Hungarian Society of Biomechanics: E-Journals / Magyar Biomechanikai Társaság
Not a member yet
292 research outputs found
Sort by
Improvement for the hemodynamic solver, First Blood, using the MacCormack scheme
Get PDFNumerical hemodynamic simulations can improve the diagnosis and treatment of cardiovascular-related diseases, decreasing their leading mortality. The paper presents the improvement of the hemodynamic solver, First Blood. While the method of characteristics (MoC) handles the boundary conditions, the MacCormack scheme and the MoC are also applied to solve the mass and momentum balance equations in the inner points. The Olufsen model replaces the Poynting-Thomson model to ensure the accurate modelling of the arterial wall behaviour. The study highlights the numerical superiority of the MacCormack scheme over the MoC both in accuracy and computational efficiency. The simulation of a cardiac cycle takes less than 9 seconds, while the discretisation error in the results is low. Finally, simulation results are presented to validate the physiological relevance of the solver and the applied cardiovascular model
In memoriam Prof. Dr. Csernátony Zoltán
Get PDFMély megrendüléssel próbáljuk a mai napig elfogadni azt, hogy hosszan tartó, példamutató méltósággal viselt betegsége után lapunk alapítója, Prof. Csernátony Zoltán 2023. október 8-án eltávozott közülünk. Felfoghatatlan veszteség ez a családon túl mind az általa vezetett Biomechanikai Laboratórium, az Ortopédiai és Traumatológiai Klinika és Tanszék, mind a Magyar Biomechanikai Társaság, mind a Biomechanica Hungarica munkatársai számára.
Birkózók 3D mozgásvizsgálata
Get PDFA kutatócsoportunk a Birkózó Világszövetség (United World Wrestling, UWW) felkérésére profi birkózók és különböző szőnyegtípusok bevonásával egy olyan vizsgálatsorozatot végzett, amelynek célja, hogy elemezze, hogy a különféle, tipikus birkózó mozdulatok során milyen hatások érik a birkózókat. A kísérlet első fázisába három birkózó került bevonásra, akik közül egy a dobásokat végezte a másik két birkózón. A méréseket két különböző típusú szőnyegen, egy BTS SMART mozgásvizsgáló rendszer segítségével hajtottuk végre. A mérések során kapott adatokat mozgásanalízisnek vetettük alá és az eredményekből pontos képet kaptunk az egyes testtájaknak a különböző mozdulatok végrehajtása során jellemző kinematikai paramétereiről. A gyorsulási diagrammok elemzése során a legnagyobb gyorsulási értékeket a válldobás és a malom során mértük, a legnagyobb gyorsulások az alsó testfelet érték. A fejen átfordulás során mértük a fej legnagyobb gyorsulását. A szőnyegeket összehasonlítva arra jutottunk, hogy néhány esetben az egyrétegű szőnyeg a jobb, néhány esetben az ötrétegű. Kimutattuk, hogy a két szőnyeg között nincs szignifikáns különbség a gyorsulás tekintetében. A sebesség diagramok elemzése során a legnagyobb sebességet a bukfenc és a páros láb során mértük. A legnagyobb becsapódási sebesség értékeket itt is az alsótesten rögzítettük, a tibiánál és a bokánál. A becsapódási sebesség esetében sem mutatott a két szőnyeg szignifikáns eltérést
Sterilizable workbench
Get PDFWe created a sterilizable workbench for use in orthopaedic procedures requiring heavy tools and high energy manoeuvres. In our article we present the setup of the workbench and its accessories making material work during operations safer and more precise
CT alapján rekonstruált 3D anatómiai modellek pontosságvizsgálata
