Modalités de la session d’hiver 2022
Pour assurer la tenue de la session d’hiver 2022, les modalités suivantes seront appliquées :
Les activités d’enseignement de la session d’hiver 2022 comprendront des activités en présence et à distance, lesquelles seront ajustées en fonction de l’évolution de la situation socio-sanitaire.
Pour les cours (ou séances de cours) donnés à distance, l’étudiant ou l'étudiante doit avoir accès à un ordinateur, un micro, une caméra et un accès à internet, idéalement de 10Mb/s ou plus. Il ou elle doit ouvrir sa caméra et/ou son micro lorsque requis, notamment pour des fins d’identification ou d’évaluation.
Les cours (ou séances de cours) donnés à distance pourraient être enregistrés afin de les rendre disponibles aux personnes inscrites au cours.
La notation des cours sera la notation régulière prévue aux règlements des études de l’ÉTS.
Les examens (intra, finaux) se feront en présence, si la situation socio-sanitaire le permet.
Le contexte actuel oblige bien sûr l’ÉTS à suivre de près l’évolution de la pandémie de COVID-19, laquelle pourrait entraîner, avant ou après le début de la session d’hiver 2022, un resserrement des directives et recommandations gouvernementales. Nous vous assurons que l’ÉTS se conformera aux règles en vigueur afin de préserver la santé publique et, si requis, qu'elle pourrait aller jusqu’à interdire l’accès physique au campus universitaire et ordonner que toutes les activités d’enseignement et d’évaluation soient exclusivement données à distance pour toute ou pour une partie de la session d’hiver 2022. Ainsi, si les examens (intra, finaux) devaient se faire à distance, leur surveillance se fera à l’aide de la caméra et du micro de l’ordinateur et pourrait être enregistrée. Ceci est nécessaire pour se conformer aux exigences du Bureau canadien d’agrément des programmes de génie (BCAPG) afin d’assurer la validité des évaluations.
Des exigences additionnelles pourraient être spécifiées par l’ÉTS ou votre département, suivant les particularités propres à votre programme.
En vous inscrivant ou en demeurant inscrit à la session d'hiver 2022, vous acceptez les modalités particulières de la session d’hiver 2022.
Nous vous rappelons que vous avez jusqu’au 18 janvier 2022 pour vous désinscrire de vos cours et être remboursé.
Pour les nouveaux étudiants inscrits au programme de baccalauréat uniquement, vous avez jusqu’au 1er février 2022 pour vous désinscrire de vos cours et être remboursé.
Objectifs du cours
Le choix du matériau est une tâche souvent critique dans le processus de développement d’un dispositif biomédical dont les performances sont largement déterminées par celles du matériau utilisé. Les biomatériaux regroupent des matériaux dits de suppléance d’origine métallique, polymérique et céramique. Chacun a ses avantages et ses inconvénients et leur choix dépend de leur application et l’environnement biologique dans lequel il sera implanté.
L’assimilation du contenu de ce cours aidera à la sélection adéquate du matériau à être utilisé comme composant d’un dispositif médical destiné à être en contact avec les tissus biologiques (prothèse, instrument chirurgical, cathéters, etc.). Les biomatériaux seront étudiés sous un aspect pluridisciplinaire impliquant l’analyse de leurs propriétés mécaniques et physico-chimiques en interface avec la biologie et la médecine. À la fin de ce cours, l’étudiant devra être capable 1) de nommer les principaux biomatériaux couramment utilisés et de rechercher leurs propriétés et les principales normes; 2) de connaître la structure et les propriétés générales, les avantages et inconvénients des différentes classes de biomatériaux, notamment comparativement aux matériaux biologiques; 3) D’expliquer dans leur propres mots le concept de biocompatibilité et les possibles réactions adverses pouvant être provoquées par un dispositif médical 3) d’établir un cahier des charges pour un dispositif médical; 4) de choisir un biomatériau adapté à ce cahier des charges, du point de vue de sa fonction et de sa biocompatibilité; 5) d’expliquer les principaux facteurs à prendre en compte lors de la conception d’un dispositif médical, et les étapes jusqu’à son approbation par Santé Canada ou la FDA.
La matière du cours peut être regroupée en 2 parties principales :
1re partie : Introduction à la science des biomatériaux
Les différentes classes de biomatériaux (métalliques, polymériques, céramiques) et leurs propriétés mécaniques et physico-chimiques seront étudiées. Les propriétés mécaniques étudiées comprendront la résistance des matériaux métalliques, polymériques, céramiques et composites sous les charges statiques et répétitives (fatigue). Une attention particulière sera portée au comportement des matériaux biologiques afin de mieux comprendre les défis reliés aux matériaux artificiels de remplacement. Les facteurs à considérer lors du design d’un implant ou dispositif médical, ainsi que les normes relatives aux biomatériaux et les processus d’homologation, seront discutés.
2e partie : Introduction à la biocompatibilité des matériaux
Le but de la deuxième partie sera de comprendre les raisons permettant à certains matériaux d’être tolérés par le corps, tandis que les autres peuvent causer une réaction adverse à l’interface hôte/biomatériaux. Les principales étapes et systèmes biologiques impliqués dans la réponse de l’organisme au biomatériau seront présentés, ainsi que les principales propriétés des matériaux déterminant cette réponse. Nous verrons que les exigences varient en fonction du type et de la durée de contact avec les tissus biologiques. Nous montrerons également que ce que l’on doit considérer comme une réaction biologique optimale à un implant ou dispositif (biocompatibilité) varie d’une application à une autre. Les diverses formes de dégradation des biomatériaux en service (vieillissement, dissolution, oxydation, corrosion, usure, érosion, etc.) et les conséquences causées par ces phénomènes à l’organisme seront étudiées. Les aspects d’interaction biomécanique entre le matériau implanté et les tissus environnants seront également considérés.
Tout au long du cours, on montrera, par différents exemples pratiques, le lien entre la fonction de base des biomatériaux, les propriétés requises et le choix résultant du matériau. L’emphase sera mise sur la procédure de sélection du matériau compatible avec l’application choisie. Les principales applications des biomatériaux en cardiologie et radiologie interventionnelle (stents, valves, cathéters), chirurgie orthopédique (prothèses articulaires, dispositifs de fixation), chirurgie thoracique (sutures sternales) seront également présentées au fur et à mesure des cours. Ceci sera complété, à la fin du trimestre, par la présentation des projets de recherche des étudiants. Ce projet permettra notamment de mettre en pratique la notion de cahier des charges du dispositif médical et de la sélection du matériau.
Utilisation d'outils d'ingénierie
Plusieurs appareils seront utilisés dans le cadre des laboratoires. Une machine d’essai de traction (Electroforce 3200)(Labo 1) et un goniomètre pour la mesure d’angle de contact (Labo 2) que les étudiants utiliseront pour déterminer l’angle de contact et l’énergie de surface des biomatériaux, à l’aide de courbe et de régression linéaire sur logiciel de type Excel. Les étudiants seront aussi amenés à utiliser les bases de données sur les matériaux, notamment la base de données ASM International Material for Medical Device Database. Lors des visites, ils pourront également observer plusieurs équipements de pointe en fabrication des matériaux.
Double seuil
Note minimale : 50