Přehled činnosti na FSI VUT v Brně

Transkript

1 18. seminář ÚK Marcela Šlechtová Přehled činnosti na FSI VUT v Brně Aneb: Trocha biomechaniky nikoho nezabije. FSI VUT v Brně Ústav konstruování Technická 2896/ Brno Česká republika slechtova@fme.vutbr.cz

2 Profil Vzdělání : FSI, VUT v Brně Inženýrské studium, obor Aplikovaná mechanika, zaměření: biomechanika 2000 dosud: FSI, VUT v Brně Doktorské studium, obor Aplikované vědy v inženýrství - Inženýrská mechanika, zaměření: biomechanika Praxe : ÚMTMB, FSI, VUT v Brně Strojírenský technik dosud: ÚK, FSI, VUT v Brně Asistent

3 Osnova Doktorské studium - biomechanika Pedagogická činnost na ÚK Vědeckovýzkumná činnost Další výzkumné projekty a záměry

4 Výpočtové modelování páteřního prvku s aplikovaným fixátorem Úvodní poznámky Indikace krční spondylodézy: Traumatická indikace: fraktury laminární a fraktury výběžků dislokace kloubních ploch Netraumatická indikace: degenerativní cervikální nestability zánětlivé nestability infekční nestability nádorová onemocnění poruchy vlivem lékařské péče Primární cíle osteosyntézy: Obnovení stability páteře Zachování funkce Prevence vývoje deformit Zmírnění bolesti

5 Klasifikace fixátorů: Podle použitelnosti na konkrétní části páteře na: Krční (cervikální) pro horní etáž pro spodní etáž Hrudní (thorakální) Bederní (lumbální) Podle konstrukce fixačního elementu: Drátové fixátory Tyčové a prutové fixátory H- dlahy Fixátor ABC Dlaha Caspar Na základě prováděné osteosyntézy: Anteriorní fixátory Posteriorní fixátory Podle délky šroubů: Unikortikální fixátory Bikortikální fixátory Bikortikální a unikortikální šrouby Fixátor Macs TL Bohlmanoa třídrátová Rogersova interspinální Fixátor Cervi-Lok Fixátor Morscher

6 Cíle práce: Vytvořit výpočtový model soustavy fixátor-kost na takové úrovni, aby na něm bylo možno řešit možné biomechanické příčiny jeho selhávání. Vytvoření výpočtových modelů s různou úrovní geometrického modelování (zjednodušená geometrie šroubů, geometricky reálný model fixátoru se šrouby) s možností ověřit věrohodnost jednotlivých variant. Provedení analýzy mechanických poměrů mezi fixátorem (konkrétně jeho šroubů) při různých modelech zatížení. Problematika je řešena ve spolupráci s lékaři Kliniky traumatologie LFMU Brno v Úrazové nemocnici v Brně

7 Testovaný fixátor: Cervi-Lok anteriorní operován krkem unikortitální šrouby krátké procházející jednou kortikální vrstvou obratle oblast krční a hrudní páteře Části: fixační dlaha šrouby s límcem pojistné matice Výpočtové modelování Fixační dlaha Pojistná matice Vstupní údaje 20x zvětšený snímek šroubu fixátoru Fixátor Cervi-Lok data a rozměry z katalogu instrumentária Šroub fixátoru

8 Vytvořené výpočtové modely: Vytrhávací zkouška Testování dílčích rotací páteře

9 Model stavů experimentální studie kombinované namáhání

10

11 Záklon Modelovaný rozsah do 3.2

12

13

14

15 Pedagogická činnost I. stupeň, 3. ročník: - magisterské studium Části a mechanismy strojů I Části a mechanismy strojů II Části a mechanismy strojů III Vedení diplomových prací Tvorba studijních opor Realizace laboratoře v rámci projektu FRVŠ (675/2006/A/b)

16 Pedagogická činnost Modelování torzních kmitů: Torsional Vibration Apparatus P1901 Smykové tření, součinitel smykového tření: Cussons Inclined Plane and Sliding Friction Apparatus P5464 Hydrodynamické mazání: Michell Tilting Pad Apparatus TE99

17 Vědecká činnost Grantové projekty: Ukončené GAČR 101/01/0974 ( , řešitel Prof. Janíček): Specifické biomechanické problémy kyčelních endoprotéz a jejich řešení modelováním MSM ( , řešitel Prof. Kratochvíl): Výzkum a vývoj mechatronických soustav V očekávání Projekt Savonius : Výzkum provozních parametrů rotoru s vertikální osou rotace (řešitel Ing. Pavel Ždímal) Projekt: Vliv geometrie profilu zubů u čelního evolventního soukolí na únosnost zubů v dotyku a hlučnost převodu (řešitel Dr. Ing. Jiří Venclík)

18 Děkuji za pozornost