Get PDFNapjainkban a 3D nyomtatás robbanásszerűen tört be az orvostudományba. A korábban megoldhatatlan vagy költségesen kezelhető problémákra a 3D nyomtatási technológia – többek között az ortopédia, idegsebészet, traumatológia és a neurotraumatológia területén – nyújt izgalmas és költséghatékony megoldást. A személyre szabott terápiák egyik legnagyobb mérföldköve a CT alapon működő háromdimenziós nyomtatás. Az implantátumok és a csontpótló anyagok mellett lehetővé válik az egyes betegek adott anatómiai struktúráinak megfelelő modellek nyomtatása, amivel precízebbé és hatékonyabbá tehető a műtétek megtervezése. Az elmúlt évtizedben a CT vezérelt 3D nyomtatás sokat fejlődött, azonban az alkalmazása során számos probléma merülhet fel. Egyes esetekben a rekonstruált anatómia modellek nyomtatása után jelentős eltérést tapasztalhatunk a nyomtatott modell és a valóságos anatómiai struktúrák között. A nyomtatott 3D modellek mindennapos problémája a pontos Hounsfield határérték (csontablak) meghatározása. Minimális csontablak módosítás hatására számos esetben a nyomtatott modell térfogata és kortikális vastagsága jelentősen eltér. A kutatócsoportunk célja egy olyan CT rekonstrukciós módszer kidolgozása, amely lehetővé teszi azt a csontablak beállítást, amely a valós és a 3D nyomtatott modellek között minimálisra csökkenti a méretbeli különbségeket. A kutatás során azt a hipotézist állítottuk fel, hogy egyes CT beállítások és jól meghatározott Hounsfield határértékek mellett elérhető az ideálishoz közeli rekonstrukció. A kísérleteink során 4 db sertés femurt használtunk, amikről CT felvételeket készítettünk, majd egy speciális modellező szoftver segítségével (Materialise Mimics) 3D-ben rekonstruáltuk őket. Különböző CT beállítások és Hounsfield határértékek mellett méréseket hajtottunk végre és összehasonlítottuk a 3D modellek méreteit a valós csontokon tolómérővel és 3D szkennerrel mért adatokkal. Eredményeink azt mutatják, hogy a geometriai szempontból legjobb rekonstrukció úgy érhető el, ha egy rekonstrukción belül több eltérő ablakolási tartományok kombinációját alkalmazzuk. A részletek kidolgozását követően eredményeink alkalmazása a mindennapokban nagy segítséget jelenthet a pontosság növelését illetően a mindennapi CT alapú 3D csontrekonstrukciós feladatok alkalmával
Az egésztest vibráció, mint rehabilitációs módszer az elülső keresztszalag rekonstrukció után. Szisztematikus irodalom áttekintés
Get PDFAz egésztest vibráció az ACL rekonstrukciós műtétek után, mint rehabilitációs intervenció az utóbbi húsz évben terjedt el viszonylag korlátozott számban. Vizsgálatunk célja az volt, hogy megvizsgáljuk a különböző vibrációs intervenciós programok hogyan befolyásolják a műtött térd helyreállítódási folyamatát és emeli-e a hagyományos terápia (HTP) hatékonyságát. Az irodalomkutatást a PRISMA útmutatásának megfelelően végeztük a következő adatbázisokban: PubMed, Scopus, Web of Science, Google Scholar, SportDiscuss, Science Direct. A beválasztási kritériumok a következők voltak: kutatáson alapuló teljes szövegű cikk, randomizált személy kiválasztás, akiket vizsgálati és kontroll csoportba osztottak, a kiválasztott személyek elülső keresztszalag műtéten estek át, a WBV krónikus hatását vizsgálták (a WBV alkalmazása több mint egy hétig tartott), a WBV hatását hagyományos rehabilitációs intervenció hatásával hasonlították össze, a cikk angol nyelven került publikálásra. Négy felelt meg a beválogatási kritériumoknak. Összehasonlításra kerültek a WBV intervenciós programok, továbbá hatásuk az állásstabilitásra, a térdfeszítő izmok izometriás erejére, a térdízület stabilitására. Három vizsgálatban a WBV-t kombinálták a hagyományos fizioterápiával, egy esetben csak a WBV-t alkalmaztak. A WBV protokoll és a vibrációs paraméterek nem voltak egységesek. A vibrációs frekvencia 05-50 Hz, a sorozatok időtartama 30-60 mp, az amplitúdó 2-9 mm között változott. Az intrevenció ideje 1 és 3 hónap közötti volt. Mind a négy vizsgálatban meghatározták a testlengés mértékét stabilometriával, háromban a térdfeszítő és hajlító izom maximális izometriás vagy izokinetikus erejét, kettőben az térdízület stabilitását, mozgásterjedelmét, neuromuszkuláris kontrollját vizsgálták. A vizsgálatunkba bevont kutatások összehasonlításakor a WBV-nek elsődlegesen az állástabilitásra volt jelentős befolyása. A WBV alkalmazása együtt a hagyományos terápiával és külön is jelentősebben javította a testlengés különböző paramétereit, mint a hagyományos terápia, illetve a javulás ideje is rövidebb volt. A térdfeszítő és hajlító izmok ereje is jelentősebben növekedett a WBV csoportokban, mint a HTP csoportban, de az eredmények nem voltak egységesek
