Biomechanika obratle krční páteře v rovnovážné poloze
Title Alternative:Biomechanics of cervical vertebra in anatomic mid position
Loading...
Date
2007
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Technická Univerzita v Liberci
Abstract
V této diplomové práci byl řešen problém z oblasti biomechaniky krční páteře. Úpravou dat získaných bezkontaktním snímáním reálného lidského obratle krční páteře byl vytvořen CAD model obratle. Pro tuto úpravu byly použity software Blender, Rhinoceros a nakonec byl model upraven tak, aby na něm mohla být aplikována metoda konečných prvků pomocí softwaru ANSYS. V softwaru ANSYS byly modelu obratle přiřazeny okrajové podmínky, které co nejpřesněji vystihují reálnou interakci obratle a jeho okolí, tedy vliv sousedních obratlů, meziobratlových disků a vazů. Takto vytvořený model byl použit pro deformačně napěťovou analýzu v ANSYSu, kdy změnami okrajových podmínek byly hledány maxima mechanických napětí, neboť právě v těchto místech dochází k remodelaci kostní tkáně. V závěru byl srovnán tento model s reálnými rentgenovými snímky obratlů krční páteře a bylo vyhodnoceno, jak vytvořený model odpovídá reálným obratlům krční páteře, respektive remodelaci kostní tkáně obratlů.
In this diploma work was solved biomechanical problem applied to cervical spine. By modificaton of data, which was obtained by touchless scaning real vertebra of human cervical spine, was created CAD model of the vertebrae. The modification was created by softwares as Blender, Rhinoceros and at the end the model was adjusted for application of finite element method by software ANSYS. In ANSYS was to the model of vertebra loaded boundary conditions, that the most correctly describe the real interaction of the vertebra and it´s vicinity, though the adjoining vertebras, the intervertebral discs and the ligaments. This model was used for strain and stress analysis in ANSYS. After analysis was searched places with maximal values of mechanical stress by changing of the boundary conditions. Because exactly at these places the bone remodelling happens. At the end was the created model compared with real X-ray and it was evaluated the resemblance of the model to the real human vertebra.
In this diploma work was solved biomechanical problem applied to cervical spine. By modificaton of data, which was obtained by touchless scaning real vertebra of human cervical spine, was created CAD model of the vertebrae. The modification was created by softwares as Blender, Rhinoceros and at the end the model was adjusted for application of finite element method by software ANSYS. In ANSYS was to the model of vertebra loaded boundary conditions, that the most correctly describe the real interaction of the vertebra and it´s vicinity, though the adjoining vertebras, the intervertebral discs and the ligaments. This model was used for strain and stress analysis in ANSYS. After analysis was searched places with maximal values of mechanical stress by changing of the boundary conditions. Because exactly at these places the bone remodelling happens. At the end was the created model compared with real X-ray and it was evaluated the resemblance of the model to the real human vertebra.
Description
katedra: KMO; přílohy: DVD; rozsah: 75 s., 9 s. obr. příloh.
Subject(s)
biomechanika, krční páteř, obratel, metoda konečných prvků (mkp), remodelace kostní tkáně, biomechanics, cervical spine, vertebra, finite element method (fem), bone remodelling