Přístupnostní navigace
E-přihláška
Vyhledávání Vyhledat Zavřít
Detail předmětu
FSI-RBMAk. rok: 2023/2024
Předmět začíná bližším seznámením se strukturou srdečně cévní soustavy, její základní anatomií, fyziologií, histologií a aterosklerózou jako nejčastější patologií. Jsou prezentovány základní reologické vlastnosti krve a konstitutivní modely pro popis jejího nenewtonského chování. Je podán přehled struktury příslušných měkkých tkání a způsobů jejího určování na úrovni buněk a vláken a analyzován dopad struktury tkáně na její mechanické chování a konstitutivní popis. Všechny uvedené poznatky se aplikují ve výpočtových modelech buňky, tepny a srdeční komory, vytvářených v programu ANSYS. Dále se předmět zabývá technickou podstatou terapeutických zákroků a umělých náhrad používaných v léčbě srdečně cévní soustavy (cévní náhrady, arteriální stenty, umělé srdeční chlopně, umělá srdeční čerpadla). Pojednává především o jejich konstrukčních principech, materiálech, způsobech výroby a základních požadavcích na biokompatibilitu.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Učební cíle
Základní literatura
Doporučení literatura
Elearning
Zařazení předmětu ve studijních plánech
specializace BIO , 2 ročník, zimní semestr, povinný
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
1.Úvod, struktura a náplň předmětu, mechanické vlastnosti měkkých biologických tkání a jejich experimentální určování. 2. Základní medicínské informace o srdečně-cévní soustavě.3. Struktura a činnost myokardu. Anatomie, histologie a fyziologie cév.4.Struktura a složení cévní stěny, její mechanické komponenty. Složení krve.
5. Fyziologie srdce, Starlingův zákon. Charakteristiky proudění v tepnách.
6. Modely chování krve, rychlostní profil nenewtonské kapaliny, Fahraeusův-Lindqvistův efekt.7. Mechanické vlastnosti buněk a jejich výpočtové modelování8. Určování orientace kolagenních vláken, jejich rozptylu a vlnitosti.9. Mechanické ovlivnění sklerotických procesů v tepnách, principy lékařských zákroků na sklerotických tepnách. Arteriální stenty.
10.Cévní náhrady, členění, vlastnosti, použití. Výroba cévních protéz.
11.Přirozené a umělé srdeční chlopně, principy funkce, přehled produktů.12.Podpůrná srdeční čerpadla a totální srdeční náhrady ("umělá srdce").13.Současné možnosti výpočtového modelování srdečně-cévní soustavy.
Cvičení s počítačovou podporou
1.-2. MKP model levé srdeční komory.3.-4. MKP tensegritní model živočišné buňky. 5.-6. MKP model aorty, zbytková napjatost7.-8. Určování zbytkových napětí v tepně pomocí metody objemového růstu (fiktivní teploty).9.-10. Experiment - pulzační tok v pružné trubici, orientace kolagenních vláken, konstitutivní modely tepny.11.-12. FSI simulace proudění v tepnách13. Zadání zápočtových projektů