|
|
Analýza zbytkových napětí ve stěně tepny
Novák, Kamil ; Fuis, Vladimír (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá výpočtovým modelováním vlivu zbytkového napětí v idealizované geometrii cévy a následnou aplikací dosažených poznatků na aneurysma břišní aorty. Z hlediska kvality výpočtového modelu bylo dosaženo zpřesnění v podobě snížení nejistot, které jsou do výpočtového modelu vneseny bez uvažování vlivu zbytkového napětí. Pro každou úroveň výpočtového modelu byl splněn základní předpoklad snížení výrazných rozdílů napětí mezi vnitřní a vnější stěnou cévy. Metody, které byly použity, jsou: deformační metoda, inverzní mechanika velkých deformací, fiktivní teplota – a to jak pro lineárně elastický materiál, tak hyperelastický materiál definovaný daným konstitutivním modelem. Numerické ověření bylo realizováno pomocí programu ANSYS.
|
|
|
Deformačně napěťová analýza spojení tepny s cévní protézou
Hrubanová, Anna ; Švancara, Pavel (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce pojednává o anatomii a patologii tepen a možnosti jejich nahrazení cévními protézami. Nejprve se práce zabývá složením tepenné stěny a jejími mechanickými vlastnostmi. V další části jsou popsány biologické a mechanické vlastnosti syntetických cévních náhrad a jejich vliv na vhojování. Druhá část práce začíná nelineárním výpočtem deformace stěny tepny za použití zobecněného Hookova zákona. Nakonec je proveden analytický výpočet spojení tepny a cévní protézy s využitím teorie geometricky válcových momentových skořepin. Součástí je také popis omezení daného výpočtového modelu.
|
|
|
Analýza vlivu uspořádání kolagenu na mechanické vlastnosti tepen
Novák, Kamil ; Daniel, Matej (oponent) ; Vimmr, Jan (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Tato disertační práce se zabývá Vlivem uspořádání kolagenu na mechanické vlastnosti tepen a je rozdělena do tří nejdůležitějších částí. Motivace pro tuto doktorskou práci byla ve studii revidující vliv modelu materiálu na výsledné napětí v AAA. Určení vlivu modelu materiálu bylo provedeno na 70 geometriích AAA, což o řád přesahuje množství geometrií použitých v jiných publikacích. Byly využity dva modely materiálu, tj. reálný a 100× tužší a výsledné hodnoty napětí byly porovnány. Bylo vyhodnoceno, že v analyzované skupině 70 pacientů existuje ~10 % pacientů, u kterých odchylka maximálního napětí od referenčního modelu přesahuje 20 %. Výsledky napětí mohou tedy být závislé na zvoleném modelu materiálu a je vhodné upřednostnit ten reálný, ačkoliv práce s ním je náročnější. Druhá oblast práce se věnuje identifikaci strukturních parametrů (orientaci a disperzi kolagenních vláken) z prasečí aorty pomocí upraveného algoritmu rychlé Fourierovy transformace. Získané strukturní parametry byly vloženy do dvouvrstvého strukturně motivovaného konstitutivního modelu Martufi-Gasser. Tento model byl validován a měl výborné predikční schopnosti. Nejpodstatnější z analýzy obrazu provedené na ~9000 mikrosnímcích je zjištění, že ve stěně zdravé prasečí hrudní aorty existuje jen jedna rodina kolagenních vláken s rozptylem, což boří dogma o dvou rodinách kolagenních vláken zavedené ve světové literatuře. Třetí část práce je věnována návrhu automatického algoritmu pro detekci lokálních směrů kolagenních vláken ze snímků pořízených pomocí polarizované mikroskopie na základě fázové korelace obrazu. Navrhnutý algoritmus byl verifikován a validován. Výsledkem algoritmu jsou histogramy orientací obsahující nesrovnatelně větší množství bodů, než umožňují jakákoli manuální měření. Limitací u původního algoritmu byl rozsah úhlů 0°–90° na základě principiálních omezení periodou intensity samotné polarizované mikroskopie. Závěr práce je věnován rozšíření zmíněného algoritmu na rozsah úhlů 0°–180°. Za tímto účelem bylo změněno nastavení mikroskopu a algoritmus byl podle tohoto nastavení přeprogramován. Původní i nový algoritmus jsou velmi rychlé, přesné a specifické pro opticky dvojlomné struktury. I přes veškerou snahu autora této dizertační práce zůstává otázka automatického měření vlnitosti kolagenních vláken přímo z výsledných histogramů zatím ve stádiu výzkumu.
