstytucji Rzeczypospolitej Polskiej 2. Źródła norm i standardów etycznych obowiązujących w inżynierii biomedycznej Anatomia i fizjologia 1. Budowa i funkcja tkanki kostnej 2. Budowa i funkcja tkanki mięśniowej 3. Budowa i funkcja tkanki nerwowej 4. Tlenowa i beztlenowa przemiana materii w komórce Implanty i sztuczne narządy 1. Omówić sztuczne narządy we wspomaganiu układu krążenia 2. Określić kierunki rozwoju implantów i sztucznych narządów 3. Opisać rozwiązania sztucznej nerki ; Podstawy konstrukcji maszyn 1. Wymienić rodzaje łożysk występujących w budowie maszyn i podać przykłady ich zastosowania 2. Wymienić rodzaje połączeń stosowanych w budowie maszyn 3. Zdefiniować pojęcie współczynnika tarcia ślizgowego i podać, od czego zależy jego wartość 4. Zasadnicze wielkości w kołach zębatych 5. Obliczanie elementów maszyn według zasady dopuszczalnych naprężeń; odpowiedź zilustrować przykładem 6. Podstawowe obliczenia mechanizmów śrubowych 7. Podać przykłady zastosowań przekładni mechanicznych w urządzeniach medycznych Metodyka projektowania sprzętu medycznego 1. Ogólny algorytm projektowania sprzętu medycznego; 2. Wykorzystanie zasad bioniki i ergonomii w projektowania sprzętu medycznego; 3. Metody rozwiązywania zadania projektowego; 4. Co to są pytania kontrolne Osborne a i jak można je wykorzystać w projektowaniu sprzętu medycznego? Mechanika i wytrzymałość materiałów 1. Jaki będzie skutek działania układu sił na ciało sztywne; rozpatrzyć układy: - pozostający w równowadze - redukujący się do siły wypadkowej - redukujący się do momentu sił; jednostka siły 2. Jak obliczać prędkość i przyśpieszenie punktu poruszającego się po torze, np; krzywoliniowym; przyśpieszenie styczne i dośrodkowe, jednostki prędkości i przyspieszenia 3. Kiedy występuje ruch względny punktu; podać warunek zaistnienia przyśpieszenia Coriolisa 4. Jak obliczyć prędkość punktu materialnego, na który działa niezrównoważona siła 5. Rodzaje sił wewnętrznych; skutki działania sił wewnętrznych; pojęcia naprężenia i odkształcenia; prawo Hook a 6. Dokonać analizy płaskiego stanu naprężenia na przykładzie wału obciążonego momentem zginającym i momentem skręcającym 7. Podać warunki wytrzymałościowe i sztywności przy rozciąganiu, zginaniu, skręcaniu,
złożonym stanie naprężenia Komputerowe wspomaganie projektowania 1. Struktura systemów CAD 2. Modelowanie geometryczne w systemach CAD 3. Metody opisu obiektów 3D 4. Idea parametryczności w systemach CAD Studia I stopnia kierunek inżynieria biomedyczna 4 Elektrotechnika 1. Wyjaśnij pojęcia: napięcie, natężenie prądu, prawo Ohma, moc; 2. Prąd zmienny, wielkości charakteryzujące; Automatyka i robotyka 1. Zdefiniować przekształcenie Laplace a i transmitancję operatorową; 2. Charakterystyka statyczna i dynamiczna elementów i układów automatyki; 3. Prawa regulacji realizowane w regulatorach przemysłowych; 4. Przywiązywanie układów współrzędnych do członów manipulatora; Biotribologia 1. Systemy tribologiczne: techniczne i biologiczne charakterystyka porównawcza 2. Staw biodrowy specyfika węzła tarcia Specjalność: Inżynieria rehabilitacji 1. Technologie wspomagające dla osób niesłyszących i niedosłyszących; rodzaje aparatów słuchowych; 2. Kształtowanie stanowiska pracy osoby niepełnosprawnej; sposoby realizacji; 3. Technologie wspomagające lokomocję osób niepełnosprawnych; 4. Rodzaje pism wypukłych dla osób niewidomych; opisać zasady tworzenia znaków w piśmie Brajla; 5. Rodzaje zabiegów termoleczniczych i światłoleczniczych, wskazania do stosowania; 6. Rodzaje zabiegów elektroleczniczych, wskazania