|
|
Experimentální stanovení vlivu orientace polyetylénového acetabula na vývoj plastických deformací v počáteční fázi opotřebení
Zeman, Jakub ; Daniel, Matej (oponent) ; Ranuša, Matúš (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na počáteční fázi opotřebení celkové náhrady kyčelního kloubu s polyethylenovým acetabulem. V této fázi dochází k přizpůsobování artikulačních povrchů náhrady a k nezanedbatelným plastickým deformacím acetabula, které jsou způsobené tečením (creepem). Experimentálně je zkoumán rozsah deformací acetabula v závislosti na jeho orientaci v lidském těle, která je učena při implantaci náhrady. Zároveň je monitorován stav artikulačních povrchů náhrady a vývoj koeficientu tření. V rámci práce je realizován nový modul kloubního simulátoru, který umožňuje fyziologickou orientaci acetabula vůči simulovanému zatížení a kinematice kloubního páru při jeho zaplavení kloubní kapalinou a výhřevu na teplotu lidského těla. Deformace a stav artikulačních povrchů jsou sledovány optickými metodami a elektronovou mikroskopií. Získaná data o dějích v počáteční fázi opotřebení jsou konfrontována s existujícími MKP analýzami této fáze pro ověření správnosti zjednodušení těchto analýz. Popis deformací acetabula také může pomoci zpřesnit diagnostiku opotřebení náhrady v klinické praxi.
|
|
|
Analýza mazání TEP kyčle s využitím fluorescenční mikroskopie
Tkadlec, Tadeáš ; Daniel, Matej (oponent) ; Nečas, David (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá experimentální analýzou mazání totální endoprotézy kyčle s využitím fluorescenční mikroskopie, přičemž se jedná o vůbec první práci zaměřenou na takzvané měkké kloubní páry. Experimenty byly provedeny na simulátoru kyčelního kloubu, který byl upraven a odladěn pro účely fluorescenční mikroskopie. Cílem bylo stanovit vliv jednotlivých složek synoviální tekutiny na proces mazání. Pro tyto účely byly navrhnuty rozdílné modelové kapaliny, které reprezentovaly složením, obsahem proteinů a ostatními složkami lidskou synoviální kapalinu. Experimenty byly rozčleněny na experimenty sledující vliv proteinu albuminu, -globulinu a kyseliny hyaluronové při procesu mazání. Dále byly experimenty rozčleněny podle způsobu zátěže do dvou kategorií na experimenty probíhající při dynamickém zatížení (reprezentující chůzi) a kombinovaném zatížení (reprezentující stání a krátkodobou chůzi). Výstupem z provedených experimentů byly hodnoty fluorescenční intenzity popisující mazání v závislosti na čase, které představovaly bezrozměrný parametr tloušťky mazacího filmu. Tyto hodnoty byly zaznamenány do grafů a doplněny o fluorescenční snímky z charakteristických částí měření. Takto naměřená data byla následně konfrontována s doposud publikovanými články. Výsledky ukázaly, že z hlediska formování filmu je zásadní složkou synoviální kapaliny protein albumin, zatímco protein -globulin společně s kyselinou hyaluronovou formují tenkou stabilní vrstvu, na kterou následně adsorbuje právě albumin.
|
|
|
Hidden Auto-Conflict in the Theory of Belief Functions
Daniel, M. ; Kratochvíl, Václav
Hidden conflicts of belief functions in some cases where the sum of all multiples of conflicting belief masses being equal to zero were observed. Relationships of hidden conflicts and auto-conflicts of belief functions are pointed out. We are focused on hidden auto-conflicts here - on hidden conflicts appearing when three or more numerically same belief functions are combined. Hidden auto-conflict is a kind of internal conflict. Degrees of hidden auto-conflicts and full non-conflictness are defined and analysed. Finally, computational issues of hidden auto-conflicts and non-conflictness are presented.
