İTÜ LİSANSÜSTÜ DERS KATALOG FORMU (GRADUATE COURSE CATALOGUE FORM) Dersn Adı Course Name Byomalzemelern tasarım esasları Kodu (Code) MAK 688E Bölüm / Program (Department/Program) Dersn Türü (Course Type) Dersn İçerğ (Course Descrpton) Dersn Amacı (Course Objectves) Dersn Öğrenme Çıktıları (Course Learnng Outcomes) Yarıyılı (Semester) Güz (Fall) Kreds (Local Credts) Makna Mühendslğ / Doktora Mechancal Engneerng/ Ph. D. Seçmel (Electve) 3 AKTS Kreds (ECTS Credts) Desgn Essentals of Bomaterals Dersn Dl (Course Language) Ders Türü (Course Type) Seçmel (Electve) İnglzce (Englsh) Kemk ve yumuşak dokuların yapısı, çeştler. İmplantasyon sonrası kemk oluşumu, büyüme veya yleşme mekanzmaları. Yükler altında kemk adaptasyonu, osseontegrasyon, mkro hareket, gerlme zolasyonu ve kemk ermes kavramları. Doku/byomalzeme ara yüzey, gerlme transfer. Sert ve yumuşak dokuların byomekank özellkler ve byolojk kuvvetler. Byouyumluluk kavramı. İmplant protez malzemeler ve formları. Kırık sabtleme chazları, ç fksatör plakalar, dış fkzatörler, ntramedular ve harrngton çubukları. Yapay eklemler, dş mplantları, yapay yumuşak dokular. The structure and types of hard and soft tssues. Post-mplantaton bone formaton, modelng and healng mechansms. Concepts of bone adaptaton, osseontegraton, mcro moton, stress sheldng and bone resorpton. Tssue / Bomateral nterface, stress transfer n between. The bomechancal propertes of tssues and bologcal forces. Aspects of Bocompatblty. Materals and forms used n mplants and Prosthess. Fracture fxaton devces, mplants and artfcal prosthess systems. Bu ders le mühendslk öğrenclerne mplant / protez tasarımı konusunda aşağıdak blg ve becer kazandırmaktır. 1. Yumuşak ve sert dokuların yapı ve özellkler ve byolojk kuvvetler, 2. Kemk oluşumu, yleşmes, ermes mekanzmaları, ve byolojk yüklern etkler, 3. İmplant / protez ara-yüzeyn ve byouyumluluğun tasarımdak önem, 4. Implant / protez malzemeler ve formları. İmplant ve protez sstemler. The am of ths course s to ntroduce the followng nformaton and knowledge to the engneerng students on mplant / prosthess desgn: 1. The structure, bomechancs, physcal propertes of hard and soft tssues. Physologcal forces. 2. Aspects of bone formaton, healng, resorpton and ts behavor under mechancal stmul. 3. Implant/prosthess nterface and ts mportance n mplant / prosthess desgn. 4. Implant / prosthess materals and ther forms, bocompatblty. Implant / Prosthess systems. Bu ders başarıyla tamamlayan öğrencler şu konularda blg sahb olurlar; a. Sert ve yumuşak dokuların yapı ve özellkler ve byoloj kuvvetlern mertebelern, b. İmplantasyon sonrası kemk oluşum, yleşme, erme mekanzmalarını ve gerlmenn bu mekanzmalara etksn, c. İmplant/protez ara yüzeyler ve mplant / protez tasarımında önem. d. Byouyumluluk kavramı ve mplant / protez tasarımında önem. e. İmplant / protez malzemeler, özellkler ve formları. f. İmplant ve Protez sstem çeştler ve uygulamaları. Students who have completed ths course wll learn about : a. The structure and propertes of hard and soft tssues and the level of bologcal forces. b. Post mplantaton, bone formaton, healng, resorpton mechancs and the effect of loadng on these mechansms. c. Implant / prosthess nterface and ts mportance n mplant / prosthess desgn. d. The concept of bocompatblty and Assumptons and ts mportance n mplant / prosthess desgn. e. Types and propertes of mplant / prosthess materals and ther forms. f. Types and applcatons of mplant / prosthess systems.
Ders Ktabı (Textbook) Dğer Kaynaklar (Other References) Ödevler ve Projeler 1. C. Ergun, Implant and prosthess desgn, ders notları. 2. D.Sh, Bomedcal Devces and Ther Applcatons, Sprnger, 2010. 1. J. Park, Bomaterals: An Introducton; Sprnger, 1 st edton, 2010 2. D.R. Peterson, J.D. Bronzno; Bomechancs: Prncples and Applcatons; Sprnger, CRC Press, 2 nd Edton, 2007 3. J.D. Bornzo (Ed.); The Bomedcal Engneerng Handbook; CRC Press, 3 rd Edton, 2006 4. B.D. Ratner, A.S. Hoffman, F.J. Schoen, J.E. Lemons; Bomaterals Scence: An Introducton to Materals n Medcne; Sprnger, 2 nd edton, 2004 5. Y.C.Fung; Bomechancs; Sprnger, 2 nd edton, 1996 6. J.D. Humphrey, S. DeLange; An Introducton to Bomechancs: Solds and Fluds, Analyss and Desgn; Sprnger, 1 st edton, 2010 8 ADET ÖDEV (Homework & Projects) Laboratuar Uygulamaları (Laboratory Work) Blgsayar Kullanımı 1 ADET DÖNEM ÖDEVİ (İMPLANT/PROTEZ TASARIMI) (Computer Use) Dğer Uygulamalar (Other Actvtes) Faalyetler Aded* (Actvtes) (Quantty) Yıl İç Sınavları 2 (Mdterm Exams) Kısa Sınavlar (Quzzes) Ödevler Başarı Değerlendrme 6 (Homework) Sstem Projeler 1 (Projects) (Assessment Crtera) Dönem Ödev/Projes (Term Paper/Project) Laboratuar Uygulaması (Laboratory Work) Dğer Uygulamalar (Other Actvtes) Fnal Sınavı 1 (Fnal Exam) *Yukarıda Belrtlen Sayılar Mnmum Olup Yerne Getrlmes Zorunludur. Değerlendrmedek Katkısı, % (Effects on Gradng, %) % 20 (20 %) % 25 (25 %) % 15 (15 %) % 40 (40 %)
DERS PLANI Hafta Konular Dersn Çıktıları 1 Sert ve yumuşak dokular; yapıları ve çeştler. Yapı/özellk lşkler 2 İmplantasyon sonrası kemk oluşumu, büyüme, yleşme ve kemk kaybı mekanzmaları 3 Yükler altında kemk adaptasyonu, osseontegrasyon, mkro hareket, gerlme zolasyonu ve kemk ermes kavramları. 4 Mekank uyarı altında doku adaptasyonu, kırık ve çatlak yleşme mekanzmaları. 5 Doku / byomalzeme ara yüzey; çmentolu yerleştrme, poroz çe büyüme, mekank kltleme, ara yüzeyde drek bağ oluşumu, arayüz ve pasf yerleştrme. 6 Ara yüzeyde kuvvet-gerlme transfer., 7 Sert ve yumuşak dokuların byomekank özellkler ve byolojk kuvvetler., 8 İmplant / protez malzemeler (metaller, seramkler, polmerler ve kompoztler) ve özellkler. Byo malzemelern formları (poroz malzemeler, dolgular, skafoltlar, kaplamalar, nano formlar) 9 Byouyumluluk kavramı.,v 10 Kırık sabtleme chazları, ç fksatör plakalar, dış (lzarow) fkzatörler, ntramedular ve harrngton çubuklar. 11 Yapay eklemler; yapay kalça, dz, parmak eklem sstemler. Dş mplantları. 12 Yapay yumuşak dokular. 13 Ortoz yapılarının temel prenspler. 14 Örnek uygulamalar.,,v,v,v,v Week s COURSE PLAN Topcs, Course Outcomes 1 The types and structure of hard and soft tssues. Ther structure property relatons. 2 Post mplantaton bone formaton, modelng / remodelng and resorpton mechansms. 3 Mechancally medated bone adaptaton, osseontegraton, mcro-moton, stress sheldng and bone resorpton concepts 4 Tssue adaptaton n response to mechancal stmulus and healng mechansms. 5 Implant / bomaterals nterface; cement fxaton, porous ngrowth, mechancal lockng, drect bondng between bone and mplant, nterface and passve fxaton. 6 Stress transfer between tssue and bomateral., 7 Mechancal propertes of soft and hard tssues and bologcal forces., 8 İmplant / prosthess materals (Metals, ceramcs polymers and compostes) and ther forms (dense forms, porous materals, scaffolds, grafts, compostes, coatngs, and nanostructured forms) 9 Aspects of bocompatblty.,v 10 Fracture fxaton devces; nternal fxaton devces, external fxators (lzarow), ntermedullary rods, harrngton rods. 11 Artfcal jonts; total hp replacements, knee replacements, fnger mplants. Dental mplants. 12 Soft tssue replacements. 13 Basc Prncples of Orthoss 14 Case studes,,v,v,v,v,
