Studijní program Biomechanické inženýrství

Informace pro uchazeče

Chcete se stát odborníkem, který umí inženýrsko - lékařským přístupem řešit problematiku biomechaniky materiálů pro aplikace v lékařství? Studujte náš obor a jeho absolvováním získáte detailní znalosti o důležitých skupinách biokompatibilních konstrukčních materiálů, jejich vlastnostech materiálových i biomechanických. V rámci bohaté spolupráce s podniky se naučíte řešit samostatně i v týmu problémy technického, technologického nebo designového charakteru. Vaše zaměření bude žádané v podnicích, které se zabývají jak konstrukčním a technologickým vývojem, tak výrobou zdravotnických prostředků. Uplatnění najdete také ve výzkumu a vývoji materiálů pro biomedicínské aplikace. Po ukončení dvouletého studia můžete nastoupit do praxe nebo pokračovat v doktorském studiu.

Popis programu

Cílem studia programu je výchova absolventa s hlubokými teoretickými znalostmi a odpovídajícími dovednostmi, které dokáže aktivně využívat s inženýrsko - lékařským přístupem při řešení technických, technologických nebo designových zadání. Cílem programu je příprava absolventa, který bude schopen po nástupu do praxe, případně do doktorského studia, samostatného nebo týmového řešení biomechanické a materiálové problematiky v oblasti lékařství.
Absolvent navazujícího magisterského studia bude mít detailní znalosti o důležitých skupinách konstrukčních materiálů – moderních typech ocelí a progresivních slitinách, keramice, materiálech kompozitních, amorfních, biokompatibilních nebo pro speciální účely použití, různých kategoriích makromolekulárních látek, apod. Dále bude mít potřebné znalosti jak o souvislostech mezi vnitřní stavbou materiálů a jejich vlastnostmi, tak o nástrojích, jak užitné vlastnosti materiálů zvyšovat. Během studia si získá znalosti o degradačních procesech materiálů a metodách jejich hodnocení, o problematice optimálního návrhu materiálu pro daný účel použití aj.
Dalším cílem studia je výchova absolventů, kteří mají obecné způsobilosti odpovídající „inženýrskému" studiu s důrazem na jazykovou a terminologickou vybavenost, organizační a řídící schopnosti, soft skills apod.

Odborné znalosti absolventa

Absolventi studijního programu Biomechanické inženýrství budou schopni:
- Prokázat znalosti předmětů teoretického základu studijního programu – např. Fyzikální metalurgie, Lomové mechaniky, Degradačních procesů materiálů, Koroze a protikorozní ochrany aj. na úrovni umožňující jejich aplikaci v dalších předmětech i v inženýrské praxi.
- Orientovat se v problematice biomechaniky lidí (statika, dynamika, kinematika versus materiálové vlastnosti), což jim poskytne přehled o způsobech zatěžování lidského organismu, které budou moci uplatnit také při efektivním navrhování tvarově komplikovaných biomechanických léčebných a rehabilitačních konstrukcí s důrazem na moderní materiálový design. Biomechanický inženýr může spoluvytvářet svými znalostmi kvalifikované technické zázemí traumatologických a ortopedických center, fyzioterapeutických a protetických laboratoří a rehabilitačních pracovišť.
- Disponovat znalostmi z disciplín materiálového inženýrství se zaměřením na oblast navrhování a klinických aplikací zdravotnických prostředků. Jejich znalosti budou také využitelné ve všech oblastech zpracování materiálů pro standardní i náročné technické aplikace v oblastech kontaktu s živým organismem (lékařství, farmacie, potravinářství nebo biochemický průmysl).
- Ovládat podrobné charakteristiky progresivních konstrukčních materiálů včetně materiálů pro speciální účely využití v lékařství.
- Chápat zejména důležité souvislosti mezi jejich vnitřní stavbou a užitnými vlastnostmi a ovládat také pokročilé koncepty zvyšování užitných vlastností materiálů pomocí modifikace technologie výroby s následnou změnou mikrostruktury materiálů.
- Charakterizovat jak základní, tak pokročilé metody zkoušení užitných vlastností materiálů, jakož i metody strukturně fázové analýzy materiálů.
- Kvalifikovaně vybrat zkušební metody pro hodnocení vlastností a metod hodnocení struktury pro různé druhy materiálů a účely jejich použití.
- Ovládat pokročilé koncepty degradačních procesů materiálů a charakteristik, které rozhodují o odolnosti materiálů vůči těmto degradačním procesům.
- Být si vědomi hranic použití definovaných konceptů, resp. přístupů, podmínek jejich využití, resp. omezení ve zdravotnické praxi.

Odborné dovednosti absolventa

Absolventi studijního programu Biomechanické inženýrství budou schopni samostatně a tvůrčím způsobem:
- Provádět zpracování lékařských požadavků a údajů (analýza úspěšné/neúspěšné léčby, statistika, CT, MRI, nový design, okrajové podmínky, zatížení, materiálový model atp.) pro inženýrské přístupy při týmovém vývoji nových implantátů a fixátorů určených k léčení zlomenin s uplatněním nových konstrukčních materiálů a moderního designového řešení.
- Provádět komplexní analýzu materiálů, jejich výrobních technologií, užitných vlastností aj.; analyzovat a hodnotit existující technická řešení v oblasti materiálů a také navrhovat řešení nová.
- Provádět pokročilý návrh nových, případně výběr stávajících biokompatibilních materiálů pro dané podmínky použití (mechanické namáhání, vnější prostředí apod.).
- Navrhovat vhodné druhy zkoušek pro hodnocení užitných vlastností materiálů a metod pro hodnocení strukturních charakteristik, zkoušky kvalifikovaně vyhodnocovat a některé druhy hodnocení i sami provádět.
- Provádět náročnou expertizní činnost s inženýrsko-lékařským přístupem v oblasti materiálového inženýrství.
- Analyzovat relevantní informace a na jejich základě hodnotit existující technologické postupy v oblasti výroby a zpracování zdravotnických materiálů a prostředků, resp. navrhovat technologické postupy nové.
- Využít získané znalosti k teoretickému i experimentálnímu výzkumu v oblasti materiálů zejména pro výzkum a vývoj nových materiálů s vyššími užitnými vlastnostmi a jejich zavádění do výroby.
- Na základě poznatků z biomechaniky se může také kvalifikovaně podílet na vývoji nových konstrukcí operačních stolů a dalšího nezbytného vybavení vyšetřoven a nemocničních sálů polohovacími lůžky, rehabilitačními prostředky k aktivní a pasivní rehabilitaci včetně mobilních robotických fyzioterapeutických a transportních prostředků k používání ve zdravotnictví. V protetických laboratořích se uplatní zejména při kvalifikovaném navrhování protéz, ortéz, jejich testování a optimalizace stavby s využitím biomechanických měřících metod a dalších mechanických prostředků k léčbě fraktur a abnormalit pohybového aparátu, rehabilitačních prostředků, jakými jsou rehabilitační chodníky, přístroje pro analýzu lidského pohybu (kinematická a dynamická analýza) a další rehabilitační pomůcky.

Obecné způsobilosti absolventa

Absolvent studijního programu Biomechanické inženýrství disponuje obecnými způsobilostmi v rozsahu, který je definován národními deskriptory českého kvalifikačního rámce s důrazem na schopnost komunikace, řídící a organizační schopnosti, schopnost komunikace alespoň v jednom cizím jazyce aj.

Uplatnění absolventa

Absolvent studijního programu se uplatní na pracovištích podniků zabývajících se jak konstrukčním a technologickým vývojem, tak výrobou zdravotnických prostředků. Interdisciplinarita umožní absolventovi nalézt uplatnění také v institucích zabývajících se výzkumem a vývojem v oblasti materiálů pro biomedicínské aplikace.
Přesto, že se jeví studijní program jako úzce specializovaný, nejsou rámcové uplatnění absolventů a typické pracovní pozice, které může absolvent zastávat, jednoznačně vymezeny vzhledem k jeho mezioborovému zaměření. Pracovní pozice mohou být: výzkumný a vývojový pracovník nebo řídící pracovník (náměstek,vedoucí, ředitel) v oblasti vývoje, výroby a aplikací materiálů pro lékařská použití, techničtí nebo administrativní specialisté nebo poradci v oblasti vývoje, výroby a aplikací materiálů pro lékařská použití.