|
|
|
The Growth of vascular and skin cells on polymer materials for tissue engineering
Bačáková, Markéta ; Bačáková, Lucie (vedoucí práce) ; Smetana, Karel (oponent) ; Daniel, Matej (oponent)
Souhrn Cílem tkáňového inženýrství je vytvořit náhradu cévy nebo kůže, která by byla schopna co nejlépe simulovat funkce původní tkáně. Základem tkáňové náhrady je biomateriál o vhodné struktuře, fyzikálních a chemických vlastnostech, které zajistí úspěšnou implantaci náhrady do organismu a její kolonizaci buňkami. Vlastnosti biomateriálu významně ovlivňují adhezi, růst, diferenciaci a fenotypickou maturaci buněk. Většina biomateriálů užívaných pro konstrukci tkáňových náhrad nemá vhodné vlastnosti pro jejich úspěšnou kolonizaci buňkami. Tato dizertační práce se zaměřuje na modifikace biomateriálů s potenciálním využitím v tkáňovém inženýrství cévní a kožní tkáně. Cílem je zlepšit povrchové vlastnosti materiálů, a tím podpořit adhesi a růst buněk. Jednou z modifikací, která byla použita pro úpravu povrchových vlastností polyethylenu, byla modifikace v argonovém plasmatu. Na povrch polyethylenu ozářený plasmatem byly následně roubovány bioaktivní molekuly. Modifikace v plasmatu výrazně zlepšila rozprostření, proliferaci a fenotypickou maturaci hladkých svalových buněk cévní stěny. Gly a polyethylenglykol (PEG), naroubované na ozářený povrch materiálu, dále podpořily především rozprostření buněk a formování fokálních adhezních plaků, zatímco bovinní sérový albumin (BSA) a BSA s uhlíkovými nanočásticemi...
|
|
|
Optimalizace v řízení dynamických systémů
Daniel, Martin ; Václavek, Pavel (oponent) ; Pohl, Lukáš (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá využitím lineárních maticových nerovností (LMI) v řízení dynamických soustav. Pomocí LMI můžeme definovat stabilitu systému. Definováním LMI můžeme zkoumat zda jsou póly systému v zadaných oblastech, umístěných v levé polorovině komplexní roviny. LMI můžeme také použít pro stavovou zpětnou vazbu s nulovou ustálenou odchylkou na výstupu soustavy od žádané hodnoty. V práci je popsán návrh regulátoru minimalizujícího normu ze vstupu na výstup systému. Dále je zde popsán návrh LQ regulátoru s použitím LMI. Na závěr práce jsou uvedeny dva příklady návrhu LQ regulátoru, který minimalizuje normu ze vstupu na výstup systému a který přesune póly systému do daných oblastí v komplexní rovině. V prvním případě se LMI použijí pro návrh spojitého LQ regulátoru. Ve druhém případně navrhujeme diskrétní LQ pomocí LMI.
|
|
|
Enhanced biomechanical characteristics of connective tissues and development of artificial implants
Varga, Ferdinand ; Amler, Evžen (vedoucí práce) ; Rosina, Jozef (oponent) ; Daniel, Matej (oponent) ; Sabo, Ján (oponent)
(czech) Hlavní funkcí hyalinních chrupavek v organizmu je zabezpečení optimální pohyblivosti kloubů. Mají rovnež nosnou úlohu, přičemž jsou zatěžovány zejména v tlaku. Poškození kloubní chrupavky má za následek degener- ativní změny a závažné zdravotní komplikace. Proto je potřebná charak- terizace nativní kloubní chrupavky a aplikace nabytých znalostí při léčbě a obnově poškozené tkáně. Pro charakterizaci chrupavkové tkáně při dynamickém kompresním zatěžování s parametry napodobujícími fyziologické namáhání byla vyvi- nuta metoda nárazového testování v kyvadlovém uspořádání. Informace o procesu deformace je snímána simultánně piezoelektrickým akcelerome- trem a laserovým dopplerovským vibrometrem. Získaná data jsou zpra- cována do formy zátěžových diagramů, které následně umožňují vyčíslení standardních mechanických charakteristik. Tato metoda mechanické charakterizace je konzistentní, spolehlivá a efektivní. Vyvinutá experimentální technika byla využita pro kvalitativní a kvan- titativní popis nativní kloubní chrupavky, korelaci diagnostických nálezů s mechanickými vlastnostmi, posouzení kvality materiálů používaných pro náhradu chrupavky a arteficiálních tkání vyvíjených...
