|
|
Vliv technologie 3D tisku na mechanické vlastnosti modelového segmentu femuru
Nečas, Aleš ; Svatík, Juraj (oponent) ; Jančář, Josef (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá vývojem biodegradabilního 3D anatomického modelu segmentu femuru a vlivem technologie 3D tisku na pevnost v tahu a modul pružnosti v tahu u 3D standardizovaných zkušebních tahových těles (ASTM_D_638_IV) z PLA, nylonu, ABS, ASA, PMMA, PETG a pryskyřice, a to u každého z těchto materiálu vždy o tloušťce tělesa 1 mm, 2 mm a 3 mm. Dále byl vytvořen nejprve PLA zjednodušený model segmentu femuru za účelem stanovení nejvhodnější tloušťky vrstvy při tisku tělesa z hlediska jeho pevnosti v tlaku a modulu pružnosti v tlaku. Jako mechanicky nejvhodnější byla stanovena tloušťka tištěné vrstvy 0,1 mm, která byla následně použita při výrobě PLA anatomického modelu segmentu femuru, a to ve 3 variantách lišících se denzitou výplně vnitřních struktur v místě kompakty a spongiózy reálné kosti, u nichž byla následně stanovena a porovnána jejich pevnost v tlaku. PLA anatomický model segmentu femuru byl vyvíjen podle CT obrazů skutečných kostí za účelem možného využití v medicíně k náhradě kostní tkáně při rozsáhlých defektech femuru. Před jeho případným využitím v medicíně je však zapotřebí další výzkum.
|
|
|
Vliv vnitřní struktury na mechanické vlastnosti 3D tištěného segmentu femuru z nového optimalizovaného biokompozitu
Nečas, Aleš ; Schmid, Pavel (oponent) ; Přikryl, Radek (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá vývojem nového anatomického modelu segmentu femuru na bázi materiálu poly-3-hydroxybutyrátu, kyseliny polymléčné, trikalciumfosfátu a hydroxyapatitu (PHB/PLA/TCP/HA) vytvořeného podle computerové tomografie femuru pacienta ve dvanácti variantách (A1 až A4, B1 až B4, C1 až C4) různé procentuální výplně gyroidem v místě kompakty a spongiózy reálné kosti a jeho 3D tiskem (po předchozí přípravě optimalizované směsi nového biokompozitu (OPT1), výrobě tiskové struny z tohoto biomateriálu, po stanovení jeho chemických a strukturních charakteristik, respektive po optimalizaci a ověření nejvhodnějších parametrů tisku 3D tělesa z tohoto biokompozitu). Dále byla stanovena únosnost v tlaku všech dvanácti variant vytištěných 3D modelů segmentu femuru s různou procentuální hustotou jejich vnitřní gyroidní výplně. Následně byla studována možnost predikce únosnosti v tlaku nově vyvinutého anatomického segmentu femuru počítačovou simulací s využitím numerického modelu v programu ANSYS a byly zjištěny rozdíly v hodnotách únosnosti v tlaku PHB/PLA/TCP/HA segmentu femuru při jeho reálném mechanickém testování, v porovnání s hodnotami virtuálních testů s využitím programu ANSYS. Za účelem stanovení možné rychlosti resorpce v tkáni tohoto 3D tělesa z biokompozitu PHB/PLA /TCP/HA byl zkoumán dlouhodobý vliv (po dobu 4 měsíců) simulované tělesné tekutiny na biodegradaci 3D biodegradačních těles z PHB/PLA/TCP/HA s různou procentuální výplní gyroidem (varianta I až V), která byla následně podrobena tlakovým zkouškám a byla provedena analýza jejich povrchu konfokálním mikroskopem. Nejvyšší průměrnou únosnost vykazovaly segmenty femuru se 75% výplní v místě kompakty (varianta A), a to 22,20 ± 0,50 kN, přičemž reálné vzorky segmentu femuru měly o přibližně čtvrtinu nižší únosnost v tlaku v porovnání s počítačovou simulací. Biodegradační tělesa z PHB/PLA/TCP/HA s více porézní výplní (varianty II až V) degradují pomaleji, než těleso se 100% výplní (varianta I), což je výhodné pro jejich klinické použití. Jejich pomalá degradace měla po 4 měsících příznivý vliv i na jejich únosnost. PHB/PLA/TCP/HA anatomický model segmentu femuru byl vyvíjen za účelem možného využití v medicíně k náhradě kostní tkáně při rozsáhlých defektech femuru. Před jeho případným využitím v medicíně je však zapotřebí další výzkum.
|
|
|
Regenerace kosti a její analýza
Tesařová, Adéla ; Hovořáková, Mária (vedoucí práce) ; Zahradníček, Oldřich (oponent)
Regenerace kostí může probíhat celý život jako přirozený proces (remodelace) nebo na základě traumatu, kdy dochází k hojení zlomenin, u kterých je poškozená nebo chybějící část nahrazovaná novou tkání. Cílem mé bakalářské práce bylo vytvořit literární rešerši k problematice kostní regenerace. Úvodní část se věnuje kosti jako takové - její stavbě a procesu novotvorby (osifikaci) a remodelace. Následující část popisuje některé z metod používaných k podpoře regenerace kostní tkáně při terapii - vybrané typy nosičů a také molekul, které v regeneraci hrají důležitou roli a jsou součástí používaných nosičů či terapií. V závěru práce jsou popsány základní metody používané k analýze kostní regenerace a poskytují nám pohled na úspěšnost testovaných terapeutických přístupů, jak dobře se kost hojí a jak jsou tedy použité metody efektivní. Bakalářská práce byla zpracována formou literární rešerše.
