Hungarian Society of Biomechanics: E-Journals / Magyar Biomechanikai Társaság
Not a member yet
292 research outputs found
Sort by
Egyedi kézrögzítő fejlesztése és gyártása 3D nyomtatással
Get PDFAz additív gyártástechnológiák napjainkban egyre több területen jelennek meg, melyek közül az egyik legfontosabb az egészségügy. Segítségével egyedi tervezésű, személyre szabott kezelést nyújthatunk a betegeknek, ami a modern orvostudomány egyik alapja. A napjainkban alkalmazott törésrögzítés több szempontból is elavult, de a rendszer mérete, valamint az eljárás alacsony ára miatt nehezen fejleszthető. A hagyományos módszer sokszor kényelmetlen, nehézkes és kellemetlen. Ezt a törésrögzítési folyamatot egyedivé és könnyebbé teszi az additív gyártástechnológia és az eredményeképpen elkészült gyógyászati segédeszköz. A kutatás célja egy olyan eljárás kidolgozása, amely a mai egészségügyi rendszerben alkalmazott törésrögzítésre alternatívát nyújt. A hagyományos és a műanyag gipszkötés is számos hátránnyal rendelkezik, melyek az egyedi tervezésű és gyártású rögzítővel kiküszöbölhetővé válhatnak. A cél egy olyan eljárás és a folyamat során létrehozott termék bemutatása, amely a beteg státuszának felvételétől a kész ortézis kézhezvételéig tart. A rögzítő elkészítésének főbb folyamatpontjai: a beteg státuszának felvétele, kéz digitális letapogatása, 3D-s modell elkészítése, optimalizálása, a rögzítő nyomtatása, utómunkálatok elvégzése, tesztelése, majd végül a beteg tájékoztatása a használattal kapcsolatban
Optikai-alapú mozgásvizsgáló módszer kalibrációs pontosságának vizsgálata anatómiai pontok kijelölése esetén
Get PDFA biomechanikai mozgásvizsgálatok egyik alapeszköze az optikai-alapú mozgásrögzítő eszközök. A technológia fejlődésével egyre nő az igény a pontosabb, kompaktabb és olcsóbb rendszerek iránt. Jelen kutatás fő célja egy OptiTrack (NaturalPoint, Corvallis, OR, USA) rendszert alkalmazó, markercsoport mozgáskövetésen és kalibráción alapuló mozgásvizsgáló módszer pontosságának anatómiai pontok kijelölésére vonatkozó aspektusának vizsgálata. A tanulmányban 8 személy vett részt (kor: 40,8±28,8 év, tömeg: 69,4±18,1 kg, magasság: 168,1±14,8 cm), akiken két, eltérő háttérrel (orvosi, illetve műszaki) rendelkező vizsgáló végzett kalibrációkat. A mérési eredményekből az egyes vizsgálók pontosságára jellemző intraobserver hibák, illetve a vizsgálók közötti eltérésekre jellemző interobserver hibák kerültek számításra. A rendszer megfelelően pontosnak bizonyult, az átlagos intraobserver hiba 4,29 mm és 8,22 mm közötti, de egyes helyeken csupán 2-3 mm körüli érték. A műszaki tapasztalattal rendelkező vizsgáló átlagos kalibrációs hibája minden résztvevő esetén alacsonyabb, mint az orvosi hátérrel rendelkező. Nincs statisztikailag kimutatható kapcsolat a kalibrálások pontossága, és a résztvevők antropometriai tulajdonságai között (kor, magasság, testsúly, testtömeg-index). Az interobserver hibák a vártnál jelentősen nagyobbnak bizonyultak, 11,67 mm és 20,87 mm közötti résztvevőnkénti átlagos, és 65,35 mm maximális értékkel. Ezek az eltérések a különböző vizsgálók által végzett méréseket összehasonlíthatatlanná teszik. Az itt talált eredményeket a mérőrendszer és protokoll további fejelesztésénél érdemes szem előtt tartani. Optical motion capture systems are one of the basic tools of biomechanical motion analyses. With the technological developments, demand for cheaper, more compact and accurate systems are on the rise. The main goal of the present study is to determine the accuracy of anatomical landmark placement in a new motion analysis method, that uses marker-cluster tracking, a calibration technique, and an OptiTrack (NaturalPoint, Corvallis, OR, USA) motion capture system. Eight subjects (age: 40.8±28.8 years, mass: 69.4±18.1 kg, height: 168.1±14.8 cm) were measured by two examiners with different practical backgrounds (one with medical, and one with technological knowledge). From the measurement results, intra-examiner errors, illustrative of the examiners accuracy, and inter-examiner errors, illustrative of the differences between examiners were determined. The motion analysis method proved to be adequately accurate, with average intra-examiner errors between 4.29 and 8.22 mm, but errors of just 2-3 mm were achieved in cases. The results showed that, the average error of the examiner with technological background was lower compared to the examiner with medical background for every subject. No statistically significant connection was found between subject’s anthropometric properties (age, mass, height and body-mass index) and calibration accuracy. However, it was found that inter-examiner errors much larger than expected, with average values between 11.67 and 20.87 mm, with a maximum of 65.35 mm. These errors render measurements between examiners incomparable. These findings should be considered during further development of the measurement protocol. DOI: 10.17489/2018/1/0
