|
| |
|
|
Rešeršní studie mechanických vlastností tkáně lebeční kosti
Wojtek, Lukáš ; Valášek, Jiří (oponent) ; Marcián, Petr (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá problematikou určování mechanických vlastností lebeční kostní tkáně. V práci je provedena rešeršní studie související s experimentálním určováním mechanických vlastností kostních tkání. Uvedena je také stručná historie a vývoj zobrazovacích metod a jejich význam při výpočtovém modelování. V práci jsou popsány histomorfometrické parametry popisující strukturu kostní tkáně na mikro úrovni, způsob jejich výpočtu a jejich vliv na mechanické vlastnosti kostní tkáně. Praktická část práce se zaměřuje na zpracování mikro-CT snímků lebeční kosti, analýzu histomorfometrických parametrů (BV/TV, TbTh, TbSp) a následně na deformačně napěťové analýzy vybraných úseků lebeční kostní tkáně. Zjištěné Youngovy moduly pružnosti kostní tkáně [MPa] jsou srovnány s výsledky z experimentů zjištěných z literatury.
|
|
|
Emerging Trends in Dendrochronology
Horáček, Tomáš ; Neuwirthová, Ludmila (oponent) ; Mikulka, Jan (vedoucí práce)
This thesis deals with a description of current and experimental methods of sample extraction with the increment borer, cuts from sawn logs, photos, X-rays, computed tomography and magnetic resonance in the field of dendrochronology. This work deals with destructive and non-destructive sample acquisition methods. Difference between the possibilities of usage of these methods is also emphasized: whether or not is it possible to use destructive methods - especially the case of the rare archaeological objects. Along with the description of current optometric method other methods of image processing based on contrast recognition for the purpose of the tree ring recognition are given. Description of different software methods are given with the respect to the data input (image or data series). Other differences are in the spectre of interest of presented programs, some of them are programed to analyse the rings from input image whereas some deal only with narrow spectre of dendrochronology such as faults in tree ring formation or poorly recognizable rings.
|
|
|
Využití fázového kontrastu v rentgenové počítačové tomografii
Kalasová, Dominika ; Švéda,, Libor (oponent) ; Zikmund, Tomáš (vedoucí práce)
Rentgenová počítačová tomografie umožňuje nedestruktivní 3D zobrazování vnitřní struktury objektů, je však omezena absorpčními vlastnostmi látek. Zobrazování ve fázovém kontrastu umožňuje pozorování vzorků s nízkou absorpcí nebo částí, jež mají absorpci velmi podobnou. Kvůli požadavkům na prostorovou koherenci záření bylo zobrazování ve fázovém kontrastu dlouhou dobu omezeno na synchrotronové zdroje nebo na speciální techniky. S rozvojem techniky je dnes možné použití těchto metod i na laboratorních zdrojích. Tato práce podává základní přehled dnes používaných metod zobrazování ve fázovém kontrastu s důrazem na metodu volného šíření záření. Ukazuje příklady použití této metody a aplikaci tzv. phase retrieval algoritmu na datech z tomografických systémů RIGAKU Nano3DX a GE phoenix v|tome|x L240 v Laboratoři rentgenové mikro a nanotomografie CEITEC VUT.
|
|
|
Vytvoření výpočtového modelu lidského vokálního traktu
Freiwald, Michal ; Hájek, Petr (oponent) ; Švancara, Pavel (vedoucí práce)
Rešeršní část této práce shrnuje základní poznatky o dýchací soustavě a jí podřazeném hlasovém ústrojí, uvádí základní teorie vzniku lidského hlasu, stejně jako nejčastější hlasové poruchy, a podává přehled publikovaných výpočtových modelů lidského vokálního traktu. V praktické části je ze snímků CT vytvořen prostorový (3D) model ženského vokálního traktu pro samohlásku /a:/, na němž jsou s využitím metody konečných prvků provedeny výpočty; konkrétně modální analýza a harmonická analýza. Vlastní frekvence z modální analýzy odpovídají rozsahům uváděným v literatuře. Pro harmonickou analýzu byly analyzovány různé okrajové podmínky pro modelování vyzařování z úst, přičemž jako nejpřesnější, ale výpočetně nejnáročnější se ukazuje varianta s použitím absorpčních elementů. Bakalářská práce dává názornou představu přesnosti a komplexnosti jednotlivých použitých výpočetních metod.
