|
|
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.
|
|
|
Biomechanická studie ruky
Krpalek, David ; Janíček, Přemysl (oponent) ; Horyl, Petr (oponent) ; Florian, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá problematikou z oblasti zápěstí člověka a příslušné totální náhrady, umožňujícího navrácení pohyblivosti ruky přibližující se fyziologickému stavu po traumatických a degenerativních onemocnění. Léčení těchto onemocnění má komplexní charakter. Vedle biologické a medicínské stránky zahrnuje i problémy biomechanické. K určení vhodné léčebné metody a implantátu je důležité znát chování zápěstí ve všech stavech nejen z hlediska lékařského, ale i biomechanického. Z tohoto důvodu byla vytvořena biomechanická studie zahrnující výpočtový model zápěstí (ruky) umožňující řešení deformace a napětí zápěstí ve fyziologickém a patologickém stavu a dále po aplikaci totální náhrady. Na základě Frostovy teorie remodelace kostní tkáně byla provedena analýza kostní tkáně zápěstí a kostní tkáně po aplikaci totální náhrady RE-MOTION™ Total Wrist.
|
|
|
Deformační a napěťová analýza dolní čelisti s aplikovaným fixátorem v důsledku deficitu kostní tkáně
Fňukal, Jan ; Valášek, Jiří (oponent) ; Marcián, Petr (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá fixací dolní čelisti s deficitem kostní tkáně pomocí komerčně vyráběného fixátoru. Velké defekty kostní tkáně vznikají především v důsledku odstranění kostní tkáně postižené nádorovým onemocněním. K těmto tématům byla vypracována rešeršní studie na základě dostupné literatury. Následně byla provedena deformačně napěťová analýza dolní čelisti s aplikovanou fixační dlahou. Ta byla řešena pomocí výpočtového modelování s variačním přístupem, tedy metodou konečných prvků. V práci je podrobně popsán postup tvorby geometrie, modelu materiálu, modelu vazeb a zatížení s následným řešením několika výpočtových modelů. Deformačně napěťová analýza byla provedena pro dolní čelisti s různou velikostí odstraněné kostní tkáně s aplikovanou rekonstrukční dlahou z CP-Ti Grade 4 a pro dolní čelist s dlahou, jež je vyrobena z -Ti-Mo. Nakonec byl vyhodnocen vliv materiálových vlastností svalku v průběhu tvorby nové kostní tkáně (hojení svalku) na napjatost a deformaci řešené soustavy.
|
|
|
Biomechanická studie obličejového skeletu
Valášek, Jiří ; Janíček, Přemysl (oponent) ; Horyl, Petr (oponent) ; Florian, Zdeněk (vedoucí práce)
Předložená práce je biomechanickou studií obličejového skeletu se zaměřením na fixaci dolní čelisti po odstranění nádorového onemocnění dolní čelisti. Cílem práce je provedení biomechanické studie obličejového skeletu s následnou detailní deformačně napěťovou analýzou dvou čelistních dlah navržených a vyrobených pro konkrétní pacienty. Geometrie dolní čelisti pro konstrukční návrh dlah a pro vytvoření modelu geometrie výpočtového modelu byla získaná na základě dat získaných z CT vyšetření dvou pacientů. Součástí dizertační práce je dílčí klinicko-teoretická studie, která se zabývá srovnáním zpracování informací z CT na data potřebná k tvorbě modelu geometrie. V rámci této práce byly vytvořeny výpočtové modely a provedena řešení deformace a napjatosti dolní čelisti s deficitem kostní tkáně fixované dlahou. Modely dolní čelisti včetně dlah byly vytvořeny pro konkrétní pacienty s nádorovým onemocněním dolní čelisti. V závěrečných kapitolách dizertační práce jsou prezentována řešení deformace a napjatosti řešených čelistí s dlahou a analýza výsledků. Poznatky získané na základě provedené studie byly publikovány a aplikovány v klinické praxi.
|
|
|
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.
|
|
|
Určování mechanických vlastností spongiózní kostní tkáně lebeční kosti
Votava, Tomáš ; Borák, Libor (oponent) ; Marcián, Petr (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá určováním mechanických vlastností spongiózní kostní tkáně lebeční kosti. V rešeršní části jsou popsány zobrazovací metody v lékařství, mechanické vlastnosti lebky (respektive kostní tkáně) a anatomie lebky, zejména anatomie kostry mozkového oddílu, odkud byly odebrány vzorky. Dále jsou zde podrobně rozebrány již publikované studie zabývající se určováním mechanických vlastností spongiózní kostní tkáně. Nakonec jsou v rešeršní části rozebrány histomorfometrické parametry kostní tkáně vyhodnocované pomocí programu $ImageJ2$ a rozšiřujícího pluginu $BoneJ2$. V praktické části je detailně prezentován postup a výsledky měření morfometrických parametrů, jakož i tvorba výpočtových modelů rekonstrukcí mikro-CT snímku a následné určení mechanických vlastností výpočtovým modelováním. Analyzováno je celkem pět vzorků převážně z oblasti os occipitale. Na prvním vzorku je dále analyzován vliv nastavení funkcí sloužících k prahování při převádění mikro-CT snímků na binární obraz.