|
|
|
Vliv technologie 3D tisku na mechanické vlastnosti modelového segmentu femuru
Nečas, Aleš ; Svatík, Juraj (oponent) ; Jančář, Josef (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá vývojem biodegradabilního 3D anatomického modelu segmentu femuru a vlivem technologie 3D tisku na pevnost v tahu a modul pružnosti v tahu u 3D standardizovaných zkušebních tahových těles (ASTM_D_638_IV) z PLA, nylonu, ABS, ASA, PMMA, PETG a pryskyřice, a to u každého z těchto materiálu vždy o tloušťce tělesa 1 mm, 2 mm a 3 mm. Dále byl vytvořen nejprve PLA zjednodušený model segmentu femuru za účelem stanovení nejvhodnější tloušťky vrstvy při tisku tělesa z hlediska jeho pevnosti v tlaku a modulu pružnosti v tlaku. Jako mechanicky nejvhodnější byla stanovena tloušťka tištěné vrstvy 0,1 mm, která byla následně použita při výrobě PLA anatomického modelu segmentu femuru, a to ve 3 variantách lišících se denzitou výplně vnitřních struktur v místě kompakty a spongiózy reálné kosti, u nichž byla následně stanovena a porovnána jejich pevnost v tlaku. PLA anatomický model segmentu femuru byl vyvíjen podle CT obrazů skutečných kostí za účelem možného využití v medicíně k náhradě kostní tkáně při rozsáhlých defektech femuru. Před jeho případným využitím v medicíně je však zapotřebí další výzkum.
|
|
|
Preklinické využití a kritické zhodnocení mikro-CT z pohledu orální a maxilofaciální chirurgie.
Bartoš, Martin ; Foltán, René (vedoucí práce) ; Naňka, Ondřej (oponent) ; Bulik, Oliver (oponent)
Preklinická zobrazovací metoda mikro-CT (mikrotomografie) umožňuje vizualizovat a kvantifikovat strukturu zkoumaných vzorků, a to s rozlišením v řádu jednotek mikrometrů. Její užití, rozšíření a význam celosvětově narůstá. Kromě řady výhod (nedestruktivita, možnost přímé 3D analýzy, časová efektivita aj.) má mikro-CT i některé limitace (problematická validace výsledků, vliv obrazových modifikací aj.). Tato práce se zabývá využitím a kritickým zhodnocením mikro-CT v oblasti výzkumu a vývoje kovových i nekovových materiálů perspektivně využitelných v klinické praxi k podpoře kostního hojení. První část se věnuje vybraným limitacím mikro-CT. Porovnali jsme mikro-CT a skenovací elektronovou mikroskopii (SEM) při hodnocení velikosti pórů, což je zásadní strukturní parametr tkáňových nosičů. Práce uvádí problematičnost tohoto hodnocení a popisuje významně vyšší hodnoty dosažené pomocí SEM (přibližně trojnásobně), což umožňuje komparaci studií využívajících pouze jednu z metod. V rámci řešení otázky validace mikro-CT analýzy byl vyvinut software umožňující generování fantomových datasetů 3D objektů o definovaných strukturních parametrech, který testování analýzy umožňuje a jenž byl využit v našich projektech k optimalizaci zpracování dat. Dále jsme porovnávali hodnocení struktury kostní tkáně pomocí...
|
|
|
Stanovení sérových hladin vitaminu D u pacientů se zlomeninou krčku femuru
Matoušková, Karolína ; Wenchich, László (vedoucí práce) ; Zikán, Vít (oponent)
Vitamin D významně ovlivňuje metabolismus kostní tkáně. Udržuje homeostázu vápníku a fosforu a tak přispívá ke zdravé mineralizaci kostí. Nedostatek těchto látek patří mezi hlavní rizikové faktory rozvoje osteoporózy a následných komplikací, včetně pádů a zlomenin. Studium úlohy vitaminu D při onemocnění kostí je v posledních letech na vzestupu, ale jeho význam v časných obdobích po zlomeninách není zatím zcela prostudován. Tato práce je prospektivní studií metabolismu vitaminu D a jeho metabolitů v pooperačním období u pacientů po frakturách krčku femuru. Jedná se o základní kvantitativní výzkum, při kterém analyzujeme získaná data. Jako materiál byly použity krevní vzorky získané od celkem 18 pacientů, kterým byla odebrána krev v den operace a 6 týdnů po operaci (± 1 týden). Výsledné hodnoty 25-OH vitaminu D se zvýšily z 23,02 ± 16,02 nmol/l na 25,75 ± 16,30 nmol/l (průměr ± směrodatná odchylka). Naopak u 1,25-(OH)2 vitaminu D došlo k poklesu ze 76,81 ± 41,84 pmol/l na 55,88 ± 26,34 pmol/l. Statisticky významné výsledky při hladině významnosti p≤0,05 jsme zaznamenali pouze u parathormonu (PTH), kdy hodnoty klesly z 6,31 ± 3,95 pmol/l na 3, 96 ± 2,25 pmol/l. Vyšetření vitaminu D u našich pacientů prokázala snížené sérové koncentrace, které se významně nezměnily ani v průběhu rekonvalescence....
|
host ::
RSS.