Aplikace MKP v biomechanice - Modelování zatěžování obratle krční páteře pomocí softwaru ANSYS Řešení úlohy statického zatížení obratle Konečná vizualizace a vyhodnocení výsledků

6. Konečná vizualizace a vyhodnocení výsledků Zobrazení výsledků Výsledky jsou zobrazeny pomocí grafického postprocesoru, který software ANSYS standartně obsahuje a který nabízí široké možnosti v zobrazení výsledků. V tomto případě byly výsledky zobrazeny formou rozložení mechanického napětí (Von Mises stress) a rozložení celkových deformací.

6. Konečná vizualizace a vyhodnocení výsledků Zobrazení výsledků

6. Konečná vizualizace a vyhodnocení výsledků Rovnovážná poloha - výsledky Zobrazení celkových deformací při zatížení v rovnovážné poloze.

6. Konečná vizualizace a vyhodnocení výsledků Rovnovážná poloha - výsledky Zobrazení mechanického napětí.

6. Konečná vizualizace a vyhodnocení výsledků Rovnovážná poloha - výsledky Zobrazení mechanického napětí.

6. Konečná vizualizace a vyhodnocení výsledků Rovnovážná poloha - výsledky animace

6. Konečná vizualizace a vyhodnocení výsledků Rovnovážná poloha - výsledky Shrnutí grafických výsledků zatížení při rovnovážné poloze: Deformační analýza obratle v rovnovážné poloze ukázala místa, kde by teoreticky mohlo docházet k remodelaci kostní tkáně a tedy růstu osteofytů. Jsou to místa maximálních hodnot mechanického napětí, která se nacházejí na spodních okrajích obratle v místě hrany obratlového těla a na hraně spodní kloubní plošky.

6. Konečná vizualizace a vyhodnocení výsledků Anteflexe - výsledky Zobrazení celkových deformací při zatížení v rovnovážné poloze.

6. Konečná vizualizace a vyhodnocení výsledků Anteflexe - výsledky

6. Konečná vizualizace a vyhodnocení výsledků Anteflexe - výsledky Shrnutí grafických výsledků zatížení při anteflexním pohybu: Při analýze tohoto pohybu, se jako místa s nejvyššími hodnotami mech. Napětí ukázala místa obdobná jako při poloze rovnovážné, ale na rozdíl od této polohy došlo k posunu a místo s maximální hodnotou mech. Napětí se posunulo do okrajů spodní hrany obratlového těla.

6. Konečná vizualizace a vyhodnocení výsledků Retroflexe - výsledky

6. Konečná vizualizace a vyhodnocení výsledků Retroflexe - výsledky

6. Konečná vizualizace a vyhodnocení výsledků Retroflexe - výsledky

6. Konečná vizualizace a vyhodnocení výsledků Retroflexe - výsledky Shrnutí grafických výsledků zatížení při rovnovážné poloze: Největší hodnoty mechanického napětí se v podstatě vyskytují ve stejných místech jako při zatížení v rovnovážné poloze. Ovšem je zde posun, kdy je patrné, že větších hodnot dosahuje napětí v oblasti kloubní plošky, což odpovídá zavedenému zatížení.

6. Konečná vizualizace a vyhodnocení výsledků Lateroflexe - výsledky

6. Konečná vizualizace a vyhodnocení výsledků Lateroflexe - výsledky

6. Konečná vizualizace a vyhodnocení výsledků Lateroflexe - výsledky

6. Konečná vizualizace a vyhodnocení výsledků Lateroflexe - výsledky

6. Konečná vizualizace a vyhodnocení výsledků Lateroflexe - výsledky Shrnutí grafických výsledků zatížení při rovnovážné poloze: Analýza při lateroflexním pohybu neobjevila nová místa maxim mechanického napětí a opět potvrdila předem vytipovaná možná místa růstu Osteofytů. Maximální hodnoty jsou opět na spodním kraji obratlového těla, a druhé maximum je v oblasti hrany spodní kloubní plošky (plocha označena jako S2). Lze tedy prohlásit, že spodní okraj obratlového těla a okraj spodní kloubní plochy, kterou obratel dosedá na sousední spodní obratel, jsou nejpravděpodobnější místa tvorby osteofytů.

6. Konečná vizualizace a vyhodnocení výsledků Porovnání s klinickými výsledky

6. Konečná vizualizace a vyhodnocení výsledků Závěr Provedeny analýzy 3 základních pohybů. Identifikace míst s maximálními hodnotami distribuce mechanického napětí: Hrana spodní části obratlového těla, Okraj spodní kloubní plošky. Srovnání těchto výsledků s rentgenovými snímky – identifikace míst, ve kterých dochází k růstu osteofytů při reálném namáhání obratle. Ověřením shody míst označených při modelování s reálnými rentgenovými snímky došlo k ověření správného postupu modelování Nicméně je nutno říct, že se jedná pouze o kvalitativní analýzu problému = nelze označit za jakých kvantitativních podmínek (při jaké kritické hodnotě mechanického napětí) skutečně dojde k impulzu remodelace kostní tkáně a růstu osteofytu

6. Konečná vizualizace a vyhodnocení výsledků Závěr Jedná pouze o kvalitativní analýzu problému Nelze označit za jakých kvantitativních podmínek, tedy při jaké kritické hodnotě mechanického napětí, skutečně dojde k impulzu remodelace kostní tkáně a růstu osteofytu. Toto by bylo možno ověřit rozšířením modelu o biochemické reakce RANKL – RANK OPG model : RANKL a RANK jsou proteiny, jejichž uvolnění, kterému zabraňuje protein OPG, odstartuje proces tvorby osteoklastu, tedy základní stavební jednotky kostní tkáně