|
| |
|
|
Deformačně napěťová analýza kyčelního spojení s totální endoprotézou s uvažováním otěru
Ebringerová, Veronika ; Valášek, Jiří (oponent) ; Florian, Zdeněk (vedoucí práce)
Předložená práce se zabývá tvorbou výpočtového modelu kyčelního kloubu se zavedenou totální endoprotézou a jeho následnou deformačně-napěťovou analýzou. Objemový model pánve a femuru byl vytvořen na základě CT dat. Do tohoto modelu byly zasazeny komponenty kyčelní endoprotézy, tj. femorální dřík a acetabulární komponenta (kovová a polyetylenová vložka) a také cement. Na soustavě bylo následně modelováno skutečné zatížení. Právě při skutečném zatěžování endoprotézy dochází k otěru. Ten má velký vliv na kvalitu kostní tkáně, kterou zhoršuje. Zhoršená kostní tkáň byla simulována pod acetabulární komponentou. Na základě deformačně-napěťové analýzy je posuzováno chování celé soustavy. Tato problematika je v dnešní době velice aktuální.
|
|
|
Návrh a vývoj experimentálního zařízení pro testování kloubní jamky TEP kyčelního kloubu a identifikace otěru pomocí optické metody
Houfek, Martin ; Kratochvíl, Ctirad (oponent) ; Hortel, Milan (oponent) ; Hlaváčková, Milada (oponent) ; Florian, Zdeněk (vedoucí práce)
V dnešní době patří implantace kloubních náhrad sice k radikálnímu, ale velmi frekventovanému způsobu navrácení funkčnosti nemocnému kloubu. Na implantáty jsou kladeny vysoké nároky na jejich biokompatabilitu a také na dlouhodobou funkci, která přímo souvisí s otěrem kloubních náhrad v lidském organismu. Proto je analýza komplexního chování implantátu v lidském těle jedním ze základních problémů biomechaniky implantátů. Této problematice je věnována i tato disertační práce. Disertační práce se zabývá řešením návrhu a vývoje experimentálního zařízení pro testování kloubní jamky TEP kyčelního kloubu a identifikací otěru pomocí optické metody. Navrhované zařízení umožňuje zatěžovat kloubní jamku TEP fyziologickým způsobem, ale v předložené práci se kloubní jamka zatěžovala tak, že silová výslednice procházela osou kloubní jamky. Fyziologické zatěžování kloubní jamky a vyhodnocování velikosti úbytku polyethylenu se v současné době intenzivně řeší. Výsledky této studie mohou v brzké budoucnosti slout jako informace pro posuzování chování otěru kloubních náhrad kyčelních kloubů in vivo. Práce je věnována řešení problémů nutných k zjišťování velikosti úbytku polyethylenu u kloubních náhrad TEP: - Návrh a vývoj experimentálního zařízení pro testování kloubní jamky TEP kyčelního kloubu. - Identifikace otěru pomocí optické metody. Návrh a vývoj experimentálního zařízení byl proveden v systému Inventor Profesional 2010 na úrovní 3D modelování. Velká pozornost byla věnována konstrukci uchycení kloubní jamky TEP do zkušebního stroje a uchycení kloubní jamky do optického zařízení. Byly testovány varianty řízení experimentálního zařízení s kombinacemi pohonných jednotek. Byly provedeny návrhy a následně testy pro uchycení kloubní jamky do optického zařízení. Provedla se hloubková analýza možností identifikace otěru a přistoupilo se k inovačnímu řešení vyhodnocování úbytku polyethylenu u kloubní jamky TEP. Identifikace otěrů (úbytku polyethylenu) kloubních jamek TEP byly prováděny experimentálním měřením pomocí optické holografické interferometrie. Z komplexní analýzy výsledků experimentálního měření úbytku polyethylenu vyplývá, že je možné touto metodou identifikovat jednak velikost, ale také i oblast, kde dochází byť i k malým změnám povrchu, které jsou závislé na otěru. Dále se dá konstatovat, že při použití této metody měření jsme schopni postihnout vůle nebo posuvy, které mají vliv na velikost úbytku polyethylenu v kloubní jamce TEP. I přes množství známých a získaných poznatků, vyplývajících z výsledků řešení problémů návrhů a vývoje experimentálního zařízení pro testování kloubní jamky TEP kyčelního kloubu a identifikace otěru pomocí optické metody, je tato práce vstupní studii do problematiky identifikace otěru kloubních náhrad. Komplexní vyřešení této problematiky je nad rámec jedné doktorské práce.