|
|
|
Estrogens in environment, their impact on male fertility
Daniel, Michal ; Heráček, Jiří (vedoucí práce)
Výstavba estrogenu a dalších endokrinních disruptorů v naší lokalita byla v nedávné době problém široce diskutován nejen mezi zdravotníky, ale i ze strany médií hlavního proudu. Jejich dopad na volně žijící zvířata byla pozorována a dokumentována již delší dobu a několik studií na hlodavce a další savci prokázaly velmi pravděpodobné spojení mezi expozicí v časných stadiích vývoje na endokrinní narušující chemikálie a abnormální sexuální zrání mužů (Hypospadie, kryptorchismus), stejně jako poruchy mužské reprodukčních funkcí. Epidemiologické studie byly prohlašovat, že výrazný pokles počtu spermií a kvalitu spermií v posledních několika desetiletích, zvýšený výskyt testikulární rakovina, na kterém se mimo jiné příčiny přičíst také sdílení endokrinních disruptorů v životním prostředí. To Úvaha přináší mnoho kontroverze, protože příslušná chemikálie jsou vedlejší produkty z výroby látek, běžně používaných v zemědělství a průmyslu a jejich nahrazení je drahý a logisticky náročné. Je také velmi obtížné určit a kvantifikovat dlouhodobé účinky konkrétních chemických látek na lidské zdraví Tělo, protože obyvatelstvo je vystaveno není jen jeden substance, ale na celou koktejl z nich a symptomatologie je vystaven věku, délky expozice, množství chemikálií v životním prostředí, jejich interakce a mnoho dalších...
|
|
|
Modelování synchronního motoru s permanentními magnety v nestandardních situacích
Daniel, Martin ; Otava, Lukáš (oponent) ; Václavek, Pavel (vedoucí práce)
V průmyslových aplikacích dochází k stále většímu nasazení synchronních motorů s permanentními magnety. Proto je požadována i simulace chování těchto motorů v neobvyklých situacích. Díky těmto simulacím chceme předejít zničení motoru. Výsledkem simulací jsou průběhy jednotlivých signálů. Bakalářská práce se zabývá návrhem simulačních schémat. Konkrétně se jedná o zkrat fází na vstupu motoru, odpojení motoru od napájení a změnu střídy měniče. Součástí práce je vytvoření uživatelského prostředí na zadávání technických parametrů motoru a spouštění simulací s využitím vytvořených simulačních schémat.
|
|
|
Analýza odezvových veličin kostní tkáně při mechanickém zatěžování
Vosynek, Petr ; Daniel, Matej (oponent) ; Janíček, Přemysl (oponent) ; Návrat, Tomáš (vedoucí práce)
Dizertační práce shrnuje výsledky výpočtového a experimentálního modelování z oblasti biomechanicky. Analýzy jsou zaměřeny na vybrané veličiny, které doplňují, nebo mohou doplnit, stávající metody predikce zlomenin kostí. Z hlediska výpočtového modelování jsou to zejména veličiny, které vycházejí z deformačně napěťových analýz. Větší část práce byla věnována experimentálnímu modelování, které bylo použito pro sledování dvou dominantních složek kostní tkáně, jímž jsou minerály a kolagenní vlákna. Současná nejvíce používaná veličina pro popis úbytku kostní tkáně (osteopenie, osteoporóza) je plošná hustota minerálů (BMD – bone mineral density). Nepostihuje ovšem žádnou informaci o změně celkového objemu potažmo o změně jak minerálů, tak i kolagenu. Navržené mechanické veličiny sledují úbytek obou složek při simulaci úbytku minerálů (demineralizace) a při simulaci úbytku kolagenu (deproteinizace) in vitro na dlouhých krůtích kostech.
|
|
|
Návrh systému regulace vrtule stálých otáček
Líška, Lukáš ; Schoř, Pavel (oponent) ; Daniel, Miloš (vedoucí práce)
Diplomová práca sa zaoberá problematikou návrhu elektrickej regulácie vrtule konštantných otáčok. Cieľom práce je ukázať postup návrhu regulátora na príklade vrtule DMP-3 pracujúcej s motorom Rotax 912 ULS, využitím vedomostí z mechaniky letu, elektrotechniky a automatizácie. V rámci práce bude poukázané na problematiku riadenia uhla nastavenia vrtule za použitia elektricky riadeného lineárneho aktuátora. Záver práce tvorí porovnanie výhod vrtule konštantných otáčok DMP-3 uvážením jej použitia na existujúcich letúnoch kategórie UL-2 a CS-LSA. Zhodnotením schopností navrhnutej elektronickej regulácie budú ukázané možnosti ďalšieho možného vývoja na tomto poli.
|
host ::
RSS.