<p>У овоj дисертациjи обрађен jе проблем равнотеже засвођених масивних<br />конструкциjа. На основу подробне разраде теориjе потпорне линиjе и<br />концепта конструкциjског афинитета, уведен jе модел афиних сводова.<br />Установљена jе зависност између облика сводних поља и одговараjу-<br />ћих деjстава свода, те jе начињен параметарски модел за проjектовање<br />сложених афиних сводова. Њиме jе обухваћен аутоматизовани прора-<br />чун и графички приказ резултантних деjстава на ослонце, у виду рачу-<br />нарског алата применљивог у проjектовању и савременом обликовању<br />засвођених архитектонских простора. С обзиром на раванске проблеме<br />&ndash; лукове коjи могу бити ободни лукови афиног свода, аналитички jе<br />обрађено чак десет скупина различитих симетричних конвексних лу-<br />кова те jе извршено и одговараjуће нумеричко моделирање.</p> / <p>U ovoj disertaciji obrađen je problem ravnoteže zasvođenih masivnih<br />konstrukcija. Na osnovu podrobne razrade teorije potporne linije i<br />koncepta konstrukcijskog afiniteta, uveden je model afinih svodova.<br />Ustanovljena je zavisnost između oblika svodnih polja i odgovaraju-<br />ćih dejstava svoda, te je načinjen parametarski model za projektovanje<br />složenih afinih svodova. NJime je obuhvaćen automatizovani prora-<br />čun i grafički prikaz rezultantnih dejstava na oslonce, u vidu raču-<br />narskog alata primenljivog u projektovanju i savremenom oblikovanju<br />zasvođenih arhitektonskih prostora. S obzirom na ravanske probleme<br />&ndash; lukove koji mogu biti obodni lukovi afinog svoda, analitički je<br />obrađeno čak deset skupina različitih simetričnih konveksnih lu-<br />kova te je izvršeno i odgovarajuće numeričko modeliranje.</p> / <p>In this dissertation, the problem of the equilibriumof vaulted masonry structures<br />is considered. On the basis of detailed analysis of the thrust line theory and<br />the concept of structural affinity, the model of affine vaults is introduced. The<br />relation between the shape of the vault&rsquo;s bays and the structural action is<br />established, and the parametric model for the design of complex affine vaults<br />is defined. It involves the automated calculation and graphic representation of<br />the resultant loads; thus, the computational tool applicable in the design and<br />contemporary shaping of vaulted architectural spaces is created. Regarding twodimensional<br />problems &ndash; arches which can be peripheral arches of affine vaults,<br />for ten groups of different symmetrical convex arches, the analytical treatment<br />and a corresponding numerical modelling are carried out.</p>

<p>U uvodnom delu doktorske disertacije opisuje se kompleksnost problematike kori&scaron;ćenja polimera za bazu zubne proteze, sa osvrtom na njihove op&scaron;te osobine, stepen biokompatibilnosti i njihove mehaničke karakteristike. Detaljno je opisana problematika ispitivanja stomatolo&scaron;kih materijala i napravljeno je poređenje i korelacija između in vitro i in vivo načina ispitivanja biokompatibilnosti. Drugi deo obuhvata ispitivanje čvrstoće polimera za bazu zubne proteze i analizu uticaja osobina materijala u odnosu na biolo&scaron;ku sredinu u kojoj obavljaju svoju funkciju, i u odnosu na sile kojima su tokom funkcije materijali izloženi. Cilj doktorske disertacije je utvrđivanje stepena biokompatibilnosti i mehaničkih karakteristika toplopolimerizujućih, hladnopolimerizujućih i termoplastičnih akrilata za bazu zubne proteze. Istraživanje je obuhvatilo 3 komercijalna materijala iz grupe akrilata, koji se razlikuju po hemijskom sastavu i načinu polimerizacije. Ispitivanje biokompatibilnosti rađeno je u in vitro i in vivo uslovima. Ispitivanje na ćelijskim kulturama obuhvatalo je dve ćelisjke linije (MRC 5 i L929) sa dva načina kontakta između ćelija i materijala (direktan, indirektan) i dva načina određivanja biolo&scaron;kog ishoda (MTT test, Agar difuzioni test). Istraživanje urađeno in vivo obuhvatalo je test subkutane implantacije, na animalnom modelu pacova, i test iritacije oralne sluzokože na animalnom modelu hrčka. Oba testa rađena su u skladu sa standardom ISO 10993. Cilj in vivo istraživanja bio je ispitivanje reakcije tkiva na implantirani materijal, računajući i zavr&scaron;nu integraciju ili dezintegraciju implantiranog materijala. Prednost in vivo istraživanja nalazi seu analizi uticaja materijala na sterilno živo tkivo, uz praćenje imunolo&scaron;ke reakcije, kao dopuna prethodnom istraživanju na ćelijskim kulturama. Dopunski deo in vivo ispitivanja biokompatibilnosti određen je prema kliničkoj upotrebi ispitivanih materijala, zbog čega je odabran test oralne iritacije sluzokože. Sluzokoža bukalne kesice sirijskog hrčka sastoji se od pločasto slojvitog epitela sa orožavanjem, &scaron;to je predstavljao dobar model za ispitivanje polimera za bazu zubne proteze, po&scaron;to zubna proteza naleže na sluzokožu nepca i rezidualnog alveolarnog grebena koja takođe orožava. Drugi deo disertacije obuhvatao je ispitivanje mehaničkih karakteristika, pri čemu su urađeni test zatezne čvrstoće, test savojne čvrstoće, test čvrstoće loma i mikrotvrdoće, uz dopunsku analizu pratećih parametara. Rezultati ispitivanja biokompatibilnosti pokazali su da su testovi biokompatibilnosti osetljivi na upražnjeni metodolo&scaron;ki postupak. Ispitivanjem na ćelijskim kulturama nisu utvrđene značajne razlike u citotoksičnosti između toplopolimerizujućih, hladnopolimerizujućih i termoplastičnih akrilata. Takođe, rezultati su se razlikovali u odnosu na tip ćelijske kulture i način provere biolo&scaron;kog ishoda, &scaron;to se slaže sa prethodnim navodima o kompleksnoj problematici njihovog međusobnog poređenja. Ispitivanjem biokompatibilnosti subkutanom implantacijom praćen je inflamatorni odgovor tkiva u vremenskom intervalu od 90 dana. Reakcija organizma na implantirani materijal posmatrana je kroz ćelijske i tkivne parametre, u skladu sa ISO 10993. Dodatno je urađena i analiza hrapavosti implantiranih materijala. Histolo&scaron;kom analizom utvrđena je razlika u inflamatornom odgovoru u odnosu na kori&scaron;ćeni materijal, kao i prema vremenskom intervalu implantacije. Test oralne iritacije sluzokože nije se pokazao kao dovoljno senzitivan za ispitivanje ovih vrsta materijala. Ispitivanjem mehaničkih karakteristika utvrđene su razlike između toplopolimerizujućih, hladnopolimerizujućih i termoplastičnih akrilata. Najveći stepen čvrstoće utvrđen je kod toplopolimerizujućih akrilata dok je najveća konzistentnost rezultata bila u grupi termoplastičnih akrilata. Prezentovano istraživanje predstavlja prvu detaljnu analizu biokompatibilnosti i mehaničkih karaktestistika polimera za bazu zubne proteze.</p> / <p>The introduction describes the complexity of use of denture base materials, with regard to their general characteristics, biocompatibility and mechanical properties. Issues related to the testing of dental materials is described in detail and comparison is made between in vitro and in vivo methods of biocompatibility testing. The second part further covers the determination of strength of previously used materials, in relation to biological environment in which their function is conducted and in relation to the influence of masticatory forces which can contribute to their mechanical failure. The aim of the presented research was to assess the degree of biocompatibility and mechanical properties of cold curing, hot curing and thermoformed denture base materials. The research included three denture base materials, which differed according to their chemical composition and polymerization protocols. The biocompatibility testing was carried out in in vitro and in vivo conditions. The in vitro experiments covered two different cell lines (MRC 5 human lung fibroblasts and L929 mouse fibroblasts) with two types of contact (direct, indirect) and two different types of quantification of biological outcome (MTT assay and Agar overley test). The in vivo assessment of biocompatibility covered the subcutaneous implantation test, on the animal model of Wistar rat, and oral mucosa irritation test, on the animal model of sirian hamster. Both tests were conducted according to the ISO 10993. The aim of the in vivo investigation was to evaluate tissue reactions to the implanted materials, including the final integration or disintegration of the tested materials. The advantage of in vivo investigation included the possibility of monitoring the materials influence on living tissues, with the analysis of imunological response as an addition to the previously conductedresearchon cell cultures. The supplemental part of in vivo investigation was chosen according to the clinical use of the tested materials, which included the oral mucosa irritation test.The mucosa of hamster buccal pouch consists of