Východiska. Léčba karcinomu prsu se v posledním desetiletí významně rozvíjela, nicméně stále zůstává významným sociálním i ekonomickým problémem na celém světě. Volba chirurgického výkonu závisí jednak na léčebném protokolu, jednak na preferenci lékaře. Cílem této studie je zhodnotit namáhání jizvy po rekonstrukci prsu. Metoda. Matematický model ke studování namáhání sešitého kožního laloku použitého při rekonstrukci prsu byl rozdělen na dvě části. V první části byl matematickým modelem zkoumán silikonový implantát. Následně bylo provedeno matematické modelování prsu s implantátem. Výsledky. Maximální geometrický rozdíl u anatomického i kulatého implantátu je umístěn na dolní a horní ploše prsu, zatímco oblast laterální a kolem areoly dosahuje vysoké shody. Největší tenze je lokalizována v místě dvou středových stehů. Maximální síla dosahuje 0,025 N. Cauchy stress equivalent je umístěn kolem bradavky a dosahuje hodnoty 380 kPa. Závěr. Naše výsledky ukazují, že anatomický a kulatý implantát nepřináší stejné zatěžování jizvy. Maximální rozdíl dosahuje 13,4 %, s tím, že kulatý implantát zatěžuje tahem jizvu výrazněji než implantát anatomický.
Background. The treatment of breast cancer has developed a lot during the last decade, nevertheless it still remains a considerable social and economical problem all over the world. The choice of the surgical procedure depends on a patient's protocol and the surgeon's preferences. The aim of this study is to evaluate the stress on the scar after breast reconstruction. Methods. Mathematical modeling of the sutured skin flap used for breast implant placement was divided into the following two steps. At first, material model of the selected silicone implant was identified. Afterwards, the mathematical model of the breast and implant was performed. Results. Maximal geometrical deviation for anatomical and round implant is placed on the lower surface of the breast and upper surface of the breast, while in the area of lateral geometry and the area around the nipple the agreement reaches very high level. The maximal tension is located in two median stitches. The maximal force reaches 0.025 N. The Cauchy stress equivalent is located around the nipple and reaches the value of 380 kPa. Conclusion. From our results it can be seen, that the anatomical and round breast implants do not result in the same stress on the scar. The maximal value difference reaches 13.4% between stress values for these two breast implants and the round implant results in higher loaded scar compared to the anatomical implant.
- MeSH
- analýza metodou konečných prvků statistika a číselné údaje MeSH
- biologické modely MeSH
- chirurgické laloky MeSH
- interpretace obrazu počítačem MeSH
- jizva * MeSH
- lidé MeSH
- mamoplastika MeSH
- mastektomie MeSH
- mechanický stres * MeSH
- nádory prsu chirurgie MeSH
- počítačová simulace MeSH
- počítačové modelování podle konkrétního pacienta MeSH
- prsní implantáty * MeSH
- prsy anatomie a histologie fyziologie MeSH
- teoretické modely MeSH
- zobrazování trojrozměrné MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- hodnotící studie MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
- srovnávací studie MeSH
Úvod a cíl práce: Mechanický přenos zatížení na kost ovlivňuje kromě materiálových vlastností implantátu (mikrodesign), zejména typ použitého závitu a jeho parametry (makrodesign). Rozeznáváme čtyři základní tvary závitů: a) metrický, b) plochý, c) pilovitý, d) obrácený pilovitý a dva modifikované tvary podle ISO TC 150 normy: e) ISO Shallow HA kortikální a f) ISO Deep HB spongiózní. Mechanický přenos charakterizuje míru přenosu mechanického napětí ze závitu do kosti a je menší než jedna. V ideálním případě je roven jedné, ale vlivem odlišné pevnosti a pružnosti kosti a materiálu závitu je obtížné této hodnoty dosáhnout. Byly stanoveny dva cíle studie. Prvním bylo zjistit rozložení napjatosti (tj. tlakového, tahového a smykového napětí) nejčastěji používaných typů závitů zubních implantátů na rozhraní implantát – kost. Druhým cílem byl popis mechanické kompatibility (čili mechanického přenosu zatížení z implantátu na okolní kost) u stejných typů závitů. Metody: Pro modelování vlivu tvaru závitu implantátu na rozložení napětí v místě rozhraní implantát – kost jsme použili metodu konečných prvků v programu MSC Marc (MSC Software s.r.o., ČR) a metodiku podle Gefena, při které jsme analýze podrobili celou délku kontaktu implantátu s kostí. Definování okrajových podmínek. Velikost zatěžující síly byla F = 100 N, směr síly byl totožný s dlouhou osou implantátu a působiště síly bylo v jeho krčkové části.Charakterizování materiálového modelu. K popisu materiálových vlastností kosti jsme použili izotropní model, který definují dvě konstanty: Youngův modul pružnosti (E) a Poissonovo číslo (μ).Definování typu úlohy. Model byl simulován jako prostorová osově symetrická úloha. Výsledky: Z hlediska tahového napětí se ukazuje jako nejlepší závit ISO Shallow HA, v případě tlakového a smykového napětí se jeví nejvhodnějším plochý závit. Výsledky spočítané metodou konečných prvků u všech typů simulovaných závitů potvrzují, že v závitovém spojení je největší podíl napětí soustředěn v prvních cervikálních závitech. Diskuse a závěr: Z provedených simulací plyne, že profil závitu hraje významnou roli v ovlivnění velikosti a rozložení napětí v okolní kosti a mechanické kompatibility. Naše matematická studie neprokazuje, že existuje jeden ideální závit pro dentální implantát.
