Modelação em Engenharia Biomédica

Código:

EBE0148

Sigla:

MEBI

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Engenharia Biomédica

Ocorrência: 2018/2019 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Bioengenharia

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MEB	17	Plano de estudos oficial	1	-	6	56	162
MIB	6	Plano de estudos oficial	4	-	6	56	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

A modelação 3D é uma ferramenta fundamental para o fabrico de próteses e implantes personalizados, recorrendo às tecnologias de prototipagem rápida e desenho assistido por computador. O objectivo global da disciplina é o de introduzir os conceitos fundamentais de projeto, modelação e simulação em engenharia biomédica nas duas principais vertentes de conhecimento, nomeadamente materiais/processos de fabrico (Parte I) e desenho CAD 3D (Parte II). Os alunos têm oportunidade de trabalhar individualmente e em equipa, de promoverem as suas competências orais e escritas e de análise crítica sobre os assuntos abordados na aula.

Resultados de aprendizagem e competências

Na primeira parte da matéria, os alunos adquirem competências em todas as etapas da modelação 3D e nas tecnologias de prototipagem rápida que são mais usadas na área médica, para o fabrico de modelos médicos 3D e para o fabrico de implantes e próteses por medida, em materiais metálicos, cerâmicos e poliméricos. Na segunda parte da matéria, os alunos desenvolvem a capacidade de construir modelos geométricos recorrendo a software de modelação CAD 3D (e.g., SolidWorks) de peças individuais e conjuntos. O processo de aprendizagem inclui a aquisição de competências em todo o processo de desenvolvimento de um modelo: análise crítica das necessidades de modelação, definição de requisitos, conceptualização, desenho geométrico de peças, construção de conjuntos, elaboração do desenho técnico em vistas 2D, entre outros.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Possuir bons conhecimentos sobre Biomateriais e nos processos de fabrico que lhe dão origem. Noções básicas de geometria descritiva e elementos mecânicos.

Programa

Parte I: Biomodelação 3D e Prototipagem rápida. Introdução e conceitos fundamentais. Modelos médicos 3D & Protótipos. Técnicas de prototipagem rápida. Engenharia inversa. Implantologia guiada. Fabrico de biomateriais personalizados. Biocerâmicos, biopolímeros e biometais personalizados. Aplicações clínicas. Parte II – Modelação geométrica 3D: Importância da modelação geométrica na engenharia de produtos, aspetos gerais do desenho técnico, desenho assistido por computador (CAD), principais funcionalidades de modelação dos programas de CAD 3D, construção de conjuntos e vistas 2D em software CAD 3D, aplicações.

Bibliografia Obrigatória

Fernando Jorge Alves et al; “Protoclick- Prototopiagem Rápida”, 2001
Kai, Chua Chee; Rapid prototyping. ISBN: 981-238-117-1
Principles of Materials Science and Engeneering
Willem van Meurs; Modeling and Simulation in Biomedical Engineering: Applications in Cardiorespiratory Physiology, McGraw-Hill Professional; 1 edition , 2011. ISBN: 10: 0071714456 e 13: 978-0071714457

Bibliografia Complementar

Insight Media; Medical Applications of Rapid Prototyping, Insight Media, 2009 (Trata-se de um DVD.)

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Para estimular a participação activa na aula, é solicitado aos alunos, muitas vezes, que leiam um capítulo seleccionado antes de uma aula teórico-prática. Durante a aula, o docente clarifica o conteúdo do capítulo seleccionado e aborda os seus aspectos mais importantes. Exemplos adicionais serão trabalhados pelos alunos e discutidos colectivamente. É prática comum os alunos serem questionados no decurso da aula.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Trabalho laboratorial	20,00
Defesa pública de dissertação, de relatório de projeto ou estágio, ou de tese	20,00
Teste	60,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	93,00
Frequência das aulas	42,00
Trabalho laboratorial
Total:	135,00

Obtenção de frequência

Mínimo de 10 valores no exame final.

Fórmula de cálculo da classificação final

Avaliação através da realização de um exame final que posssui um peso de 60% na nota final, de Trabalho de grupo com um peso de 20% na nota final e um Exame prático com um peso de 20% na nota final.

Provas e trabalhos especiais

não aplicável

Trabalho de estágio/projeto

Não aplicável

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Através da realização de um exame final

Melhoria de classificação

Será realizado um exame de melhoria de classificação.

Observações

Suitable for English-speaking students