|
|
|
Periprotetická osteolýza
Veigl, David ; Vavřík, Pavel (vedoucí práce) ; Vencovský, Jiří (oponent) ; Koudela, Karel (oponent)
Hlavní komplikací náhrady kyčelního kloubu je periprotetická osteolýza. Patří mezi nejčastější příčiny jejího selhání, které vyžadují revizní operaci. Hlavním důvodem vzniku aseptické osteolýzy je reakce organizmu na otěrové částice. Nejdůležitějším cílem pro otěrové častice je makrofág, který se po fagocytóze aktivuje a produkuje prozánětlivé faktory, vedoucí v konečném důsledku ke zvýšené kostní resorpci. Patofyziologickým podkladem je pravděpodobně změna rovnováhy systému RANKL/RANK/OPG v mikroprostředí kosti, který ovlivňuje její metabolismus. Dochází ke zvýšení nabídky RANK ligandu, což vede ke zvýšené osteolýze s následkem uvolnění implantátu. V této práci jsme se pokusili ověřit hypotézu, že existuje vztah mezi velikostí osteolýzy, množstvím otěrových částic a expresí RANK ligandu v tkáních obklopujících uvolněnou cementovanou a necementovanou náhradu kyčelního kloubu. Odebrali jsme tkáně 59 pacientů s aseptickým uvolněním náhrady kyčelního kloubu, kteří podstoupili revizní výkon. U 23 pacientů jsme nalezli RANKL pozitivní buňky. Tyto buňky byly nalezeny převážně u pacientů se selhanými cementovanými náhradami, a to v případech přítomnosti lakunárního typu osteolýzy a u případů, kdy bylo v otěrovém granulomu přítomno enormní množství otěrových částic Klíčová slova: periprotetická osteolýza,...
|
|
|
Periprotetická osteolýza
Veigl, David ; Vavřík, Pavel (vedoucí práce) ; Vencovský, Jiří (oponent) ; Koudela, Karel (oponent)
Hlavní komplikací náhrady kyčelního kloubu je periprotetická osteolýza. Patří mezi nejčastější příčiny jejího selhání, které vyžadují revizní operaci. Hlavním důvodem vzniku aseptické osteolýzy je reakce organizmu na otěrové částice. Nejdůležitějším cílem pro otěrové častice je makrofág, který se po fagocytóze aktivuje a produkuje prozánětlivé faktory, vedoucí v konečném důsledku ke zvýšené kostní resorpci. Patofyziologickým podkladem je pravděpodobně změna rovnováhy systému RANKL/RANK/OPG v mikroprostředí kosti, který ovlivňuje její metabolismus. Dochází ke zvýšení nabídky RANK ligandu, což vede ke zvýšené osteolýze s následkem uvolnění implantátu. V této práci jsme se pokusili ověřit hypotézu, že existuje vztah mezi velikostí osteolýzy, množstvím otěrových částic a expresí RANK ligandu v tkáních obklopujících uvolněnou cementovanou a necementovanou náhradu kyčelního kloubu. Odebrali jsme tkáně 59 pacientů s aseptickým uvolněním náhrady kyčelního kloubu, kteří podstoupili revizní výkon. U 23 pacientů jsme nalezli RANKL pozitivní buňky. Tyto buňky byly nalezeny převážně u pacientů se selhanými cementovanými náhradami, a to v případech přítomnosti lakunárního typu osteolýzy a u případů, kdy bylo v otěrovém granulomu přítomno enormní množství otěrových částic Klíčová slova: periprotetická osteolýza,...
