تعداد واحد ۳ پیش نیاز فیزیولوژی آناتومی، استاتیک در مهندسی پزشکی
هم نیاز دینامیک در مهندسی پزشکی
هدف
تحلیل نیروها و گشتاورهای وارد بر اعضاء، مفاصل و عضلات
روشهای اندازهگیری و سنجش در بیومکانیک
بیومکانیک راه رفتن ( نرمال و پاتولوژیک )
سرفصل و رئوس مطالب
1- تعریف بیومکانیک و تفاوت های آن با مهندسی مکانیک: گرایش های بیومکانیک، وظایف یک متخصص بیومکانیک، کینزیولوژی، ارگونومی
2-
ساختار و عملکرد سیستم اسکلتی – عضلانی: مقدمه، ریزساختارهای اصلی سیستم، بافت نرم، تاندون، لیگامان، فاسیا، ماهیچه، ساختار فیبرهای ماهیچه ای، عصب دهی ماهیچه اسکلتی، اصول فعال سازی انقباض ماهیچه ویژگی های عملکردی، مدل مکانیکی ماهیچه-تاندون، متابولیسم انرژی، فاکتورهای مؤثر بر تولید نیرو و انرژی، بافت سخت، غضروف، استخوان، عملکرد استخوان، انواع شکست ها، نوسازی، استخوان خواری
3-
آنتروپومتری: تعاریف، طول اعضاء، حجم و وزن اعضای بدن، چگالی، مرکز جرم، مرکز گرانش، ویژگیهای اینرسی، استفاده از داده های آنتروپومتری در طراحی
4-
مدل های بیومکانیکی: ضرورت استفاده از مدلها، مدلهای بیومکانیکی استاتیکی صفحهای، مسائل مهم در مدلسازی بیومکانیکی، مدلهای بیومکانیکی دینامیکی، روش دینامیک مستقیم و معکوس
5-
بیواینسترومنت: اصول اندازهگیری، مراحل اندازهگیری حرکت بدن، ترانسدیوسرهای نیرو، شتابسنج ها، گونیومترها، سیستم های تصویربرداری، سنسورهای فشار، صفحه نیرو، اندازهگیری ارتعاش بدن، اندازهگیری قدرت عضلات، اندازه گیری فعالیت عضلات )(EMG)
6- فازهای گیت، سینماتیک و سینتیک راه رفتن، محاسبه سرعت و شتاب مفاصل و اندام ها
7- بیومکانیک مفاصل: مفصل زانو، مفصل مچ، مفصل شانه
مراجع
N. Ozakaya, D. Goldsheyer, M. Nordin, Fundamental of Biomechanics: Equilibrium, Motion and Deformation, 4th edition, Springer, 2017
Duane Knudson, Fundamentals of Biomechanics, 2nd edition, Springer, 2007.
Suzan J. Hall, Basic Biomechanics, 6th edition, McGraw-Hill, 2007.