ŠAFRAN, J. Deformační a napěťová analýza loketní kosti s dlahou [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2024.

Posudek vedoucího

Marcián, Petr

Diplomant Bc. Jindřích Šafran zpracoval diplomovou práci zabývající se náročnou problematikou tříštivých zlomenin loketního kloubu. Tato práce vznikla ve spolupráci s traumatologií Úrazové nemocnice v Brně. Diplomant se zhostil řešení s nadšením a aktivně a pravidelně konzultoval práci s lékařem traumatologem. Vytvoření výpočtového modelu vyžadovalo velké množství úsilí a času. V práci provedl řešení a analýzu deformačních a napěťových stavů pro různé varianty a rozšířil si tak zadání práce. Provedená analýza výsledků je rozsáhlá, ale bohužel místy ne úplně logicky uspořádaná a někdy mírně chaotická z důvodů velkého množství prezentovaných výsledků a řešených variant. Práci doporučuji k obhajobě a navrhuji známku A.

Posudek oponenta

Burša, Jiří

DP řeší konkrétní klinický problém, a to posouzení různých způsobů fixace tříštivé zlomeniny loketního kloubu. K tomu byl použit velmi detailní model, na němž diplomant odvedl obrovský kus práce. Přes velký rozsah diplomové práce (122 stran bez seznamu literatury) v ní však chybí některé důležité části a jiným se věnuje neúměrně mnoho prostoru. Rešeršní část podává zasvěcený úvod do anatomie loketního kloubu a klasifikace jeho zlomenin, uvádí i velmi detailní popis použitých zobrazovacích metod. Naopak se vůbec nevěnuje veličinám, které tvoří hlavní výstupy práce, tedy Frostově hypotéze mezních stavů kostní tkáně nebo významu mezifragmentálních posuvů pro hojení zlomeniny. Tvorba modelu je popsána velmi zevrubně, ale přesto málo srozumitelně. V kap. 4.2 např. chybí informace, zda zobrazovaný kloub je zdravý nebo patologický a proč byla jeho geometrie složitě transformována z levé na pravou, ani není vysvětleno, proč byl model kloubu bez fraktury zapotřebí. Některé části modelu působí úrovňově nevyváženě. Detailně se např. zjišťuje velikost svalového úponu, přestože se následně modeluje bodově prvkem LINK. Vstupní data pro model materiálu kosti (HU) mají relativní odchylku 25-35%, výsledné materiálové vlastnosti jsou však uváděny (i dále používány) se čtyřmi platnými číslicemi a s podobnou přesností jsou uváděny a analyzovány výsledky. Zatěžující tíhové síly a polohy jejich působišť jsou určovány na 3-4 platné číslice z průměrných hodnot pro populaci. Šrouby jsou modelovány včetně závitu, což enormně zvyšuje velikost modelu, ale úplně chybí analýza hustoty sítě. Neschopnost rozlišovat mezi podstatným a nepodstatným se projevuje i v prezentaci výsledků, kterou zahlcují výsledky zcela nepodstatné. Napětí ve šroubech je zobrazováno na 22 stranách, přestože nikde nepřekračuje čtvrtinu meze kluzu. Napětí v dlaze již jen na sedmi, ale řádový rozpor mezi hodnotami z obrázků a hodnotami použitými (607 MPa vs. 62 MPa ve sloupcovém grafu na Obr. 7.32) není okomentován, přestože bezpečnost vůči mezi kluzu by tím poklesla pod 1,4. Mnohem stručnější je vyhodnocení intenzity přetvoření kostní tkáně, která je podstatnou veličinou pro hojení. Diplomant porovnává zřejmě pouze srostlou kost s variantou 1, což však není na obr. 7.34-7.38 popsáno. Na konci kap. 7.5 je uvedena hodnota rozdílu mezifragmentálního posuvu varianty 4 od ostatních variant 1,03 mm, přestože absolutní hodnoty jsou v řádu setin mm. Nevěrohodně působí i vypočítané celkové posuvy, ke kterým se vztahuje jedna z mých otázek.   Jazykově je práce velmi dobrá, s přijatelným množstvím formulačních a stylistických nepřesností, např. když jako hlavní rys CT snímkování uvádí uložení pacienta do vodorovné polohy. Další drobné, formální a gramatické chyby: Nesprávně uvedený rok vypracování na titulním listě. Nejednotné používání pojmů jednoosý, jednorozměrný, vícerozměrný. Obrázek 6.6 nemá popisy, které by jej učinily srozumitelným. Dvojitý odkaz na kap. 6.3.4. v kap. 6.5., který se navíc vzápětí opakuje s nesprávným počtem modelů geometrie. V obrázcích 7.2 – 7.4 nejsou čitelná označení souřadnicových os, je třeba je dohledávat z popisu v textu. Modely spongiózy a kostní dřeně byly spojovány (kap. 6.1.2), aby byly nakonec opět rozděleny a kostní dřeň vynechána. Kap. 4.3 se věnuje zjemňování voxelů v CT snímcích, kterým se dosahuje přesnosti čtyřnásobně vyšší, než u použitých snímků zlomeniny (Tab. 4.2 vs. Tab. 6.1). U modelu geometrie chrupavky, který byl vytvářen uměle, není uvedena její zvolená tloušťka. Celkově práce vypovídá o velkých znalostech autora a výborné spolupráci s lékařem, ale na druhé straně o jeho neschopnosti systematického přístupu, která do jisté míry znehodnotila obrovské množství vykonané práce. Tato v závěru působí jako nedokončená, nejsou formulovány závěry ani doporučení, takže výsledky nelze předložit lékařům či jiným uživatelům méně vzdělaným v oboru mechaniky. Přesto deklarované cíle byly splněny a naplňují požadavky kladené na diplomovou práci, kterou doporučuji k obhajobě a hodnotím stupněm C – dobře.

eVSKP id 157704