stratified squamos epithelium, which is considered to be an adequate replacement for the human denture supporting tissues, which also consist of the same type of epithelium. The second part of thesis includes the determination of mechanical properties of denture base materials. It consists of four types of tests: tensile strength test, bending strength test, fracture toughness test and microhardness tests, followed by the analysis of corresponding parameters. The results of the biocompatibility tests showed that the biological outcome of the applied method is highly depended on the methodological procedure. The investigation conducted in vitro, on two different cell lines, did not show significant difference in cytotoxicity between hot curing, cold curing and thermoformed denture base materials. Also, the results were influenced by the type of cell culture and the evaluation method of biological outcome, which agrees with the previous allegations about the complexicity of their mutual comparison. The subcutaneous implantation test covered the inflammatory response in the time period of 90 days. The organism reaction to the implanted material was determined through the cell and tissue parameters of organism response, evaluation of which was conducted according to the ISO 10993. Additionally, the surface roughness of the implanted specimens of materials was also measured. The inflammatory response of the ogranism was influenced by the type of the implanted material and the time interval of implantation. The oral mucosa irritation test has proven not to be sufficiently sensitive for testing of this type of materials. Testing of the mechanical properties od denture base materials, revealed the difference between the cold curing, hot curing and thermofomed denture base materials. The highest strength was observed in hot curing materials, while the highest consistency of the results was observed in thermoformed resins. The presented investigation presents the first detail analysis of the biocompatibility and mechanical properties of the denture base materials, and as such presents a novelty in the field of dental materials characterization.</p>

<p>Gleđ je supstrat adhezije direktnih i indirektnih ispuna, ljuspi, splintova, zalivača i ortodontskih bravica. Adhezija između materijala i zubnog tkiva je ključna za uspe&scaron;no sprovođenje različitih stomatolo&scaron;kih intervencija. Ova veza, bez obzira na brojnost i raznovrsnost novih materijala nije u potpunosti re&scaron;ena. CILJ: Ispitati mehaničke i hemijske osobine gleđi nakon tretmana različitim kondicionerima za pripremu gleđi. Odrediti tvrdoću i modul elastičnosti, odrediti hemijski udeo minerala kalcijuma i fosfata u povr&scaron;inskom sloju gleđi pre i posle nagrizanja različitim kiselinama i utvrditi uticaj prizmatičnosti gleđi na stepen nagrizanja gleđi primenom različitih kiselina. METODE: Sprovedeno je in vitro istraživanje na ekstrahovanim humanim zubima. U odnosu na primenjeni kondicioner analizirano je 192, od toga 96 uzoraka stalnih zuba i 96 uzoraka mlečnih zuba. Pripremljeni uzorci gleđi su analizirani pre i nakon primene četiri vrste kondicionera: 37% ortofosforne kiseline (Kerr, Gel etchant), 10% poliakrilne kiseline (GC, Dentin Conditioner), monomera estra fosforne kiseline (GC G bond), hidroksietilmetakrilata sa fosfornom kiselinom (3M Unitek, Transbond&trade; Plus Self Etching Primer). Određivana je tvrdoća i modul elastičnosti gleđi nanoindentacijom, struktura povr&scaron;inskog sloja gleđi pomoću skening elektronske mikroskopije, dok je hemijski sastav povr&scaron;inskog sloja gleđi određen metodom energetske disperzione spektroskopije. Rezultati modula elastičnosti unutar grupe mlečnih zuba ukazali su na postojanje statistički značajnih razlika između rezultata netretirane okluzalne povr&scaron;ine i svih tretiranih uzoraka okluzalne povr&scaron;ine, dok analiza tvrdoće gleđi u istoj grupi, ukazala je na statistički značajne razlike između vrednosti netretiranih i svih tretiranih uzoraka, na svim povr&scaron;inama, osim na uzorcima bukalne povr&scaron;ine tretiranih poliakrilnom kiselinom. U grupi stalnih zuba, postoje statistički značajne razlike vrednosti modula elastičnosti između uzoraka tretiranih ortofosfornom kiselinom, bez obzira na povr&scaron;inu zuba, u odnosu na grupe u kojima su kori&scaron;ćeni drugi kondicioneri, osim kada su poređeni uzorci lingvalne