Revíziós, teljes ízületi térdprotézis implantátum felületének optimalizálása céljából érdesített implantátum anyagok mikroszkópiai és sejtkultúrás vizsgálata
Get PDFBevezetés: Jelen kutatás egy állandó orvostechnikai problémára, a térdprotézisek beültetésének egyedi helyzetére kíván hatékonyabb megoldást adni. Az ízületi protézisek tartóssága és sikere kulcsfontosságú a betegek életminőségének javításában. A protézis stabilitása szorosan kapcsolódik az oszteointegrációhoz, azaz az implantátum sikeres rögzüléséhez a környező csontszövethez. A porozitás és biokompatibilitás kiemelkedő jelentőséggel bír az oszteointegráció elősegítésében, de az anyagminőség is alapvető fontosságú a sikeres implantációhoz. Anyagok és módszerek: Három különböző anyagösszetételű korongot vizsgáltunk, amelyeken porfúvással porózus felületet hoztak létre. A vizsgálatokhoz optikai mikroszkópot, pásztázó elektronmikroszkópot (SEM), atomi erő mikroszkópot (AFM), in vitro sejtkultúra teszteket és valósidejű polimeráz láncreakciót (qPCR) alkalmaztunk. Eredmények: A mikroszkópiai vizsgálatok a megfelelő anyagminőséget és a felületi érdességet támasztották alá. A qPCR eredmények azt igazolták, hogy a korongok indukálják a mezenchimális őssejtek (MSC) csontirányú differenciációját ezzel elősegítve az oszteointegrációt. A sebgyógyulási esszé eredményei szerint a korongok biokompatibilisek, mert nem akadályozták a sejtek migrációját vagy proliferációját. Megbeszélés: Az ízületi protézisek tartósságának növelése érdekében kulcsfontosságú a megfelelő felületkialakítás és anyagminőség kiválasztása. A vizsgálati eredmények azt támasztják alá, hogy a tesztelt felületek implantátumban való alkalmazása a beültethetőség minőségét javítja, felhasználásukkal a betegek jobb életminősége és az implantátumok hosszabb élettartama érhető el
Fotopolimer alapú ektoparazita eltávolító eszköz mechanikai modellezése
Get PDFA vadon élő állatok természetes élőhelyei jelentősen csökkentek az emberi tevékenységek következtében, ezért a kullancsok és az általuk terjesztett kórokozóik egyre gyakrabban fordulnak elő a lakott területeken is. Az európai uniós irányelvek miatt a kullancsok vegyszeres irtása tiltott, így az időben történő közvetlen eltávolításuk a legbiztonságosabb védekezés. Jelen cikk egy új fotopolimer alapú ektoparazita eltávolító eszközt működését vizsgálja, ami a kullancsok kíméletes eltávolítását teszi lehetővé. Az újonnan kifejlesztett szerkezet esetén részletes mechanikai elemzést közlünk arra vonatkozólag, hogy az eljárás milyen mértékű térfogatváltozást okozhat a kullancsokon. A fotopolimer folyadék-szilárd átalakulása során keletkező zsugorodás hatását vizsgáljuk a kullancs térfogatára nézve, mely jelenség kulcsfontosságú a fertőzés elkerülése szempontjából. Háromdimenziós mechanikai modellt javaslunk, aminél a zsugorodás hatására keletkező deformációkat végeselemes számításokkal határozzuk meg a geometria nemlinearitás figyelembe vételével. Számos különböző geometriai konfiguráció vizsgálata alapján arra a következtetésre jutottunk, hogy az új eljárás során a kullancs testét nem éri összeszorító nyomás, hanem épp ellenkezőleg, a térfogata a gyanta megszilárdulása során növekszik. Ezek alapján az újonnan fejlesztett kullancseltávolító szerkezet biztonságosnak tekinthető