Improving the knee prosthesis kinematics with the use of the evolutionary algorithm
Get PDFA térdprotéziseknek számos követelménynek meg kell felelniük, amelyek a szilárdsági, funkcionális, gyárthatósági, tartóssági és kompatibilitási szempontok. A gyártóknak ezeket a – sokszor egymásnak ellentmondó – feltételeket kell kielégíteni. A fejlesztés alapja a megfelelő geometria kiválasztása, amelyben az eredeti térdgeometriát nem lehet alapul venni, mert olyan bonyolultságú, annyi elemből álló és olyan anyagtulajdonságú protézis nem gyártható. Ezért a protézisek a valós térdnél egyszerűbbek, a mozgást két egymáson elmozduló elemmel biztosítják.1 A megfelelő geometria kiválasztása kulcsfontosságú, mert a tibia mozgását ezen két elem felületével kell biztosítani. A mozgást ismertnek feltételezzük (mérhető), és keressük az ezt létrehozó felületeket. Az ilyen jellegű problémák megoldására jól alkalmazható az evolúciós algoritmus valamelyik típusa. A munkánk során kidolgoztunk egy eljárást, amely genetikus algoritmus segítségével a térdprotézisek, mint egyedek „virtuális tenyésztését” teszi lehetővé. A tenyésztést bármelyik tulajdonság fejlesztésének céljából elvégezhetjük, jelen tanulmányban az említett mozgásfüggvény ismeretéből indulunk ki. DOI: 10.17489/biohun/2017/1/07The knee prostheses have to meet lots of requirements, which are: strength, function, manufacturability, durability and compatibility. The manufacturers have to meet with these often contradictory conditions. The basis for the development of knee prosthesis is the choice of the appropriate geometry. The original human knee geometry cannot be taken as a base for the prosthesis development because a prosthesis with so complexity, so many components and materials cannot be manufactured. Therefore the prostheses are simpler than the real knee joint. They can realize the movement with two on each other movable components.1 The movement of the tibia must be ensured by the two prosthesis components therefore it is really important to choose the right geometry. We are hypothesizing the motion (measurable) and we are looking for the surfaces that create it. For those tasks to solve one of the evolutional algorithm types is a good choice. During our work we elaborated a process that allows the „virtual breeding” of knee prostheses as individuals with the use of genetically algorithm. The breeding can be carried out for the development for either of the properties. In this study we are starting from the knowledge of the so called motion function
Numerical modelling of human ligaments
Get PDFDuring the everyday life, our articulations are subjected to numerous different static and dynamic effects, in the structure of the human body they ensuring the proper attachment between the articulating bones. Within them, the various ligaments take care of the stability of the joints, their healthy functioning is essential even for ordinary daily activities. Due to the extremely serious consequences of their damage or rupture, medical science has aimed to find an adequate way to heal or replace them with natural or artificial tendons/ligaments, but so far (mostly the long term) results are not satisfactory at all. For the improvement of these procedures the better understanding and description of their mechanical behaviour is necessary. Our articulations (knee, ankle, hand and shoulder) show very difficult mechanical behaviour both from the point of loading conditions and material behaviour. Thus, the trustworthy numerical simulation of them is a very complex problem, on the top of the irregular geometry, both geometrical and material nonlinearities have to be taken into account. That is why real laboratory experiments are indispensable for the reliable numerical results. For this purpose, series of experiments have been performed on tendons and ligaments in the Biomechanical Laboratory of the BUTE. By the evaluation of the results different hyperelastic material models are parameterized and compared with the help of simple finite element models. On the basis of these models a three-dimensional numerical model is developed in Ansys, validated by real and numerical results. On this model, frequently occurring motions are investigated, focusing on the mechanical response of the major knee joints