|
|
|
Zbytková napjatost ve stěně tepny - rešerše
Lerch, Ondřej ; Skácel, Pavel (oponent) ; Polzer, Stanislav (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá zbytkovým napětím vyskytujícím se ve stěně tepny a to jeho výpočtem a rešerší o dosavadních postupech při modelování stěnu tepny zahrnující zbytkové napětí a o výpočtu zbytkového napětí ve stěně tepny. Dále práce obsahuje informace o kardiovaskulárním systému a to hlavně informace o stavbě stěny tepny.
|
|
|
Analýza možností analytického způsobu řešení deformačně napěťových stavů idealizovaných tvarů tepen
Turčanová, Michaela ; Burša, Jiří (oponent) ; Novák, Kamil (vedoucí práce)
Bakalářská práce pojednává o možnostech analytického způsobu řešení deformačně napěťových stavů tepen. Práce se nejprve zabývá přiblížením pojmů kardiovaskulárního systému a pojmů z mechaniky kontinua. Výpočet byl proveden jak analyticky, tak numericky v programu ANSYS. Byly využity přístupy nelineární teorie tenkostěnných a silnostěnných nádob se zahrnutím zbytkového napětí pomocí metody fiktivní teploty. Dále byla provedena analýza řešení aneurysmat břišní aorty pomocí lineární teorie. Součástí práce je stručný popis dalších metod z lineární teorie a metod o zahrnutí zbytkového napětí.
|
|
|
Analýza vlivu směrové distribuce kolagenních vláken ve stěně tepny na její mechanické vlastnosti
Fischer, Jiří ; Návrat, Tomáš (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Cílem této závěrečné práce je provedení rešerše literatury se zaměřením na směrovou distribuci kolagenních vláken. Tato znalost je důležitá při výpočtovém modelování stěny tepny. Porovnání vhodnosti různých modelů je provedeno pomocí fitování (blíže popsáno v práci) různých typů pravděpodobnostních rozdělení. Vyhodnocení dopadů různých distribucí vláken na mechanické vlastnosti stěny tepny a vyhodnocení dopadu anizotropie stěny vybrané tepny na její napjatost jsou provedena pomocí MKP. MKP analýza byla provedena na třech typech zatížení – zatížení jednoosým tahem, zatížení ekvibiaxiálním tahem a zatěžování tepny vnitřním tlakem. Výstupem této práce je zhodnocení výsledků pro různé typy uspořádání vláken ve stěně tepny.
|
|
|
Analýza vlivu směrové distribuce kolagenních vláken ve stěně tepny na její mechanické vlastnosti
Fischer, Jiří ; Návrat, Tomáš (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Cílem této závěrečné práce je provedení rešerše literatury se zaměřením na směrovou distribuci kolagenních vláken. Tato znalost je důležitá při výpočtovém modelování stěny tepny. Porovnání vhodnosti různých modelů je provedeno pomocí fitování (blíže popsáno v práci) různých typů pravděpodobnostních rozdělení. Vyhodnocení dopadů různých distribucí vláken na mechanické vlastnosti stěny tepny a vyhodnocení dopadu anizotropie stěny vybrané tepny na její napjatost jsou provedena pomocí MKP. MKP analýza byla provedena na třech typech zatížení – zatížení jednoosým tahem, zatížení ekvibiaxiálním tahem a zatěžování tepny vnitřním tlakem. Výstupem této práce je zhodnocení výsledků pro různé typy uspořádání vláken ve stěně tepny.
