|
Lecturer(s)
|
-
Sladký Miroslav, Prof. Dr. Ing. DSc.
|
|
Course content
|
1 Basic types of tissues, their constitution, functions, experimental tissue structure analysis 2 Large deformation, kinematics, stress-strain relations, hyperelastic models 3 Rheology of viscoelastic models, creep, relaxation, disspation 4 Introduction to poroelasticity, phenomenological theories, Darcy flow and Biot model 5 lectro-osmosis and diffusion in porous media, basic equations, double layer models 6 Reaction-diffusion processes in tissues, kinetic equations, some enzyme-controlled processes 7 Introduction to the physiology of muscular contraction, Hill and Huxley theories 8 Modeling muscles as 3D continua, application to smooth, skeletal and cardiac muscles 9 Cartillages, fundemantal processes, viscoelasticity, electro-osmosis, multiphase theories 10 Bone tissue structure, compact and trabecular bones, hierarchical arrangement of the bone porosities, poroelastic models, streem generated potetials and mechano-transduction 11 Tissue growth models, application to bones, dynamic load influence 12 Models of tissue perfusion, hierarchical models, application to some organe modeling, deformation influence 13 Methods of material parameters identification, optimization problems, indirect measurements
|
|
Learning activities and teaching methods
|
Lecture, Practicum
- Contact hours
- 52 hours per semester
- Preparation for an examination (30-60)
- 40 hours per semester
- Graduate study programme term essay (40-50)
- 45 hours per semester
|
| prerequisite |
|---|
| Knowledge |
|---|
| orientovat se v oblasti diferenciálních rovnic |
| orientovat se v oblasti mechaniky kontinua a biomechaniky |
| orientovat se v oblasti numerických metod a algoritmizace |
| orientovat se v oblasti tenzorového, diferenciálního a integrálního počtu |
| vyjmenovat základní anatomické celky lidského těla |
| orientovat se v oblasti biomechaniky, popsat základní funkce orgánů. |
| Skills |
|---|
| řešit základní typy diferenciálních rovnic analyticky i pomocí adekvátních numerických metod |
| řešit problémy a úlohy v mechanice poddajných těles a tekutin |
| využívat software pro statistické zpracování dat (experimentálních) a jejich grafické zpracování |
| využívat některý programovací jazyk pro numerické řešení jednodušších úloh z oblasti diferenciálních rovnic a nelineárních algebraických rovnic |
| Competences |
|---|
| N/A |
| N/A |
| N/A |
| N/A |
| N/A |
| learning outcomes |
|---|
| Knowledge |
|---|
| vysvětlit popis velkých deformací tkání a formulace úloh pro počítačové simulace |
| orientovat se přehledově v modelech svalové kontrakce, měkkých tkáních a kostí |
| orientovat se přehledově v modelech využitelných pro popis vybraných základních typů tkání |
| orientovat se v popisu tkáňového růstu a remodelace |
| popsat elektro-difúzní procesy v tkáních a vysvětlit příslušné modely |
| Skills |
|---|
| využívat odborných znalostí pro řešení některých jednodušších úloh z oblasti modelování tkání |
| orientovat se v odborné literatuře zaměřené na modelování tkání a experimentální studie |
| charakterizovat mechanické vlastnosti tkání |
| pro daný případ (problém) analyzovat nároky na komplexnost tkáňového modelu, vybrat jeho rozhodující vlastnosti a jevy, které by měl popisovat |
| formulovat jednodušší úlohy pro simulace mechanicky zatížených tkání |
| Competences |
|---|
| N/A |
| N/A |
| N/A |
| teaching methods |
|---|
| Knowledge |
|---|
| Interactive lecture |
| Task-based study method |
| Skills |
|---|
| Practicum |
| Individual study |
| Competences |
|---|
| Students' portfolio |
| Seminar |
| assessment methods |
|---|
| Knowledge |
|---|
| Combined exam |
| Individual presentation at a seminar |
| Skills |
|---|
| Combined exam |
| Seminar work |
| Competences |
|---|
| Combined exam |
| Seminar work |
|
Recommended literature
|
-
Cowin. Bone biomechanics.
-
Holzaplfel. Cardiovascular biomechanics.
-
Keener, Sneyd. Mathematical physiology.
-
Křen, Rosenberg. Biomechanika.
-
Marsik. Biotermodynamika.
-
Quarteroni. Model. Bio. Flows ?..
|