Biomechanical Study of Craniomaxillofacial Bone-Implant Interactions Using Patient-Specific Approach and Multiscale Computational Modeling
Project goals
The project is focused on solving of clinical problems associated with the mechanical interaction of small implants with the bone in craniomaxillofacial region of human skeleton. One of the problem issues deals with an effective acquisition and utilization of data from CT and micro-CT devices which might be used for creation of complex computational models. The effective processing of data from CT and micro-CT devices will enable to achieve high level of computational models which will comprise detailed trabecular bone architecture, non-homogeneous bone material model, remodeling algorithms etc. Using these models will allow local biomechanical analysis which is inevitable for understanding of bone-implant interaction mechanism, effects of cancellous bone density and osteoporosis on the implant stability, remodeling processes and for developing of more accurate patient-specific models allowing the prediction of after-implantation states.
Keywords
Multiscale modelingbiomechanicscomputed tomographyimplantstrabecular architectureimage processingbone tissuestress-strain analysisbone remodelingpatient-specific approach
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 20 (SGA0201600001)
Main participants
Vysoké učení technické v Brně / Fakulta strojního inženýrství
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
16-08944S
Alternative language
Project name in Czech
Biomechanická studie interakce kraniomaxilofaciálního implantátu s kostí s využitím personalizovaného přístupu a víceúrovňového výpočtového modelování
Annotation in Czech
Projekt je zaměřen na řešení klinických problémů souvisejících s mechanickou interakcí malých implantátů s kostní tkání v kraniomaxilofaciální oblasti lidského skeletu. Jedna z problémových oblastí se zabývá efektivním získáním a využitím informací z CT a mikro-CT zařízení, které lze využít pro tvorbu komplexních výpočtových modelů. Efektivní zpracování informací z CT a mikro-CT umožní vysokou úroveň výpočtových modelů, které budou zahrnovat detailní trámečkovou architekturu kosti, nehomogenní model materiálu kosti, remodelační algoritmy apod. Použití těchto modelů umožní lokální biomechanickou analýzu, která je nezbytná pro pochopení mechanismu interakce implantátu s kostí, vlivů hustoty spongiozní kosti a osteoporozy na stabilitu implantátů, remodelačních procesů a pro vývoj přesnějších personalizovaných modelů umožňujících predikci poimplantačního vývoje.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
Researchers have met the project's objectives and worked oput several key publications with regard to finite element models of sculls and dental implants. The project contributed to the education of students. They have published a number of papers, especially in Jimp journals. The spending was in accordance with the rules competition.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2016
Realization period - end
Jul 22, 2020
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 26, 2018
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP21-GA0-GA-U/01:1
Data delivery date
Apr 12, 2021
Finance
Total approved costs
3,583 thou. CZK
Public financial support
3,583 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
3 583 CZK thou.
Public support
3 583 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
JR - Other machinery industry
Solution period
01. 01. 2016 - 22. 07. 2020