Czétényi András

Humán ínak és szalagok többszintű modellezése

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

Pattantyús-Ábrahám Géza Gépészeti Tudományok Doktori Iskola

Kiss Rita

egyéni

PhD

a.) Előzmények A mozgásszervi ortopédia egyik fontos területe szalag-, és ínsérülések konzervatív és operatív kezelése, amely megköveteli a szalagok és ínak mechanikai viselkedésének ismeretét is. A Tanszék és a Biomechanikai Kooperációs Kutatóközpont több éve foglalkozik a humán szalagok szakítóvizsgálatához szükséges befogó szerkezetek fejlesztésével, különböző mérési módszer kidolgozásával, amely lehetővé teszi a különböző típusú ínak és szalagok mechanikai viselkedésének kísérleti meghatározását. Több hazai és nemzetközi kutatás témája a humán szövetek makroszkopikus viselkedésének modellezése, de a lágy szövetek többszintű modellezése nem ismert. b.) A kutatás célja A kutatás elsődleges célja a humán lágy szövetek, mint szalagok és ínak többszintű numerikus modellezése, amely egyaránt kiterjed a fiziológiás és a traumás viselkedés elemzésére. A humán szövetek makroszintű modellezése mellett, fontos a rostkötegek, mint mezoszint, és a rostok, mint mikroszint modellezését, valamint a különböző szinteken bekövetkező változások az anyagjellemzőkre történő hatásának elemzése is. A verifikált numerikus modellek segítik az ortopéd, traumatológus szakorvosokat, gyógytornászokat a terápiás lehetőségek egyénre szabott megtervezésében. c.) Az elvégzendő feladatok, azok fő elemei, időigénye Irodalomkutatás humán szövetek numerikus modellezése területén. Célkitűzések megfogalmazása, munkaterv felállítása. (1 félév) A makrószintű kísérleti vizsgálatok eredményeinek áttekintése, különös tekintettel a különböző befolyásoló tényezők, mint tartós terhelés, hőmérsékletváltozás, nagy sebességű terhelés hatásának elemzésére. A hiányzó vizsgálatok elvégzése. (2 félév) Rostkötegek és rostok modellezési lehetőségének feltárása, mezo- és mikroszintű anyagjellemzők szimulációs meghatározása kísérleti és szakirodalmi anyagjellemzők segítségével. A modellek pontosságának és használhatóságának elemzése statikus, ciklikus és tartós terhelések esetén. (2 félév) Egyes kollagénrostok anyagjellemzőinek vizsgálata a kollagén fibrillumok mikroszerkezetének figyelembe vételével. (1 félév) Kiegészítő, pontosító mérések elvégzése. Az elért tudományos eredmények azonosítása, összegzése. Doktori értekezés összeállítása (2 félév). d.) A szükséges berendezések Anyagvizsgáló berendezés, amely alkalmas a szövetek, rostok és rostkötegek vizsgálatára. Mérést vezérlő, adatfeldolgozó és –értékelő szoftverek. Számítógépes munkaállomás. e.) Várható tudományos eredmények A humán szövetek fiziológiás és traumás terhelések hatására történő viselkedését leíró többszintű numerikus modellezése, amely lehetővé teszi a szalagok, ínak és azokat felépítő a rostkötegek és rostok viselkedésének elemzését, a szövetek, rostkötegek és rostok anyagjellemzőinek szimulációs meghatározását is. A kidolgozott és verifikált modell segítséget jelent a különböző terápiás lehetőségek egyéni megválasztásában. f.) Irodalom Gökler DJ, Faragó D, Szebényi G, Kiss RM, Pap K: The effect of sterilization and storage on the viscoelastic properties of human tendon allografts, Journal of Biomechanics, 127, (2021), Paper: 110697 Hangody Gy, Szebényi G, Abonyi B, Kiss R, Hangody L, Pap K: Does a different dose of gamma irradiation have the same effect on five different types of tendon allografts?: A biomechanical study, International Orthopaedics, 41(2), (2017), 357-365. Hangody Gy, Panics G, Szebenyi G, Kiss R, Hangody L, Pap K: Pitfalls during biomechanical testing - Evaluation of different fixation methods for measuring tendons endurance properties, Physiology International, 103 (1), (2016), 86-93. Faragó D, Szebényi G, Temesi T, Kiss RM, Pap K: Evaluation of the effect of freezing and Gamma Irradiation on Different Types of Tendon Allografts by DIC Assisted Tensile Testing, Applied Sciences-Basel, 10(15), (2020) Paper: 5369 .

2022-02-01

2025-08-01

folyamatban lévő

Humán ínak és szalagok többszintű modellezése