Studijní plány



Fakulta Fakulta materiálově-technologická
Typ studia navazující magisterské
Jazyk výuky čeština
Kód N0788A270001
Název česky Biomechanické inženýrství
Název anglicky Biomechanical Engineering
Standardní délka studia 2 roky
Garantující katedra Katedra neželezných kovů, rafinace a recyklace
Garant doc. Dr. Ing. Monika Losertová
Klíčová slova mechanické vlastnosti
biokompatibilní materály
implantáty
biomechanika
korozní vlastnosti

Studijní program Biomechanické inženýrství

Informace pro uchazeče

Chcete se stát odborníkem, který umí inženýrsko - lékařským přístupem řešit problematiku biomechaniky materiálů pro aplikace v lékařství? Studujte náš obor a jeho absolvováním získáte detailní znalosti o důležitých skupinách biokompatibilních konstrukčních materiálů, jejich vlastnostech materiálových i biomechanických. V rámci bohaté spolupráce s podniky se naučíte řešit samostatně i v týmu problémy technického, technologického nebo designového charakteru. Vaše zaměření bude žádané v podnicích, které se zabývají jak konstrukčním a technologickým vývojem, tak výrobou zdravotnických prostředků. Uplatnění najdete také ve výzkumu a vývoji materiálů pro biomedicínské aplikace. Po ukončení dvouletého studia můžete nastoupit do praxe nebo pokračovat v doktorském studiu.

Popis programu

Cílem studia programu je výchova absolventa s hlubokými teoretickými znalostmi a odpovídajícími dovednostmi, které dokáže aktivně využívat s inženýrsko - lékařským přístupem při řešení technických, technologických nebo designových zadání. Cílem programu je příprava absolventa, který bude schopen po nástupu do praxe, případně do doktorského studia, samostatného nebo týmového řešení biomechanické a materiálové problematiky v oblasti lékařství.
Absolvent navazujícího magisterského studia bude mít detailní znalosti o důležitých skupinách konstrukčních materiálů – moderních typech ocelí a progresivních slitinách, keramice, materiálech kompozitních, amorfních, biokompatibilních nebo pro speciální účely použití, různých kategoriích makromolekulárních látek, apod. Dále bude mít potřebné znalosti jak o souvislostech mezi vnitřní stavbou materiálů a jejich vlastnostmi, tak o nástrojích, jak užitné vlastnosti materiálů zvyšovat. Během studia si získá znalosti o degradačních procesech materiálů a metodách jejich hodnocení, o problematice optimálního návrhu materiálu pro daný účel použití aj.
Dalším cílem studia je výchova absolventů, kteří mají obecné způsobilosti odpovídající „inženýrskému" studiu s důrazem na jazykovou a terminologickou vybavenost, organizační a řídící schopnosti, soft skills apod.

Odborné znalosti absolventa

Absolventi studijního programu Biomechanické inženýrství budou schopni:
- Prokázat znalosti předmětů teoretického základu studijního programu – např. Fyzikální metalurgie, Lomové mechaniky, Degradačních procesů materiálů, Koroze a protikorozní ochrany aj. na úrovni umožňující jejich aplikaci v dalších předmětech i v inženýrské praxi.
- Orientovat se v problematice biomechaniky lidí (statika, dynamika, kinematika versus materiálové vlastnosti), což jim poskytne přehled o způsobech zatěžování lidského organismu, které budou moci uplatnit také při efektivním navrhování tvarově komplikovaných biomechanických léčebných a rehabilitačních konstrukcí s důrazem na moderní materiálový design. Biomechanický inženýr může spoluvytvářet svými znalostmi kvalifikované technické zázemí traumatologických a ortopedických center, fyzioterapeutických a protetických laboratoří a rehabilitačních pracovišť.
- Disponovat znalostmi z disciplín materiálového inženýrství se zaměřením na oblast navrhování a klinických aplikací zdravotnických prostředků. Jejich znalosti budou také využitelné ve všech oblastech zpracování materiálů pro standardní i náročné technické aplikace v oblastech kontaktu s živým organismem (lékařství, farmacie, potravinářství nebo biochemický průmysl).
- Ovládat podrobné charakteristiky progresivních konstrukčních materiálů včetně materiálů pro speciální účely využití v lékařství.
- Chápat zejména důležité souvislosti mezi jejich vnitřní stavbou a užitnými vlastnostmi a ovládat také pokročilé koncepty zvyšování užitných vlastností materiálů pomocí modifikace technologie výroby s následnou změnou mikrostruktury materiálů.
- Charakterizovat jak základní, tak pokročilé metody zkoušení užitných vlastností materiálů, jakož i metody strukturně fázové analýzy materiálů.
- Kvalifikovaně vybrat zkušební metody pro hodnocení vlastností a metod hodnocení struktury pro různé druhy materiálů a účely jejich použití.
- Ovládat pokročilé koncepty degradačních procesů materiálů a charakteristik, které rozhodují o odolnosti materiálů vůči těmto degradačním procesům.
- Být si vědomi hranic použití definovaných konceptů, resp. přístupů, podmínek jejich využití, resp. omezení ve zdravotnické praxi.

Odborné dovednosti absolventa

Absolventi studijního programu Biomechanické inženýrství budou schopni samostatně a tvůrčím způsobem:
- Provádět zpracování lékařských požadavků a údajů (analýza úspěšné/neúspěšné léčby, statistika, CT, MRI, nový design, okrajové podmínky, zatížení, materiálový model atp.) pro inženýrské přístupy při týmovém vývoji nových implantátů a fixátorů určených k léčení zlomenin s uplatněním nových konstrukčních materiálů a moderního designového řešení.
- Provádět komplexní analýzu materiálů, jejich výrobních technologií, užitných vlastností aj.; analyzovat a hodnotit existující technická řešení v oblasti materiálů a také navrhovat řešení nová.
- Provádět pokročilý návrh nových, případně výběr stávajících biokompatibilních materiálů pro dané podmínky použití (mechanické namáhání, vnější prostředí apod.).
- Navrhovat vhodné druhy zkoušek pro hodnocení užitných vlastností materiálů a metod pro hodnocení strukturních charakteristik, zkoušky kvalifikovaně vyhodnocovat a některé druhy hodnocení i sami provádět.
- Provádět náročnou expertizní činnost s inženýrsko-lékařským přístupem v oblasti materiálového inženýrství.
- Analyzovat relevantní informace a na jejich základě hodnotit existující technologické postupy v oblasti výroby a zpracování zdravotnických materiálů a prostředků, resp. navrhovat technologické postupy nové.
- Využít získané znalosti k teoretickému i experimentálnímu výzkumu v oblasti materiálů zejména pro výzkum a vývoj nových materiálů s vyššími užitnými vlastnostmi a jejich zavádění do výroby.
- Na základě poznatků z biomechaniky se může také kvalifikovaně podílet na vývoji nových konstrukcí operačních stolů a dalšího nezbytného vybavení vyšetřoven a nemocničních sálů polohovacími lůžky, rehabilitačními prostředky k aktivní a pasivní rehabilitaci včetně mobilních robotických fyzioterapeutických a transportních prostředků k používání ve zdravotnictví. V protetických laboratořích se uplatní zejména při kvalifikovaném navrhování protéz, ortéz, jejich testování a optimalizace stavby s využitím biomechanických měřících metod a dalších mechanických prostředků k léčbě fraktur a abnormalit pohybového aparátu, rehabilitačních prostředků, jakými jsou rehabilitační chodníky, přístroje pro analýzu lidského pohybu (kinematická a dynamická analýza) a další rehabilitační pomůcky.

Obecné způsobilosti absolventa

Absolvent studijního programu Biomechanické inženýrství disponuje obecnými způsobilostmi v rozsahu, který je definován národními deskriptory českého kvalifikačního rámce s důrazem na schopnost komunikace, řídící a organizační schopnosti, schopnost komunikace alespoň v jednom cizím jazyce aj.

Uplatnění absolventa

Absolvent studijního programu se uplatní na pracovištích podniků zabývajících se jak konstrukčním a technologickým vývojem, tak výrobou zdravotnických prostředků. Interdisciplinarita umožní absolventovi nalézt uplatnění také v institucích zabývajících se výzkumem a vývojem v oblasti materiálů pro biomedicínské aplikace.
Přesto, že se jeví studijní program jako úzce specializovaný, nejsou rámcové uplatnění absolventů a typické pracovní pozice, které může absolvent zastávat, jednoznačně vymezeny vzhledem k jeho mezioborovému zaměření. Pracovní pozice mohou být: výzkumný a vývojový pracovník nebo řídící pracovník (náměstek,vedoucí, ředitel) v oblasti vývoje, výroby a aplikací materiálů pro lékařská použití, techničtí nebo administrativní specialisté nebo poradci v oblasti vývoje, výroby a aplikací materiálů pro lékařská použití.

Studijní plány



Fakulta Fakulta materiálově-technologická
Typ studia navazující magisterské
Jazyk výuky čeština
Kód N0788A270001
Název česky Biomechanické inženýrství
Název anglicky Biomechanical Engineering
Standardní délka studia 2 roky
Garantující katedra Katedra neželezných kovů, rafinace a recyklace
Garant doc. Dr. Ing. Monika Losertová
Klíčová slova mechanické vlastnosti
biokompatibilní materály
implantáty
biomechanika
korozní vlastnosti