Mechanical model for estimating wear in tibio-femoral connection in total knee replacements
Get PDF A kopás olyan mechanikai faktor, amely az térdízületi implantátumok élettartamát legjelentősebben befolyásolja. Implantátumok esetében a kopás vizsgálatához különböző berendezésekkel (pin-on-disc, térd szimulátor) kísérleteket végeznek, amely kísérletekben több paraméter mellett, állandó csúszva-gördülési tényezőt alkalmaznak. Az utóbbi években megjelent cikkek alapján, több szerző cáfolja azt az állítást, hogy az állandó csúszva-gördülési tényező megfelelő lenne a modellezésnél. Ez a térdízület kapcsolódó geometriájának bonyolultságával indokolható, ami miatt a lokális kinematika is túl komplexé válik az ilyen egyszerű feltétel alkalmazhatóságához. Ebben a tanulmányban, a csúszva-gördülés változásának hatását kívánjuk bemutatni egy jól ismert mechanikai kopás modellen, az ún. Archard modellen. A modell által kimutathatóvá válik, hogy a kopás a korábbi eredményekkel ellentétben, 10% túlbecsült a 0 és 60 behajlítási fok közé eső tartományban, járás során, míg 65% alulbecsült a 0-120 behajlítási fok közé eső tartományban, guggolás során. DOI: 10.17489/biohun/2017/1/06 Wear is considered the main mechanical factor that limits the lifetime duration of total knee replacements (TKRs). Among several parameters during wear experiments, constant slide-roll ratio (S/R ratio) is frequently applied during pin-on-disc tests and knee simulators. However, several papers showed that the idea of constant S/R ratio is not a proper approach if TKR wear is modelled due to the complex geometry. In this study, the signifcant effect of S/R on wear is demonstrated by involving a flexion angle dependent S/R ratio into Archard’s law during gait and squat motion. By including this new parameter, it is demonstrated that the earlier models with constant S/R ratio overestimated wear by approximately 10% from 0 to 60 degree of flexion angle during gait, while underestimated it by approximately 65% from 0 to 120 degree of flexion angle during squat
Creating an „objective function” to describe the kinematics of the healthy human knee joint
Get PDFA térdprotézisek fejlesztése folyamatos napjainkban. Ennek célja elsősorban az, hogy a beültetett protézis az eredeti ízületi mozgást hozza létre. De milyen az emberi ízület által vezérelt mozgás? Ismert, hogy a térd behajlítása során rotáció és abductió is létrejön. Ezek közül a mozgás stabilitása szempontjából a flexio-rotácio függvénykapcsolat ismerete a leglényegesebb. Az irodalomban bemutatott vizsgálati eredmények sokasága rendkívüli különbözőségeket mutat. Jelen cikk az átlagos emberi térdízület által létrehozott ezen függvénykapcsolat, az ún. célfüggvény létrehozását mutatja be. Ez azért fontos, mert ez teszi lehetővé a különböző protézisek jóságának megítélését és a protézisgeometria javítását is. DOI: 10.17489/biohun/2017/1/02The development of knee prostheses is ongoing today. The original joint movement has to be created by the implanted prosthesis. This is the primary intent. But what is human-joint-driven motion? It is known that rotation and abduction are created during knee bending. From these, the knowledge of the flexio-rotation function is the most important for the stability of motion. The multitude of test results are presented in the literature shows extreme differences. This article describes the creation of the so-called objective function created by the normal human knee joint. This is important because it makes it possible to evaluate the goodness of different prostheses and improve the prosthesis geometry
A 7. MAGYAR BIOMECHANIKAI KONFERENCIA ABSZTRAKTJAI
