Biomechanická studie zubních implantátů pro sníženou densitu kostní tkáně
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
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.
This work deals with problem of dental implant area, where there are many problems at the dental implants application. The essential issue is the bone tissue quality at implant application, which sig-nificantly influences its deformation, tension and the possibility of subsequent implant failure. The knowledge of bone tissue mechanical properties of mandible and mandible with applied implant can significantly affect prediction of dental implant failure. The mechanical interaction can be described by variable determining deformation and tension of solved system. For this reason the computational modeling by using Finite Element Method was used for solving given problem. The computational model creation of solved system on the high resolution level is necessary for biomechanical assessment of implant failure, including bone tissue quality. For this purpose the biomechanical study was performed, which significantly spreads range of solved problem in this work afterwards. In this work the methodology, which describes assessment of bone tissue quality where the implant should be applied as well as mutual interaction, is presented. The results confirm necessity of bone tissue computational models creation on high resolution level including complex trabecular architecture. In this work the creation of trabecular structure computational model from data gained on micro-CT device is described. Further, the trabecular structure computational model was created on the 3D level with dental implant and the stress strain analysis was performed consequently. The last part of this work deals with introductory study of bone tissue modeling and remodeling.
This work deals with problem of dental implant area, where there are many problems at the dental implants application. The essential issue is the bone tissue quality at implant application, which sig-nificantly influences its deformation, tension and the possibility of subsequent implant failure. The knowledge of bone tissue mechanical properties of mandible and mandible with applied implant can significantly affect prediction of dental implant failure. The mechanical interaction can be described by variable determining deformation and tension of solved system. For this reason the computational modeling by using Finite Element Method was used for solving given problem. The computational model creation of solved system on the high resolution level is necessary for biomechanical assessment of implant failure, including bone tissue quality. For this purpose the biomechanical study was performed, which significantly spreads range of solved problem in this work afterwards. In this work the methodology, which describes assessment of bone tissue quality where the implant should be applied as well as mutual interaction, is presented. The results confirm necessity of bone tissue computational models creation on high resolution level including complex trabecular architecture. In this work the creation of trabecular structure computational model from data gained on micro-CT device is described. Further, the trabecular structure computational model was created on the 3D level with dental implant and the stress strain analysis was performed consequently. The last part of this work deals with introductory study of bone tissue modeling and remodeling.
Description
Keywords
Zubní implantát, dolní čelist, metoda konečných prvků, deformačně-napěťová analýza, hustota kostní tkáně, spongiózní kostní tkáň, zobrazovací zařízení, metody zpracování obrazu, Dental Implants, Mandible, Finite Element Methods, Stress-strain Analysis, Bone Density, Cancellous Bone, Imagin Devices, Image Processing
Citation
MARCIÁN, P. Biomechanická studie zubních implantátů pro sníženou densitu kostní tkáně [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2012.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Inženýrská mechanika
Comittee
prof. Ing. Jindřich Petruška, CSc. (předseda)
prof. Ing. Přemysl Janíček, DrSc. (člen)
prof. Ing. Petr Horyl, CSc. (člen)
prof. RNDr. Ing. Jan Vrbka, DrSc., dr. h. c. (člen)
prof. MUDr. Peter Wendsche, CSc. (člen)
doc. Ing. Tomáš Profant, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2012-11-21
Defence
Komise konstatuje, že předložená práce řeší aktuální problém současného biomechanického výzkumu.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení