Biomechanika 2

Tento projekt pro cvičení do předmětu Biomechanika II byl vypracován s podporou grantu FRVŠ 1403 /2010/G1.

Cílem projektu je vytvoření studijního materiálu pro stomatologickou biomechaniku, který umožní rozšíření a zkvalitnění výuky předmětu Biomechanika II, bez nárůstu výukových hodin. Metodika zpracovaného materiálu vychází z hierarchicky uspořádaných základních biomechanických úloh, zaměřených na stomatologickou biomechaniku. Úlohy na nejnižší úrovni obsahují všechny údaje a úplný popis úkonů vedoucích k řešení úlohy. Vzrůstající úroveň úloh je zaměřena na stimulaci samostatné práce studenta tak, aby na nejvyšší úrovni byl studen schopen samostatně řešit zadaný problém.

Biomechanika je v současné době dynamicky se rozvíjející obor, co do obsahu i hloubky řešených problémů. Cílem těchto opor je rozšíření a zkvalitnění výuky předmětu Biomechanika II. Pozornost je zaměřena na stomatologickou biomechaniku. Výstupem projektu je studijní opora pro teoretickou i praktickou část stomatologické biomechaniky.

Tyto stránky jsou určeny studentům jako studijní opora do předmětu Biomechanika II.

Teoretická část práce

Soubor Stomatologicka_biomechanika.pdf obsahuje závěrečnou zprávu o řešení projektu a teoretickou část práce. Hlavním přínosem tohoto projektu je rozšíření a zkvalitnění výuky předmětu Biomechanika, bez nárůstu výukových hodin a časových nároků na studenta.

Stomatologická biomechanika člověka je interdisciplinární obor, který se zabývá mechanickou strukturou, mechanickým chováním a mechanickými vlastnostmi živých částí ústní dutiny, mechanickými interakcemi mezi těmito částmi a mechanickými interakcemi těchto částí s neživými prvky a okolím. Jejím cílem je s pomocí mechanických případně inženýrských přístupů a techniky řešit problémy klinické praxe.

Pro přednáškové účely jsou k dispozici čtyři prezentace týkající se jednotlivých teoretických částí:

Kostni_tkan.pdf

Pocitacova_tomografie.pdf

Zuby_a_dentalni_implantaty.pdf

3D_scaner_ATOS_3D_tisk.pdf

Praktické příklady určené k samostudiu

Principy a postupy popsané v metodických listech platí i při tvorbě výpočtového modelu z jiných oblastí nejenom biomechaniky.  

Úloha 1: Řešení deformace a napětí na 2D modelu segmentu dolní čelisti se zubem
Úloha 2: Řešení deformace a napětí na 2D segmentu dolní čelisti (trámečková architektura) se zubem
Úloha 3: Řešení deformace a napětí na 2D segmentu dolní čelisti s implantátem
Úloha 4: Zjišťování kvality kostní tkáně z CT snímků
Úloha 5: Tvorba modelu geometrie z CT snímků
Úloha 6: Práce se soubory STL v software CATIA
Úloha 7: Vytvoření parametrického modelu geometrie segmentu dolní čelisti v programu SolidWorks
Úloha 8: Řešení deformace a napětí na 3D segmentu dolní čelisti s válečkovým implantátem
Úloha 9: Řešení deformace a napětí na 3D segmentu dolní čelisti včetně zubu s výplní (kavita první třídy skříňového tvaru)

Návody

Rapid Prototyping

Soubory ke stažení

Úloha 1: Řešení deformace a napětí na 2D modelu segmentu dolní čelisti se zubem

Zadání: Uloha_1.pdf Vstupní soubory ke stažení: kortika.igs spongioza.igs zub.igs

Úloha 2: Řešení deformace a napětí na 2D segmentu dolní čelisti (trámečková architektura) se zubem

Zadání: Uloha_2.pdf Vstupní soubory ke stažení: kost.igs lamina_dura.igs periodontium.igs zub.igs

Úloha 3: Řešení deformace a napětí na 2D segmentu dolní čelisti s implantátem

Zadání: Uloha_3.pdf Vstupní soubory ke stažení: implantat.igs kost_01.igs kost_02.igs

Úloha 4: Zjišťování kvality kostní tkáně z CT snímků

Zadání: Uloha_4.pdf Vstupní soubory ke stažení: CT.rar ukol.rar Video_HU.wmv

Úloha 5: Tvorba modelu geometrie z CT snímků

Zadání: Uloha_5.pdf Vstupní soubory ke stažení: CT.rar dolní_čelist.wmv tvorba_mikroCT.wmv mirko_CT.wmv

Úloha 6: Práce se soubory STL v software CATIA

Zadání: Uloha_6.pdf Vstupní soubory ke stažení: dolni_celist.stl priloha_Catia.pdf

Úloha 7: Vytvoření parametrického modelu geometrie segmentu dolní čelisti v programu SolidWorks

Zadání: Uloha_7.pdf Vstupní soubory ke stažení: drat_model.igs priloha_SW.pdf

Úloha 8: Řešení deformace a napětí na 3D segmentu dolní čelisti s válečkovým implantátem

Zadání: Uloha_8.pdf Vstupní soubory ke stažení: model_geometrie.x_t

Úloha 9: Řešení deformace a napětí na 3D segmentu dolní čelisti včetně zubu s výplní (kavita první třídy skříňového tvaru)

Zadání: Uloha_9.pdf Vstupní soubory ke stažení: zub_I_kavita.rar

Návody:

ROI Analysis HELP.pdf
STL Model Creator HELP.pdf

Rapid Prototyping:

Jako učební pomůcka byl vyroben vzorek spongiózní kosti získaný z mikro CT v měřítku 20:1. Byl vytisknut na 3D tiskárně Dimension na Ústavu konstruování (viz následující video). Za vytisknutí autoři děkují Ing. Danielu Koutnému, Ph.D a Ing. Davidovi Palouškovi, Ph.D.

Soubory ke stažení:

Zuby:

Řezák	Stolička	Špičák I2	Špičák I1	Třenový zub

Čelisti:

Atrofovaná čelist	Bezzubá čelist	Částečně atrofovaná čelist

Poděkování: Ing. Libor Borák, Ph.D, Ing. Helena Petrlíková, Ing. David Krpalek, Ing. Jiří Valášek