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Laboratorio di Tecnologia medica
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Biomeccanica computazionale

L'unità di Biomeccanica Computazionale è finalizzata allo sviluppo e al trasferimento alla pratica clinica ortopedica di tecnologie innovative basate sul computer. Tradizionalmente, effettuiamo simulazioni in ambito biomeccanico utilizzando il metodo degli elementi finiti e altri metodi numerici per  studiare il comportamento meccanico dei segmenti ossei e gli aspetti biomeccanici di dispositivi e trattamenti ortopedici.
Modello FEM.JPGL'unità è specializzata nello sviluppo dei modelli ad elementi finiti di segmenti ossei specifici del singolo soggetto a partire da dati di Tomografia Computerizzata che riescono a riprodurre la morfologia delle ossa del singolo paziente e la relativa disomogenea distribuzione delle proprietà meccaniche. Inoltre l'Unità ha una pluriennale esperienza nella modellazione dell'interazione  tra l'osso e i dispositivi protesici. Abbastanza di recente l'Unità ha introdotto l'utilizzo dell'Analisi Probabilistica agli Element Finiti. Le Analisi FEM Montecarlo possono essere utilizzate per studiare la sensitività di un particolare disegno protesico ai parametri di impianto o alle caratteristiche di materiale delle diverse componenti o alle condizioni di carico scelte in modo random. Il laboratorio è attrezzato con i più moderni software per l'elaborazione di immagini diagnostiche e per la generazione di modelli a elementi finiti. L'Unità ha disponibilità di diversi software, come Ansys (ANSYS, Inc., USA) per la modellazione agli elementi finiti, Unigraphics (UGS, Corp. USA) per la modellazione solida, Geomagic Studio (Raindrop Geomagic, Inc., USA) per applicazioni di reverse engineering, Amira (Mercury Computer System, Inc., USA) per l'elaborazione di immagini diagnostiche, Adams (MSC.Software, Corp., USA) per simulazioni di dinamica inversa, HyperMesh (Altair Engineering, Inc., USA) per il pre e post processing delle analisi agli elementi finiti. Inoltre sono disponibili diversi software sviluppati presso il laboratorio per rispondere a necessità molto specifiche e avanzate.
Nell'ultimo anno è stata avviata una nuova linea di ricerca sullo sviluppo di modelli muscolo-scheletrici specifici del paziente, per la stima delle forze esercitate dai muscoli durante il cammino.
Nel campo dei software biomedicali, l'Unità ha già sviluppato diversi strumenti specifici per la progettazione di protesi, pianificazione assistita al calcolatore di chirurgia ortopedica (Hip-Op ©) e fusione di dati (DataManager ©), che sono disponibili nel pubblico dominio.


 



Contenuto aggiornato il 20/04/2006
Redazione contenuti: Ing. Marco Viceconti (tecno@tecno.ior.it)
Aggiornamento curato da: Dott. Andrea Paltrinieri (redazioneweb@ior.it)