do stosowania; 7. Ergonomia w projektowaniu na rzecz osób niepełnosprawnych; 8. Omów warunki kontaktu z podłożem stopy prawidłowej i patologicznej (wybrana postać patologii) w czasie stania i podczas chodu; 9. Lokomocja z wykorzystaniem sprzętu pomocniczego (laski, kule, balkoniki) ogólna charakterystyka, różnice występujące w przypadku stosowania poszczególnych urządzeń; 10. Metodyka rejestracja kinematycznych i kinetycznych parametrów lokomocji; 11. Wykorzystanie pomiarów izometrycznych i izokinetycznych w diagnostyce narządu ruchu; 12. Pomiar reakcji podłoża w czasie lokomocji; 13. Zastosowanie elektromiografii w diagnostyce układu ruchu; 14. Wpływ wkładki ortopedycznej na warunki pracy układu ruchu człowieka; 15. Statyka i kinetyka ciała ludzkiego; 16. Techniki obrazowania narządów wewnętrznych ciała ludzkiego; 17. Ogólne zasady konstruowania i budowania protez i ortez kończyn dolnych; 18. Ogólne zasady konstruowania i budowania protez i ortez kończyn górnych; 19. Ogólne zasady konstruowania i budowania ortez kręgosłupa;
kierunek inżynieria biomedyczna 5 20. Klasyfikacja wyrobów medycznych -rodzaje klas; 21. Struktura organizacyjna zakładu zaopatrzenia medycznego; Specjalność: Inżynieria biomateriałów 1. Obróbka cieplna wybranych stopów implantacyjnych; 2. Przemiany allotropowe stopów implantacyjnych i ich charakterystyka; 1. Tworzywa sztuczne w medycynie podział, charakterystyka tworzyw biodegradowalnych i biorozkładalnych, przykłady zastosowań; 3. Metody wytwarzania, właściwości i przykłady zastosowania szkieł bioaktywnych; 2. Metody wytwarzania, właściwości i przykłady zastosowania bioceramiki hydroksyapatytowej; 3. Metody oczyszczania powierzchni materiałów przed nanoszeniem powłok typu PVD (Physical Vapour Deposition); 4. Charakterystyka wybranych metod Physical Vapour Deposition (PVD) nanoszenia cienkich warstw; 4. Algorytm doboru materiałów na wyroby medyczne; 5. Projektowanie właściwości materiałów kompozytowych na wybranym przykładzie; 6. Pasywacja powierzchni implantów metalicznych cele i metody; 5. Budowa i klasyfikacja kompozytów; rodzaje i rola napełniaczy; kompozyty o właściwościach sumarycznych i wynikowych; 7. Podział metod przetwórstwa tworzyw sztucznych; charakterystyka procesów wtryskiwania; 8. Przykłady zastosowań tworzyw sztucznych i kompozytów w ortopedii i stomatologii; 6. Zastosowanie metod obróbki cieplnej do kształtowania właściwości stopów implantacyjnych; 7. Propozycja materiałowo-technologiczna wytwarzania wyrobu medycznego z tworzyw sztucznych (na wybranym przykładzie); 8. Podział i charakterystyka badań biomateriałów: in vivo oraz in vitro 9. Omów technologię wytwarzania protez kończyn górnych; 5. Metody pomiaru grubości cienkich warstw 6. Sposoby przygotowania podłoży do osadzania cienkich warstw 7. Podział metod przetwórstwa tworzyw sztucznych; 8. Podział ogólny tworzyw sztucznych; 9. Wyjaśnij pojęcia: stopień polimeryzacji, kopolimery, krystaliczność TS, struktura syndiotaktyczna, tworzywa bioresobowalne przykłady i zastosowanie w medycynie. 10. Wymień metody formowania tworzyw sztucznych. Charakterystyka procesów wtryskiwania 11. Propozycja materiałowo-technologiczna wytwarzania wyrobu medycznego z tworzyw sztucznych (na wybranym przykładzie); 12. Sterylizacja i dezynfekcja materiałów i wyrobów medycznych przegląd i charakterystyka metod 13. Podział i charakterystyka badań biomateriałów: in vivo oraz in vitro 14. Stany diagnostyczne obiektów technicznych i relacje między nimi 15. Postępowanie diagnostyczne na wybranym przykładzie