Get PDF A-0001 Kurutz Márta Preventív vertebroplasztika és kifoplasztika biomechanikai összehasonlítása párosított mintadarabokon végzett nyomókísérletek alapján A-0002 Kator Miklós Protetika és Ortetika a jövőben galaxisunkban, a Föld nevű bolygón A-0003 Bojtár Imre Dekompresszív kraniektómia numerikus szimulációja A-0004 Nagymáté Gergely Járásvizsgálat Augmented Reality markerek és GoPro kamera segítségével A-0005 Sződy Róbert Csípőprotézis revízióikor alkalmazott „ custom made” vápakosár tervezése és készítése, három esetben alkalmazott eljárás A-0006 Sződy Róbert A „custom made” vápakosarak tervezésének elvi és gyakorlati nehézségei, a fejlődés iránya A-0007 Lovas László Feszültségek modellezése koponya implantátumban A-0008 Borbás Lajos Csontok anyagjellemzőinek közelítése a gyártástechnológiai paraméterek módosításával 3D nyomtatás esetén A-0009 Dulházi Fanni A vizuális és vesztibuláris rendszerek egyensúlybeli szerepének vizsgálata táncosok és tánctapasztalattal nem rendelkező nők szempontjából A-0010 Balassa Gábor Péter Térdprotézis kinematikájának javítása evolúciós algoritmus alkalmazásával A-0011 Parragh Márk 3D nyomtatási anyagok mechanikai tulajdonságainak meghatározása különböző nyomtatási irányokban A-0012 Popovics Júlia Személyre szabott csontpótló implantátumok előállításának folyamata irodalomfeldolgozás alapján A-0013 Kiss Bernadett A fejmozgás szerepe az egyensúlyozó képességben A-0014 Zelei Ambrus Lábmodell periodikus mozgásának előállítása a futás biomechanikai elemzéséhez A-0015 Csernátony Zoltán A 3D nyomtatott modellek helye és szerepe bonyolult ortopédiai műtétek tervezésében és kivitelezésében A-0016 Gerendás Péter Egyedi kézrögzítő fejlesztése és gyártása 3D nyomtatással A-0017 Manó Sándor Újabb eredményeink és terveink a 3D nyomtatás sebészi célú alkalmazásával kapcsolatban A-0018 Pammer Dávid Orális implantátumok primer stabilitása A-0019 Groszmann Ádám A karlendítés izomfeszülést és függőleges emelkedést növelő hatása függőleges felugrások során A-0020 Éltes Péter Endre 3D modellezés és nyomtatás a gerincsebészetben – AOSpine globális felmérés A-0021 Hampel Katalin A nyirokredukciós kezelés eredményességének új, funkcionális szemléletű mérési lehetősége: a járás analízis A-0022 Pálya Zsófa Az emelkedő teljesítményű futás hatása a mozgásparaméterekre A-0023 Tuza Kornélia Szubmaximális izometrikus kontrakció alatt bekövetkező fáradás hatása a motoros egységek aktivációjára a könyökhajlító izmokban A-0024 Kovács Bálint Az alszár izom-ín mechanikai jellemzőinek vizsgálata távfutókon A-0025 Rácz Kristóf Motion capture alapú mozgásvizsgáló rendszer anatómiai pont kalibráció pontosságának vizsgálata A-0026 Tihanyi József Az izom excentrikus és izometriás erőkifejtés arányának valós meghatározása akaratlagos izomkontrakciók során A-0027 Insperger Tamás Emberi egyensúlyozási feladatok modellezése a reakció időkésés figyelembevételével A-0028 Papp Zoltán A 3D nyomtatás technológia alkalmazása gerincsebészeti műtétetek preoperatív tervezéséhez valósághű 3 dimenziós modellek segítségével A-0029 Dóczi Martin Olivér Implantátummal rögzített törött alkar terhelhetőségének végeselemes vizsgálata A-0030 Némethy Anna Testtartási rendellenességek és az állkapocs ízületi diszfunkciók kapcsolata A-0031 Simonovics János Additív technológia által biztosított lehetőségek szájsebészeti implantátumok fejlesztésekor A-0032 Kondor Judit Az elongáció, vagyis a gerinc aktív megnyúlása a spinális kontrollban A-0033 Takács Mária Zebris gerincvizsgáló módszerrel és Cobb módszerrel meghatározott gerincgörbületi paraméterek összehasonlítása scoliosisban szenvedő gyermekek esetén A-0034 Lénárt Zoltán Saját fejlesztésű mozgásanalizátor műszer validálási folyamata Optitrack kamerarendszer segítségével A-0035 Némethy Anna Temporomandibuláris diszfunkcióval rendelkező páciensek fzioterápiás kezelése A-0036 Dobos Dániel András Lovak sántaság vizsgálatára alkalmas eszköz fejlesztése, gyorsulásmérők használatával A-0037 Pálinkás Judit Járásspecifkus törzstréning a hippoterápiában A-0038 Borbás Lajos Orvosi implantátumok méretezéséhez szükséges anyagmodellek additív gyártástechnológiák alkalmazása esetén A-0039 Szebényi Gábor Humán ínszalagok feszültségrelaxációja elmozdulás vezérelt fárasztó terhelés hatására A-0040 Temesi Tamás Szemlencse tokjának lyukasztásos elvű mechanikai vizsgálata A-0041 Málly Judit A posturalis stabilitás vizsgálata provokációs tesztekkel Parkinson-kórban (H-Y I-II) A-0042 Maróti-Agóts Ákos A magyar szürke szarvasmarha testméreteinek vizsgálata a VATEM optometriai módszerrel A-0043 Falk György 3D nyomtatás szerepe a gyógyászatban A-0044 Thomas Hock 3D-Markerless Silhouette Tracking in Training and Competition A-0045 Rappensberger Csaba Zebris … a mozgásban lévő jöv