MACŮREK, M. Vliv kalcifikací na napjatost v tepnách [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2023.

Posudek vedoucího

Burša, Jiří

Téma práce spadá do aktuálních směrů výpočtového modelování v biomechanice tepen, kde koncentrace napětí způsobené kalcifikacemi jsou významným faktorem ovlivňujícím napjatost a riziko porušení cévní tkáně a současně umožňují efektivní výpočtové modelování. Student vytvořil model se zjednodušenou geometrií tepny i kalcifikací a s jeho pomocí vyšetřoval dopad kalcifikací na napjatost ve stěně tepny. Použil přitom tvarová zjednodušení pro porovnání spojitých a zrnitých kalcifikací, která nelze současnými zobrazovacími metodami (CT, MRI) vzájemně odlišit. Provedl porovnání uvedených kalcifikací a parametrickou studii vlivu průměru kalcifikací a jejich vzájemné vzdálenosti v případě zrnitých (nesouvislých) mikrokalcifikací na koncentraci napětí. Použil přitom Hookeovský model materiálu pro kalcifikace a homogenní izotropní hyperelastický model pro stěnu tepny, protože pro složitější modely není dostatek mechanických zkoušek ani histologických dat o uspořádání kolagenních vláken v kalcifikované tkáni. Výsledky ukazují očekávanou koncentraci napětí, která je větší v případě zrnitých kalcifikací než u kontinuálních.Student pracoval velmi samostatně a práci pravidelně konzultoval. Práce má po všech stránkách výbornou úroveň, student v ní prokázal, že plně zvládá základní přístupy inženýrské mechaniky a výpočtového modelování.

Posudek oponenta

Fuis, Vladimír

Diplomová práce v rozsahu 59-ti stran se zabývá vlivem kalcifikace na napjatost v tepně. Ve stručném úvodu lze najít náznaky problémové situace, ale formulaci problému zcela postrádá, přitom tato dvě témata byla intenzivně řešena v předmětu RD8 – Seminář k diplomové práci. Rešeršní část diplomové práce se zaměřuje převážně na oběhovou soustavu. Kalcifikaci se diplomant věnuje na půl straně v rozsahu 209 slov, ve které se zmiňuje o mikrokalcifikacích, které se postupně spojují a vznikají makrokalcifikace. V této části práce chybí vizualizace těchto kalcifikací např. z CT, jak je zmíněno na str. 22, protože tvar kalcifikace určitě výrazně ovlivňuje napjatost v tepně. Použitý model materiálu je detailně popsán v kap. 3.1 s tím, že materiálové charakteristiky stěny tepny velmi dobře korespondují s průměrnými hodnotami získanými experimentálně z [27]. Popis modelu geometrie pro jednotlivé řešené varianty včetně okrajových podmínek je propracovaný. Pozitivně hodnotím použití submodelu u varianty s kulovými obvodově rozmístěnými kalcifikacemi. V práci je znázorněna až finální diskretizace modelů, přičemž tato byla získána na základě citlivostní analýzy. K analýze výsledků výpočtového modelování pro kulové kalcifikace jsou použity bezrozměrné parametry b a e, což zjednodušilo popis výsledků. Výsledky výpočtového modelování se soustřeďují na analýzu redukovaného napětí a prvního hlavního napětí v tepně. V práci je na str. 43 a 44 uvedeno, že z důvodu vzniku trojosé tahové napjatosti v tepně je vhodnější z hlediska mezního stavu porušení tepny hodnotit první hlavní napětí, proč jste tedy hodnotil i redukované napětí (viz otázka níže)? V závěru práce diplomant kvantifikuje součinitele koncentrace napětí pro jednotlivé kalcifikace, což přesahuje zadání práce. Práce je napsána přehledně a čtivě, některé formulace by však bylo vhodné upravit, např. popis obrázku 10 „Proložení navrženým materiálem“. Překlepů je v práci minimum, jen bych upozornil na to, že „viz“ není zkratka, takže bez tečky. Práce je velmi kvalitní a doporučuji ji k obhajobě a hodnotím stupněm „B“.

eVSKP id 149635