All

What are you looking for?

All
Projects
Results
Organizations

Quick search

  • Projects supported by TA ČR
  • Excellent projects
  • Projects with the highest public support
  • Current projects

Smart search

  • That is how I find a specific +word
  • That is how I leave the -word out of the results
  • “That is how I can find the whole phrase”

Modelling of Gyroid Structures for Osseointegration of Implant Surfaces

The result's identifiers

  • Result code in IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21110%2F21%3A00352065" target="_blank" >RIV/68407700:21110/21:00352065 - isvavai.cz</a>

  • Result on the web

  • DOI - Digital Object Identifier

Alternative languages

  • Result language

    čeština

  • Original language name

    Modelování gyroidních struktur pro osteointegrační povrchy implantátů

  • Original language description

    Osteointegrace implantátů, která je velmi úzce spjatá s vlastnostmi jejich povrchů a materiálů, je problematika, která je v oboru již velmi dobře popsána a povrchové vlastnosti konvenčních implantátů mají dnes mnohé možnosti, jak docílit optimálního povrchu a spojení na rozhraní kost-implantát. Povrchové úpravy obecně cílí na zdrsnění povrchu implantátu, neboli zvětšení jeho specifického povrchu. Jiný postup, který je dnes možný díky aditivním technologiím, je aplikace porézních povrchů, které se na zvětšení specifického povrchu nepodílí na materiálové úrovni, ale na úrovni geometrie samotného implantátu. Jednou z takových struktur je gyroid – tuto strukturu můžeme najít velmi často v přírodě a z jejích mechanických testů vychází, že vykazuje velmi dobré pevnosti i při výrazné redukci modulu pružnosti E (příznivý efekt pro kost) a značné porozitě. Výzkum ukazuje, že pro tvorbu vzorků pro mechanické testy či pro účely 3D tisku reálných implantátů nám stačí CAD prostředí pro generaci struktury s uspokojivou přesností modelu. Pokud ale chceme na struktuře provádět výpočty pomocí MKP (FEM – metoda konečných prvků), musíme ke generaci modelu přistoupit jinak. Gyroidů je více druhů, ale obecně jsou to TPMS (triply-period minimal surface) povrchové struktury. Single gyroid je základní formou gyroidní struktury. Je popsán následující rovnicí: sin(2πx/a)xcos(2πy/a)+sin(2πy/a)xcos(2πz/a)+sin(2πz/a)xcos(2πx/a)-t=0, kde a je parametr určující rozměr opsané krychle a x, y a z jsou prostorové souřadnice. Manipulací parametru t můžeme docílit požadované charakteristiky struktury – parametr má svá omezení, ale lze jeho pomocí docílit variace mezi tzv. trabekulární a stěnovou variantou struktury (Obr. 1).

  • Czech name

    Modelování gyroidních struktur pro osteointegrační povrchy implantátů

  • Czech description

    Osteointegrace implantátů, která je velmi úzce spjatá s vlastnostmi jejich povrchů a materiálů, je problematika, která je v oboru již velmi dobře popsána a povrchové vlastnosti konvenčních implantátů mají dnes mnohé možnosti, jak docílit optimálního povrchu a spojení na rozhraní kost-implantát. Povrchové úpravy obecně cílí na zdrsnění povrchu implantátu, neboli zvětšení jeho specifického povrchu. Jiný postup, který je dnes možný díky aditivním technologiím, je aplikace porézních povrchů, které se na zvětšení specifického povrchu nepodílí na materiálové úrovni, ale na úrovni geometrie samotného implantátu. Jednou z takových struktur je gyroid – tuto strukturu můžeme najít velmi často v přírodě a z jejích mechanických testů vychází, že vykazuje velmi dobré pevnosti i při výrazné redukci modulu pružnosti E (příznivý efekt pro kost) a značné porozitě. Výzkum ukazuje, že pro tvorbu vzorků pro mechanické testy či pro účely 3D tisku reálných implantátů nám stačí CAD prostředí pro generaci struktury s uspokojivou přesností modelu. Pokud ale chceme na struktuře provádět výpočty pomocí MKP (FEM – metoda konečných prvků), musíme ke generaci modelu přistoupit jinak. Gyroidů je více druhů, ale obecně jsou to TPMS (triply-period minimal surface) povrchové struktury. Single gyroid je základní formou gyroidní struktury. Je popsán následující rovnicí: sin(2πx/a)xcos(2πy/a)+sin(2πy/a)xcos(2πz/a)+sin(2πz/a)xcos(2πx/a)-t=0, kde a je parametr určující rozměr opsané krychle a x, y a z jsou prostorové souřadnice. Manipulací parametru t můžeme docílit požadované charakteristiky struktury – parametr má svá omezení, ale lze jeho pomocí docílit variace mezi tzv. trabekulární a stěnovou variantou struktury (Obr. 1).

Classification

  • Type

    O - Miscellaneous

  • CEP classification

  • OECD FORD branch

    30404 - Biomaterials (as related to medical implants, devices, sensors)

Result continuities

  • Project

  • Continuities

    S - Specificky vyzkum na vysokych skolach

Others

  • Publication year

    2021

  • Confidentiality

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů