Modelování a simulace v prostředí COMSOL Multiphysics se zaměřením na umělé kloubní náhrady

Abstract

Bakalářská práce popisuje princip využití programového prostředí COMSOL Multiphysics pro řešení úloh v biomedicínském inženýrství, zejména v oblasti protetiky. Teoretická část práce popisujBakalářská práce popisuje princip využití programového prostředí COMSOL Multiphysics pro řešení úloh v biomedicínském inženýrství, zejména v oblasti protetiky. Teoretická část práce popisuje možnosti využití tohoto programu na obecné úrovni. V experimentální části se už práce zabývá aplikací programu v lékařství. Popisuje tvorbu a simulaci modelu endoprotézy kyčelního kloubu a jeho různé modifikace. První modifikací je model, který vychází z podobnosti se zdravím kyčelním kloubem. U dalších modelů už byli aplikovány rozměry a parametry skutečné náhrady kyčelního kloubu typu RMD (revizní modulární dřík) a typu TEP. Poslední modely poskytla k simulacím firma Beznoska s.r.o. U všech modelů bylo po jejich vytvoření simulováno zatížení a bylo pozorováno jaký účinek má toto zatížení na průběh napětí v protéze a na jejich deformace. e možnosti využití tohoto programu na obecné úrovni. V experimentální části se už práce zabývá aplikací programu v lékařství. Popisuje tvorbu a simulaci modelu endoprotézy kyčelního kloubu a jeho různé modifikace. První modifikací je model, který vychází z podobnosti se zdravím kyčelním kloubem. U dalších modelů už byli aplikovány rozměry a parametry skutečné náhrady kyčelního kloubu typu RMD (revizní modulární dřík) a typu TEP. Poslední modely poskytla k simulacím firma Beznoska s.r.o. U všech modelů bylo po jejich vytvoření simulováno zatížení a bylo pozorováno jaký účinek má toto zatížení na průběh napětí v protéze a na jejich deformace.

This project describes usage of program COMSOL Multiphysics for solving exercises in biomedical engineering. In the first part of work, there are possibilities how to use this program in common level. In the second part, there are applications of program in medicine. This part describes how to make and simulate replacement model of hip joint and their modifications. The first modification is model, which result from similarity with real hip joint. Next models result from sizes and parameters of hip joint replacement RMD (checking modular shank) and TEP from Beznoska s.r.o. company. After creating models, there was simulating stress of models and we monitored strain and deformation on replacement models.