Dersn Makna Doktora Programıyla İlşks Programın mezuna kazandıracağı blg, becer ve yetknlkler (programa at çıktılar). Yüksek lsans yeterllklerne dayalı olarak, makne alanındak güncel ve ler düzeydek blgler özgün düşünce ve/veya araştırma le uzmanlık düzeynde gelştreblme, dernleştreblme ve alanına yenlk getrecek özgün tanımlara ulaşablme (blg).. Makne alanının lşkl olduğu dsplnlerarası etkleşm kavrayablme; yen ve karmaşık fkrler analz, sentez ve değerlendrmede uzmanlık gerektren blgler kullanarak özgün sonuçlara ulaşablme (blg).. Makne alanındak yen blgler sstematk br yaklaşımla değerlendreblme ve kullanablme (becer). v. Makne alanına yenlk getren, yen br düşünce, yöntem, tasarım ve/veya uygulama gelştreblme ya da blnen br düşünce, yöntem, tasarım ve/veya uygulamayı farklı br alana uygulayablme, özgün br konuyu araştırablme, kavrayablme tasarlayablme, uyarlayablme ve uygulayablme (becer). v. Yen ve karmaşık düşüncelern eleştrel analzn, sentezn ve değerlendrmesn yapablme (becer). v. Makna alanı le lgl çalışmalarda araştırma yöntemlern kullanablmede üst düzey becerler kazanmış olma (becer). v Makne alanına yenlk getren, yen br düşünce, yöntem, tasarım ve/veya uygulama gelştren ya da blnen br düşünce, yöntem, tasarım ve/veya uygulamayı farklı br alana uygulayan özgün br çalışmayı bağımsız olarak gerçekleştrerek alanındak lerlemeye katkıda bulunablme (Bağımsız Çalışablme ve Sorumluluk Alablme Yetknlğ). v. Makne alanı le lgl en az brer adet blmsel makaley ulusal ve uluslararası hakeml derglerde yayınlayarak veya özgün br yapıt üreterek ya da yorumlayarak alanındak blgnn sınırlarını genşleteblme (Bağımsız Çalışablme ve Sorumluluk Alablme Yetknlğ). x. Özgün ve dsplnlerarası sorunların çözümlenmesn gerektren ortamlarda lderlk yapablme (Bağımsız Çalışablme ve Sorumluluk Alablme Yetknlğ). x. Yaratıcı ve eleştrel düşünme, sorun çözme ve karar verme gb üst düzey zhnsel süreçler kullanarak alanı le lgl yen düşünce ve yöntemler gelştreblme (Öğrenme Yetknlğ). x. Sosyal lşkler ve bu lşkler yönlendren normları eleştrel br bakış açısıyla nceleyeblme, gelştreblme ve gerektğnde değştrmeye yönelk eylemler yöneteblme (İletşm ve Sosyal Yetknlk). x. Uluslararası platformlarda, uzman kşler le alanındak konuların tartışılmasında özgün görüşlern savunablme ve makne alanındak yetknlğn gösteren etkl br letşm kurablme (İletşm ve Sosyal Yetknlk). x Br yabancı dl en az Avrupa Dl Portföyü C1 Genel Düzey nde kullanarak ler düzeyde yazılı, sözlü ve görsel letşm kurablme ve tartışablme (İletşm ve Sosyal Yetknlk). xv Maka alanındak blmsel, teknolojk sosyal veya kültürel lerlemeler tanıtarak, yaşadığı toplumun blg toplumu olma ve bunu sürdüreblme sürecne katkıda bulunablme (Alana Özgü Yetknlk). xv Makne alanı le lgl karşılaşılan sorunların çözümünde stratejk karar verme süreçlern kullanarak şlevsel etkleşm kurablme (Alana Özgü Yetknlk). xv Makna alanı le lgl konularda karşılaşılan toplumsal, blmsel, kültürel ve etk sorunların çözümüne katkıda bulunablme ve bu değerlern gelşmn destekleyeblme (Alana Özgü Yetknlk). 1: Az, 2. Kısm, 3. Tam Katkı Sevyes 1 2 3
Relatonshp between the Course and Mechancal Engneerng Ph.D. Currculum Program Outcomes. Developng and ntensfyng the current and hgh-level knowledge n the mechancal engneerng area wth the use of orgnal thnkng and/or research processes and n a specalstc level, based upon the competency n M.S. level (knowledge).. Graspng the nter-dscplnary nteracton related to mechancal engneerng area; reachng orgnal results by usng the specalstc knowledge n analyzng, syntheszng and evaluatng new and complex deas (knowledge).. The ablty to evaluate and use new nformaton n the mechancal engneerng area wth a systematcal approach (skll). v. Developng a new dea, method, desgn and/or applcaton whch brngs about nnovaton n the mechancal engneerng area; or, applyng a conventonal dea, method, desgn and/or applcaton to a dfferent envronment; researchng, graspng, desgnng and applyng an orgnal subject (skll). v. The ablty to crtcally analyze, synthesze and evaluate the new and complex deas (skll). v. Acqurng the most developed sklls about usng the research methods n studes n therelated mechancal engneerng area (skll). v. Contrbutng to the progress n the mechancal engneerng area by ndependently carryng out a study whch uses a new dea, method, desgn and/or applcaton whch brngs about nnovaton n the area; or, applyng a conventonal dea, method, desgn and/or applcaton to a dfferent envronment (Competence to work ndependently and take responsblty). v. Expandng the lmts of knowledge n the mechancal engneerng area by publshng at least one scentfc artcle n an nternatonal peer revewed journal and/or creatng or nterpretng an orgnal work (Competence to work ndependently and take responsblty). x. Fulfllng the leader role n the envronments where solutons are sought for the orgnal and nter-dscplnary problems (Competence to work ndependently and take responsblty). x. Developng mechancal engneerng area-related new deas and methods by makng use of hgh level ntellectual processes such as creatve and crtcal thnkng, problem solvng and decson makng (Learnng Competence). x. Ablty to see and develop socal relatonshps and the norms drectng these relatonshps wth a crtcal look and the ablty to drect the actons to change these when necessary. (Communcaton and Socal Competency). x. The ablty to establsh effectve communcaton wth experts n the nternatonal envronments to dscuss the area-related subjects and to defend orgnal opnons, showng one s competency n the mechancal engneerng area (Communcaton and Socal Competency). x Profcency n a foregn language at least European Language Portfolo C1 Level- and establshng wrtten, oral and vsual communcaton and developng argumentaton sklls wth that language (Communcaton and Socal Competency). xv. Contrbutng to the socety s state and progress towards beng an nformaton socety by announcng and promotng the technologcal, scentfc and socal developments n mechancal engneerng area (Area Specfc Competency). xv. Ablty to establsh effectve communcaton n the solvng of the problems faced n the area, by usng the strategc decson makng processes (Area Specfc Competency). xv. Contrbutng to the soluton of mechancal engneerng area-related socal, scentfc, cultural and ethcal problems and promotng the development of these values (Area Specfc Competency). 1: Lttle, 2. Partal, 3. Full Level of Contrbuton 1 2 3 Düzenleyen (Prepared by) Doç. Dr. Celalettn ERGUN Tarh (Date) 21.4. 2011 İmza (Sgnature)
DERS YÜKÜ HESAPLAMA FORMU Dersn Kodu MAK688E Dersn Adı Desgn Essentals of Bomaterals Dersn Dl İnglzce Dersn Kreds 3 Dersn ECTS Kreds 7.5 Hafta 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 TOPLA M Saat Kazanılan Becer 1,2 1,2 1,2 2,3 1,2 2 1,4 1,4 1,2,3, 1,2,5 1,2,3, 1,2,3, 1,2,3, 1,2,3, - - - - (Çıktılar) 4 5 5 5 5 Haftalık Ders 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 - - - 42 Laboratuar - - - - - - - - - - - - - - - - - - Uygulama - - - - - - - - - - - - - - - - - - Dersle lgl Sınıf 3 3 6 6 6 6 6 6 6 6 6 8 8 8 84 dışı Etknlkler Sınavlar ve 3 3 3 6 6 8 3 3 3 3 3 6 8 6 64 Sınava Hazırlık Toplam 6 6 12 12 12 15 15 17 9 12 12 14 14 14 6 8 6 190 Saat Ders 1 yıl ç sınavı (%20), 10 ödev (%15), 1 dönem projes (%5), 1 yarıyıl sonu sınavı (%40) Değerlendrme Sstem Ders Çıktıları Bu ders başarıyla tamamlayan öğrencler şu konularda blg sahb olurlar; a.sert ve yumuşak dokuların yapı ve özellkler ve byoloj kuvvetlern mertebelern, b.implantasyon sonrası kemk oluşum, yleşme, erme mekanzmalarını ve gerlmenn bu mekanzmalara etksn, c.implant/protez ara yüzeyler ve mplant / protez tasarımında önem. d.byouyumluluk kavramı ve mplant / protez tasarımında önem. e.implant / protez malzemeler, özellkler ve formları. f.implant ve Protez sstem çeştler ve uygulamaları. Tarh 26/04/2011 Formu Hazırlayan Formu Onaylayan Doç. Dr. Celaletdn ERGUN Not: Bu ders çn ECTS Kred hesabı: 192/ 25,5* 7.5 * İTÜ çn hesaplanan değerdr.