|
|
|
Biomechanická studie zubních implantátů pro sníženou densitu kostní tkáně
Marcián, Petr ; Janíček, Přemysl (oponent) ; Horyl, Petr (oponent) ; Florian, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá problematikou z oblasti dentální implantologie, v níž se při zavádění dentálních implantátů vyskytuje řada problémů. Základním problémem při aplikaci implantátu je kvalita kostní tkáně, která podstatně ovlivňuje její deformaci, napjatost a možnost následného selhání implantátu. Znalosti mechanických vlastností kostní tkáně čelisti a čelisti s aplikovaným implantátem mohou významně ovlivnit predikci selhání dentálních implantátů. V případě mechanické interakce je možné ji popsat veličinami určujícími deformaci a napjatost řešené soustavy. Proto bylo využito pro řešení výpočtové modelování pomocí metody konečných prvků. K biomechanickému posouzení selhání implantátu, zahrnujícímu kvalitu kostní tkáně, je nutné vytvořit výpočtový model řešené soustavy na vysoké rozlišovací úrovni. Za tímto účelem bylo nutné provést biomechanickou studii, která podstatně v této práci rozšířila okruh řešených problémů. V práci je prezentována metodologie jak provádět posouzení kvality kostní tkáně, do níž má být implantát zaveden, tak i posouzení jejich vzájemné interakce. Výsledky potvrzují nutnost vytvářet výpočtové modely kostní tkáně na vysoké rozlišovací úrovni včetně jejich složité trámečkové architektury. V práci je popsaná tvorba výpočtového modelu z dat pořízených na mikro-CT zařízení. Dále byl vytvořen výpočtový model trámčité struktury na 3D úrovni s dentálním implantátem a provedena deformačně napěťová analýza. Poslední část práce je věnována úvodní studii modelace a remodelace kostní tkáně.
|
|
|
Určování mechanických vlastností spongiózní kostní tkáně proximální části holenní kosti
Leinweber, Vít ; Valášek, Jiří (oponent) ; Marcián, Petr (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá určováním mechanických vlastností spongiózní kostní tkáně proximální části holenní kosti. Na začátku je teoretická část, která obsahuje popis anatomie holenní kosti z makroskopického i mikroskopického pohledu, pojednání o růstu kostní tkáně, vlivy mající dopad na růst kostní tkáně a popis mechanických vlastností kostní tkáně. Teoretická část je završena podrobnou rešerší článků zabývajících se problematikou této práce. V praktické části jsou změřeny morfometrické parametry spongiózní kostní tkáně a podrobně popsán princip jejich měření pomocí programu ImageJ a rozšiřujícího pluginu BoneJ. Dále je podrobně popsán proces tvorby výpočtového modelu a následně jsou prezentovány výsledky zjištěných mechanických vlastností. Z výsledků jsou vytvořeny regresivní modely popisující závislosti spongiózní kostní tkáně proximální části holenní kosti na měřených histomorfometrických parametrech.
|
|
|
Určování mechanických vlastností spongiózní kostní tkáně proximální části holenní kosti
Leinweber, Vít ; Valášek, Jiří (oponent) ; Marcián, Petr (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá určováním mechanických vlastností spongiózní kostní tkáně proximální části holenní kosti. Na začátku je teoretická část, která obsahuje popis anatomie holenní kosti z makroskopického i mikroskopického pohledu, pojednání o růstu kostní tkáně, vlivy mající dopad na růst kostní tkáně a popis mechanických vlastností kostní tkáně. Teoretická část je završena podrobnou rešerší článků zabývajících se problematikou této práce. V praktické části jsou změřeny morfometrické parametry spongiózní kostní tkáně a podrobně popsán princip jejich měření pomocí programu ImageJ a rozšiřujícího pluginu BoneJ. Dále je podrobně popsán proces tvorby výpočtového modelu a následně jsou prezentovány výsledky zjištěných mechanických vlastností. Z výsledků jsou vytvořeny regresivní modely popisující závislosti spongiózní kostní tkáně proximální části holenní kosti na měřených histomorfometrických parametrech.
|
|
|
Určování mechanických vlastností spongiózní kostní tkáně lebeční kosti
Votava, Tomáš ; Borák, Libor (oponent) ; Marcián, Petr (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá určováním mechanických vlastností spongiózní kostní tkáně lebeční kosti. V rešeršní části jsou popsány zobrazovací metody v lékařství, mechanické vlastnosti lebky (respektive kostní tkáně) a anatomie lebky, zejména anatomie kostry mozkového oddílu, odkud byly odebrány vzorky. Dále jsou zde podrobně rozebrány již publikované studie zabývající se určováním mechanických vlastností spongiózní kostní tkáně. Nakonec jsou v rešeršní části rozebrány histomorfometrické parametry kostní tkáně vyhodnocované pomocí programu $ImageJ2$ a rozšiřujícího pluginu $BoneJ2$. V praktické části je detailně prezentován postup a výsledky měření morfometrických parametrů, jakož i tvorba výpočtových modelů rekonstrukcí mikro-CT snímku a následné určení mechanických vlastností výpočtovým modelováním. Analyzováno je celkem pět vzorků převážně z oblasti os occipitale. Na prvním vzorku je dále analyzován vliv nastavení funkcí sloužících k prahování při převádění mikro-CT snímků na binární obraz.
|
host ::
RSS.