Introduction, Aim: Mechanical transfer of load onto the bone affects, besides implant material properties (microdesign), especially the type of thread used and its parameters (macrodesign). There are four basic types of thread: a) metric, b) flat, c) saw-tooth, d) inverted saw-tooth and two modified shapes as specified in standard ISO TC 150: e) ISO Shallow HA cortical, and f) ISO Deep HB cancellous. Mechanical transfer is a characteristic of the rate of mechanical stress transfer from thread to bone, which is less than one. The value of one constitutes an ideal situation but due to different strengths and elasticities in the bone and in the thread material, respectively, this value is difficult to achieve. Two objectives were set for the study. The one was to establish stress (tensile, compressive, and shear) distribution with the most used types of dental implant threads at the implant bone contact. The other objective was to characterize mechanical compatibility (or mechanical transfer of load from implant onto adjacent bone) with the same types of thread. Methods: The Finite Element Method using MSC Marc (MSC Software s.r.o.) program and methodology by Amit Gefen were utilized while the entire implant bone contact length was analysed. The model generation process consists of three stages. Definition of boundary conditions. The load force was F = 100N, direction of force was identical with the implant longitudinal axis while the origin of force was at its cervical area.Establishing material model characteristics. Isotropic model, specified with two constants, was used to establish characteristics of material properties: Young’s modulus of elasticity (E) and Poisson’s ratio (μ)Task specifications. The model was simulated as a 3D axisymmetric task. Results: The ISO Shallow HA thread comes out as the best one from the tensile stress’s point of view whereas the flat thread appears to be the most convenient when considering compressive or shear stress. The results computed using the Finite Element Method with all types of threads simulated confirm that the largest part of stress in threaded connection is found in the foremost cervical turns of thread. Discussion and Conclusion: The simulations carried out implicate that the thread cross section shape plays an important role in affecting stress amplitude and distribution adjacent to the bone as well as mechanical compatibility. Our mathematical study does not prove that there is one single ideal type of thread for dental implants.
- Klíčová slova
- dentální implantát, analýza konečných prvků, mechanická kompatibilita, napětí, závit,
- MeSH
- analýza metodou konečných prvků * statistika a číselné údaje MeSH
- kostní šrouby MeSH
- mechanický stres * MeSH
- návrh zubní protézy MeSH
- pevnost v tahu MeSH
- pevnost ve smyku MeSH
- počítačová simulace MeSH
- zubní implantáty * klasifikace normy MeSH
- Publikační typ
- hodnotící studie MeSH
- MeSH
- alendronát terapeutické užití MeSH
- analýza metodou konečných prvků statistika a číselné údaje MeSH
- inhibitory kostní resorpce terapeutické užití MeSH
- kosti a kostní tkáň radiografie účinky léků MeSH
- kostní denzita účinky léků MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- multicentrické studie jako téma MeSH
- organokovové sloučeniny terapeutické užití MeSH
- osteoporotické fraktury prevence a kontrola MeSH
- počítačová rentgenová tomografie metody MeSH
- postmenopauzální osteoporóza farmakoterapie patologie radiografie MeSH
- radius radiografie účinky léků MeSH
- tibie radiografie účinky léků MeSH
- zatížení muskuloskeletálního systému fyziologie MeSH
- zobrazování trojrozměrné metody MeSH
- Check Tag
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- ženské pohlaví MeSH
Aim: Bendable and angulated single-piece implants are used alternatively to screwable abutments in two-piecedental implant designs. Though used frequently, data on the stress distribution within such implants are not availableand the question whether the bending contributes to fracture resistance has not been addressed. Methods: We used the method of fi nite element to identify von Mises stresses and maximum stresses in bent andnon-bent but angulated implants. Implants with one (e.g. applicable to screw designs) or two (applicable to basalimplants) bending areas were the variables under investigation. Results: For bends up to 13 degrees we discovered that if there is only one bend, the maximum stress is in the bentarea. If two bends are made in two diff erent bending areas, the maximum stresses are distributed between the twoand, if either one of the bent areas is machined, there are no residual stresses within the implant body in this area.The maximum stresses are always located near the base-plates. The absolute value of the maximum stress is higherbecause no residual stresses are available to compensate stresses that stem from loading.Conclusion: Assuming that all other parameters are equal, bendable (basal) implants show a more even stress distributionalong the vertical implant region than identically shaped implants with a machine-angulated area. Bendablebasal implants therefore probably resist masticatory forces better than pre-angulated, machined implants, and unbentimplants which provide a thin region in the vertical implant area.
- MeSH
- analýza metodou konečných prvků statistika a číselné údaje využití MeSH
- analýza zatížení zubů metody využití MeSH
- anatomické modely MeSH
- financování organizované MeSH
- lidé MeSH
- návrh zubní protézy klasifikace normy MeSH
- pevnost v tahu MeSH
- statistika jako téma MeSH
- zubní implantáty klasifikace normy využití MeSH
- zubní náhrady - baze klasifikace normy využití MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
