Modelação em Engenharia Biomédica

Código:

EBE0148

Sigla:

MEBI

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Engenharia Biomédica

Ocorrência: 2013/2014 - 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	25	Plano de estudos oficial	1	-	6	56	162
MIB	7	Plano de estudos oficial	4	-	6	56	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

A área de modelação e simulação tem ganho terreno rapidamente como uma alternativa às metodologias mais comuns na investigação médica, nomeadamente, nos estudos clínicos e na experimentação animal. De igual modo, a simulação como modalidade de treino médico, está a tornar-se suficientemente realista para representar uma alternativa ao treino em pacientes reais e em animais. A modelação 3D é também uma ferramenta fundamental para o fabrico de próteses e implantes personalizados, recorrendo às tecnologias de prototipagem rápida. O objectivo global da disciplina é o de introduzir os conceitos fundamentais de simulação e modelação, nestas duas áreas específicas da Bioengenharia, conforme se apresenta na Parte I e II do programa abaixo indicado. 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 da fisiologia humana, com especial aplicação para a educação e treino de profissionais de saúde. 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, descrição matemática, programação e verificação do modelo e validação de resultados de simulação.

Modo de trabalho

Presencial

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 e simulação da fisiologia humana: Requisitos do modelo e do interface; Modelos conceptuais; Modelos matemáticos; Discretização e implementação de software; Interpretação de resultados de simulação; 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 por exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	100,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	93,00
Frequência das aulas	42,00
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.

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.