Biomekanik
Biomechanics

BMEN05F, 7.5 högskolepoäng

Gäller från och med: Höstterminen 2024
Beslutad av: Professor Thomas Johansson
Datum för fastställande: 2018-05-18

Allmänna uppgifter

Avdelning: Biomedicinsk teknik
Kurstyp: Gemensam kurs, avancerad nivå och forskarnivå
Kursen ges även på avancerad nivå med kurskod: BMEN05
Undervisningsspråk: Engelska

Syfte

Kursens syfte är att vidga studenternas begreppsvärld inom mekanik till att omfatta även biologiska system.

Mål

Kunskap och förståelse

För godkänd kurs skall doktoranden

• känna till människokroppens olika organsystem och hur de fungerar ihop
• förstå hur ledsystem som t.ex. höften och knäet fungerar mekaniskt
• förstå hur människliga rörelser kan modelleras och analyseras med hjälp av mekanik
• förstå hur kroppens byggstenar: ben, brosk, senor, ligament och muskler kan beskrivas i mekaniska termer
• kunna redogöra för vilka krav proteser och implantat måste uppfylla för att fungera mekaniskt i människokroppen

Färdighet och förmåga

För godkänd kurs skall doktoranden

• kunna ställa upp och lösa biomekaniska problem, både statiska och dynamiska
• kunna utnyttja optimeringsteknik för att lösa ett biomekaniskt problem
• kunna tolka resultat av rörelsemätningar
• kunna modellera kroppsrörelser i kommersiell programvara

Värderingsförmåga och förhållningssätt

För godkänd kurs skall doktoranden

• kunna bedöma hållfasthetsegenskaper såsom säkerhetsfaktor och mekanisk livslängd för biologisk vävnad
• kunna beskriva kroppsrörelser kvalitativt
• kunna tolka och diskutera information från medicinsk litteratur

Kursinnehåll

Skelettets uppbyggnad och rörelseapparaten beskrivs som ett mekaniskt system där benen förenas i leder och aktiviteten i musklerna styr rörelserna. Kroppens byggstenar som utgörs av ben, brosk, muskler, ligament, blod och kroppsvätskor beskrivs och modelleras med hjälp av begreppsapparaten från tidigare kurser i mekanik och hållfasthetslära. Newtons ekvationer tillämpas på skelettets delar och begrepp som konstitutiva ekvationer tillämpas på biologiskt material t.ex. ben, där effekter av belastningar modelleras på den inre strukturen

Kurslitteratur

• Nordin, M. & Frankel, V.: Basic Biomechanics of the Musculoskeletal System. Lippincott Williams & Wilkins, 2001. ISBN 9780683302479.
• Ethier, C. Ross & Simmons, Craig A.: Introductory Biomechanics: From Cells to Organisms. 2007. ISBN 9780521841122.
• Uchida, Thomas K. & Delp, S.: Biomechanics of Movement: The Science of Sports, Robotics, and Rehabilitation. MIT Press, 2021. ISBN 9780262044202.

Kursens undervisningsformer

Undervisningsformer: Föreläsningar, seminarier, laborationer, projekt

Kursens examination

Examinationsformer: Skriftlig tentamen, muntlig tentamen, inlämningsuppgifter, seminarieföredrag av deltagarna. Prestationsbedömning Under kursen genomförs tre obligatoriska inlämningsuppgifter i grupp (2-3 studenter). Dessa redovisas i skriftliga rapporter som studenterna får skriftlig återkoppling på. I slutet av kursen ges en skriftlig, individuell, hemtentamen.
Betygsskala: Underkänd, godkänd
Examinator:

Antagningsuppgifter

Förutsatta förkunskaper: Grundläggande kurser i matematik, mekanik och hållfasthetslära eller teknisk mekanik

Kurstillfällesinformation

Kontaktinformation och övrigt

Kursansvariga:
Hemsida: www.bme.lth.se