|
|
|
Deformačně napěťová analýza spojení tepny s cévní protézou
Hrubanová, Anna ; Švancara, Pavel (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce pojednává o anatomii a patologii tepen a možnosti jejich nahrazení cévními protézami. Nejprve se práce zabývá složením tepenné stěny a jejími mechanickými vlastnostmi. V další části jsou popsány biologické a mechanické vlastnosti syntetických cévních náhrad a jejich vliv na vhojování. Druhá část práce začíná nelineárním výpočtem deformace stěny tepny za použití zobecněného Hookova zákona. Nakonec je proveden analytický výpočet spojení tepny a cévní protézy s využitím teorie geometricky válcových momentových skořepin. Součástí je také popis omezení daného výpočtového modelu.
|
|
|
Analýza vlivu uspořádání kolagenu na mechanické vlastnosti tepen
Novák, Kamil ; Daniel, Matej (oponent) ; Vimmr, Jan (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Tato disertační práce se zabývá Vlivem uspořádání kolagenu na mechanické vlastnosti tepen a je rozdělena do tří nejdůležitějších částí. Motivace pro tuto doktorskou práci byla ve studii revidující vliv modelu materiálu na výsledné napětí v AAA. Určení vlivu modelu materiálu bylo provedeno na 70 geometriích AAA, což o řád přesahuje množství geometrií použitých v jiných publikacích. Byly využity dva modely materiálu, tj. reálný a 100× tužší a výsledné hodnoty napětí byly porovnány. Bylo vyhodnoceno, že v analyzované skupině 70 pacientů existuje ~10 % pacientů, u kterých odchylka maximálního napětí od referenčního modelu přesahuje 20 %. Výsledky napětí mohou tedy být závislé na zvoleném modelu materiálu a je vhodné upřednostnit ten reálný, ačkoliv práce s ním je náročnější. Druhá oblast práce se věnuje identifikaci strukturních parametrů (orientaci a disperzi kolagenních vláken) z prasečí aorty pomocí upraveného algoritmu rychlé Fourierovy transformace. Získané strukturní parametry byly vloženy do dvouvrstvého strukturně motivovaného konstitutivního modelu Martufi-Gasser. Tento model byl validován a měl výborné predikční schopnosti. Nejpodstatnější z analýzy obrazu provedené na ~9000 mikrosnímcích je zjištění, že ve stěně zdravé prasečí hrudní aorty existuje jen jedna rodina kolagenních vláken s rozptylem, což boří dogma o dvou rodinách kolagenních vláken zavedené ve světové literatuře. Třetí část práce je věnována návrhu automatického algoritmu pro detekci lokálních směrů kolagenních vláken ze snímků pořízených pomocí polarizované mikroskopie na základě fázové korelace obrazu. Navrhnutý algoritmus byl verifikován a validován. Výsledkem algoritmu jsou histogramy orientací obsahující nesrovnatelně větší množství bodů, než umožňují jakákoli manuální měření. Limitací u původního algoritmu byl rozsah úhlů 0°–90° na základě principiálních omezení periodou intensity samotné polarizované mikroskopie. Závěr práce je věnován rozšíření zmíněného algoritmu na rozsah úhlů 0°–180°. Za tímto účelem bylo změněno nastavení mikroskopu a algoritmus byl podle tohoto nastavení přeprogramován. Původní i nový algoritmus jsou velmi rychlé, přesné a specifické pro opticky dvojlomné struktury. I přes veškerou snahu autora této dizertační práce zůstává otázka automatického měření vlnitosti kolagenních vláken přímo z výsledných histogramů zatím ve stádiu výzkumu.
|
|
|
Analýza možností analytického způsobu řešení deformačně napěťových stavů idealizovaných tvarů tepen
Turčanová, Michaela ; Burša, Jiří (oponent) ; Novák, Kamil (vedoucí práce)
Bakalářská práce pojednává o možnostech analytického způsobu řešení deformačně napěťových stavů tepen. Práce se nejprve zabývá přiblížením pojmů kardiovaskulárního systému a pojmů z mechaniky kontinua. Výpočet byl proveden jak analyticky, tak numericky v programu ANSYS. Byly využity přístupy nelineární teorie tenkostěnných a silnostěnných nádob se zahrnutím zbytkového napětí pomocí metody fiktivní teploty. Dále byla provedena analýza řešení aneurysmat břišní aorty pomocí lineární teorie. Součástí práce je stručný popis dalších metod z lineární teorie a metod o zahrnutí zbytkového napětí.
|
host ::
RSS.