|
|
|
Rozvoj a využití nedestruktivních zkušebních metod z hlediska soudního inženýrství
Bílek, Petr ; Vala, Jiří (oponent) ; Vodička, Jan (oponent) ; Hobst, Leonard (vedoucí práce)
Betony vyztužené rozptýlenou ocelovou výztuží (drátky) jsou známé pod názvem drátkobetony. Při vzniku poruch nebo havárií betonových konstrukcí vyztužených drátky je nezbytné pečlivě zkoumat skutečné provedení rozptýlené výztuže. Drátkobetony patří k moderním stavebním materiálům, jejichž možnosti využití nejsou dosud zcela vyčerpány. Používány jsou především na podlahové konstrukce zatěžovaných továrních hal a skladů. V posledních letech se díky dobrým fyzikálně mechanických vlastnostem drátkobetonu velmi často vyskytuje snaha projektantů a investorů, využít tohoto materiálu také pro nosné konstrukce. Příznivých vlastností drátkobetonu lze využít, pokud potřebujeme zvýšit odolnost betonu vůči napětí překračujícímu jeho pevnost, cyklickému namáhání, nebo rázovému namáhání. Praxe ukazuje, že aplikace drátkobetonu na takto namáhané konstrukce je cestou, která vede k pozitivním ekonomickým efektům. Podmínkou využití drátkobetonu v konstrukcích je však zajištění rovnoměrného rozptýlení, tedy homogenního rozložení drátků v celém objemu konstrukce. Nevhodným zpracováním a ukládáním směsi během výrobního procesu drátkobetonu jsou vlákna často nerovnoměrně rozložena. Samotné drátky jsou tvarově nepříznivá složka směsi a velmi zhoršují její zpracovatelnost. Může docházet k seskupení drátků, což snižuje celkovou homogenitu a tím i kvalitu drátkobetonových konstrukcí. Pokud homogenita drátkobetonu není dodržena, dochází k nepříznivému jevu, kdy v různých částech konstrukce má materiál jiné charakteristiky (např. tahovou pevnost), což může vést k poruchám konstrukce, tj. vzniku a vývoji trhlin. Případná nižší spolehlivost konstrukce, způsobená nerovnoměrným rozptýlením drátků v objemu betonu, může znamenat nejen škody na majetku, ale především ohrožení bezpečnosti a životů lidí. Je proto potřebné zajistit účinnou kontrolu homogenity drátkobetonu ve zhotovené nosné drátkobetonové konstrukci. Současná kontrola homogenity probíhá dosud na čerstvé směsi, ale pokud drátkobeton ztvrdne a je součástí konstrukce, nejsou v současnosti vyvinuty žádné známé spolehlivé metody, jak homogenitu drátkobetonu na konstrukci ověřit, aniž by došlo k jejímu znehodnocení. Vyvíjené metody na kontrolu koncentrace drátků v drátkobetonových konstrukcích jsou založeny většinou na magnetických nebo elektromagnetických vlastnostech drátků. Práce se zabývá rozvojem magnetické metody in situ za použití permanentních magnetů pro kontrolu rozložení vláken ve ztvrdlém drátkobetonu. Princip zkoušky je založena na měření změny intenzity magnetického pole permanentních magnetů, vyvolané změnou koncentrace drátků v drátkobetonové konstrukci. Metoda má charakter zkoušek tzv. lokálního porušení, jádrovým vývrtem malého průměru. Jedná se tedy o metodu semidestruktivní.
|
|
|
Kontrola kvality vstřikovaných plastů pomocí rentgenové počítačové tomografie
Figar, Erik ; Šrámek, Jan (oponent) ; Jankových, Róbert (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá použitím technologie rentgenové počítačové tomografie pro komplexní analýzu plastových výrobků při řízení jejich kvality. Předmětem analýz byly dva různé druhy plastových výrobků, které byly společně s výkresovou dokumentací a CAD modely dodány od dvou výrobců. Výrobky byly analyzovány na základě jejich kvalitativních požadavků. Jednalo se o kontrolu tvarové přesnosti a vyhodnocení vnitřní porozity, jejíž výsledky byly číselně i graficky vyjádřeny. Dále došlo u zájmových oblastí výrobku, které nebyly ve shodě s požadovanými tolerancemi, k otestování nového modulu softwaru VGStudio Max pro korekci vstřikovacích forem a byly navrženy korekce vstřikovací formy. V závěru proběhlo porovnání výsledků dvou analýz vnitřní porozity aplikovaných na stejném výrobku s různým voxelovým rozlišením, které ukazují složitost této problematiky a důležitost volby voxelového rozlišení.