|
|
| |
|
|
Návrh a vývoj experimentálního zařízení pro testování kloubní jamky TEP kyčelního kloubu a identifikace otěru pomocí optické metody
Houfek, Martin ; Kratochvíl, Ctirad (oponent) ; Hortel, Milan (oponent) ; Hlaváčková, Milada (oponent) ; Florian, Zdeněk (vedoucí práce)
V dnešní době patří implantace kloubních náhrad sice k radikálnímu, ale velmi frekventovanému způsobu navrácení funkčnosti nemocnému kloubu. Na implantáty jsou kladeny vysoké nároky na jejich biokompatabilitu a také na dlouhodobou funkci, která přímo souvisí s otěrem kloubních náhrad v lidském organismu. Proto je analýza komplexního chování implantátu v lidském těle jedním ze základních problémů biomechaniky implantátů. Této problematice je věnována i tato disertační práce. Disertační práce se zabývá řešením návrhu a vývoje experimentálního zařízení pro testování kloubní jamky TEP kyčelního kloubu a identifikací otěru pomocí optické metody. Navrhované zařízení umožňuje zatěžovat kloubní jamku TEP fyziologickým způsobem, ale v předložené práci se kloubní jamka zatěžovala tak, že silová výslednice procházela osou kloubní jamky. Fyziologické zatěžování kloubní jamky a vyhodnocování velikosti úbytku polyethylenu se v současné době intenzivně řeší. Výsledky této studie mohou v brzké budoucnosti slout jako informace pro posuzování chování otěru kloubních náhrad kyčelních kloubů in vivo. Práce je věnována řešení problémů nutných k zjišťování velikosti úbytku polyethylenu u kloubních náhrad TEP: - Návrh a vývoj experimentálního zařízení pro testování kloubní jamky TEP kyčelního kloubu. - Identifikace otěru pomocí optické metody. Návrh a vývoj experimentálního zařízení byl proveden v systému Inventor Profesional 2010 na úrovní 3D modelování. Velká pozornost byla věnována konstrukci uchycení kloubní jamky TEP do zkušebního stroje a uchycení kloubní jamky do optického zařízení. Byly testovány varianty řízení experimentálního zařízení s kombinacemi pohonných jednotek. Byly provedeny návrhy a následně testy pro uchycení kloubní jamky do optického zařízení. Provedla se hloubková analýza možností identifikace otěru a přistoupilo se k inovačnímu řešení vyhodnocování úbytku polyethylenu u kloubní jamky TEP. Identifikace otěrů (úbytku polyethylenu) kloubních jamek TEP byly prováděny experimentálním měřením pomocí optické holografické interferometrie. Z komplexní analýzy výsledků experimentálního měření úbytku polyethylenu vyplývá, že je možné touto metodou identifikovat jednak velikost, ale také i oblast, kde dochází byť i k malým změnám povrchu, které jsou závislé na otěru. Dále se dá konstatovat, že při použití této metody měření jsme schopni postihnout vůle nebo posuvy, které mají vliv na velikost úbytku polyethylenu v kloubní jamce TEP. I přes množství známých a získaných poznatků, vyplývajících z výsledků řešení problémů návrhů a vývoje experimentálního zařízení pro testování kloubní jamky TEP kyčelního kloubu a identifikace otěru pomocí optické metody, je tato práce vstupní studii do problematiky identifikace otěru kloubních náhrad. Komplexní vyřešení této problematiky je nad rámec jedné doktorské práce.
|
|
|
Deformačně napěťová analýza kyčelního spojení s totální endoprotézou s uvažováním otěru
Ebringerová, Veronika ; Valášek, Jiří (oponent) ; Florian, Zdeněk (vedoucí práce)
Předložená práce se zabývá tvorbou výpočtového modelu kyčelního kloubu se zavedenou totální endoprotézou a jeho následnou deformačně-napěťovou analýzou. Objemový model pánve a femuru byl vytvořen na základě CT dat. Do tohoto modelu byly zasazeny komponenty kyčelní endoprotézy, tj. femorální dřík a acetabulární komponenta (kovová a polyetylenová vložka) a také cement. Na soustavě bylo následně modelováno skutečné zatížení. Právě při skutečném zatěžování endoprotézy dochází k otěru. Ten má velký vliv na kvalitu kostní tkáně, kterou zhoršuje. Zhoršená kostní tkáň byla simulována pod acetabulární komponentou. Na základě deformačně-napěťové analýzy je posuzováno chování celé soustavy. Tato problematika je v dnešní době velice aktuální.
|
host ::
RSS.