|
|
|
Digitální metody zpracování trojrozměrného zobrazení v rentgenové tomografii a holografické mikroskopii
Kvasnica, Lukáš ; Číp, Ondřej (oponent) ; Štarha, Pavel (oponent) ; Chmelík, Radim (vedoucí práce)
Disertační práce se zabývá metodami počítačového zpracování obrazových dat v rentgenové mikrotomografii a v digitální holografické mikroskopii. Práce si klade za cíl dosáhnout optimalizací a využitím masivně paralelních grafických karet (GPU -- graphic processing unit) výrazného zrychlení algoritmů jak pro rekonstrukci tomografického zobrazení, tak pro rekonstrukci obrazu v holografické mikroskopii. V oblasti mikrotomografie předkládá práce nové GPU akcelerované implementace filtrované zpětné projekce a filtrace zpětné projekce derivovaných dat. Dále je představena technika normalizace orientace a vyhodnocení 3D tomografických dat. V části týkající se holografické mikroskopie je uveden popis jednotlivých kroků celého zpracování obrazu. Je představena nová původní technika navazování a korekce obrazové fáze poškozené výskytem optických vírů v nenavázané obrazové fázi. Následuje popis rychlé GPU implementace metody kompenzace deformací obrazové fáze a techniky trasování buněk. V závěru je krátce představen program Q-PHASE, který je výsledkem spojení všech algoritmů nezbytných jak pro ovládání, tak rekonstrukci obrazu v holografickém mikroskopu.
|
|
|
X-ray computed tomography analysis of mouse embryonic heart
Dobrovodská, Daniela ; Oberta, Peter (oponent) ; Zikmund, Tomáš (vedoucí práce)
X-ray computed tomography is a versatile technique allowing non-destructive three-dimensional (3D) imaging. It is widely used in industry for metrology and material characterisation. Lately, it has found its importance also in biology and developmental science, where the 3D reconstructed data provide more comprehensive information about the sample than the conventional 2D imaging methods. Moreover, it can produce high-quality images of various biological samples. The obstacle in imaging biological samples might be a very similar attenuation coefficient of soft tissue, and therefore staining with chemical substance must be used. This thesis aims to use microcomputed tomography to visualise and qualitatively evaluate embryonic mouse hearts E17.5 and introduce the best staining protocol. Furthermore, the methodology for highlighting differences between wild type mice and mutant were introduced. Rigaku nano 3DX was used for the experiments with mouse heart interventricular septum, and after considering the specific setting of the device, the phase retrieval algorithm was applied. Finally, the validation of the $\mu$CT data was performed by comparing pictures from the confocal microscope.
|
|
|
Význam zobrazovacích metod při tvorbě výpočtového modelu v biomechanice.
Prášilová, Eva ; Valášek, Jiří (oponent) ; Marcián, Petr (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se v první části zabývá zpracováním historie zobrazovacích metod a uvedením jejich významu v klinické praxi. Z hlediska tvorby výpočtových modelů v biomechanice má velký význam počítačová tomografie. V druhé části je popsáno zpracování dat získaných ze zobrazovacích zařízení CT a mikro-CT odlišných segmentů dvou lidských dolních čelistí. Pomocí metod zpracování obrazu je možné neinvazivním způsobem provádět analýzu hustoty kostní tkáně – kostní densitu a BVF prostřednictvím ruční segmentace v programu ROI Analysis. V práci jsou ukázány průběhy kostní hustoty ve dvou segmentech dolních čelistí a srovnány výsledky měření z CT a mikro-CT. V práci jsou dále popsány korelační vztahy a přepočty, pomocí kterých je možné určovat mechanické vlastnosti kostní tkáně. Na závěr je popsána tvorba výpočtového modelu v programu ANSYS kosti s rozdílnou hustotou a provedena deformačně napěťová analýza.
|
host ::
RSS.