povr&scaron;ine stalnih zuba tretirani ortofosfornom kiselinom sa uzorkom - iste povr&scaron;ine tretirane Transbondom. Rezultati tvrdoće gleđi stalnih zuba pokazali su statistički značajne razlike između netretirane, kontrolne grupe i svih grupa testiranih kondicionera, bez obzira na ispitivanu povr&scaron;inu zuba. Svaki primenjeni kondicioner promenio je povr&scaron;insku morfologiju uzorka. Ortofosforna i poliakrilna kiselina, u najvećoj meri su uticala na pojavu polja nagrizanja tipa 1 i tipa 2. Primenom G bonda i Transbonda pored tipa 1, veliki udeo polja nagrizanja bio je tipa 5. Analiza hemijskih elemenata povr&scaron;inskog sloja gleđi uzoraka pre i nakon kondicioniranja ukazala je na smanjenje udela analiziranih elemenata, osim kiseonika čiji se maseni udeo povećao nakon tretmana sa svim kondicionerima u grupi stalnih i mlečnih zuba. ZAKLJUČAK: Vrednosti tvrdoće gleđi i vrednosti modula elastičnosti značajno se smanjuju nakon nagrizanja gleđi u stepenu koji je u zavisnosti od primenjenog kondicionera. Efekat nagrizanja aprizmatične gleđi je značajno manji u odnosu na stepen nagrizanja prizmatične gleđi, primenom svih testiranih kondicionera. Hemijski udeo minerala kalcijuma i fosfata u povr&scaron;inskom sloju gleđi je značajno niži posle nagrizanja u odnosu na vrednosti pre nagrizanja gleđi, međutim sam odnos Ca i P se ne menja.</p> / <p>Dental enamel is a substrate for the adhesion of direct and indirect fillings, venners, splints, fissure sealants and orthodontic brackets. Adhesion between the material and dental tissue is key to success of various interventions in dentistry. Despite the abundance and variety of new materials, adhesion has not been fully resolved. OBJECTIVES: To investigate the mechanical and chemical properties of the enamel after treatment with different conditioners. Determine the hardness and modulus of elasticity, the chemical content of calcium and phosphate minerals in the surface layer of the enamel before and after etching with different acids, and define the effect of enamel prismaticity on the degree of demineralisation by applying different acids. METHODS: An in vitro study was performed on extracted human teeth. In relation to the conditioner used, 192 were analyzed, of which 96 were permanent teeth and 96 were decidous teeth. Prepared enamel samples were analyzed before and after the application of four types of conditioner: 37% orthophosphoric acid (Kerr, Gel etchant), 10% polyacrylic acid (GC, Dentin Conditioner), phosphoric acid ester monomer (GC G bond), hydroxyethyl methacrylate with phosphoric acid ( 3M Unitek, Transbond &trade; Plus Self Etching Primer ). The hardness and modulus of elasticity of the enamel were determined by nanoindentation, the structure of the enamel surface layer by scanning electron microscopy, while the chemical composition of the enamel surface layer was determined by energy dispersive spectroscopy. RESULTS: The results of the modulus of elasticity within the group of decidous teeth indicated statistically significant differences between the results of untreated occlusal surface and all treated occlusal surface samples, while the analysis of the hardness of the enamel in the same group indicated statistically significant differences between the values of untreated and all treated samples, on all surfaces except buccal surface samples treated with polyacrylic acid. In the group of permanent teeth, there are statistically significant differences in the value of the modulus of elasticity between the samples treated with orthophosphoric acid, regardless of the tooth surface, compared to the groups in which other conditioners were used, except when the samples of the lingual surface of permanent teeth were treated with orthophosphoric acid in comparison to same sample group treated with Transbond. The results of the hardness of the permanent tooth enamel showed statistically significant differences between the untreated, control group and all groups of conditioners used, regardless of the tooth surface tested. Each conditioner applied changed the surface morphology of the sample. Orthophosphoric and polyacrylic acid, to a large extent, influenced the appearance of etching patterns type 1 and type 2. Using G bond and Transbond alongside to type 1, a large proportion of the etching pattern was type 5. Analysis of the chemical components of the surface layer of the enamel samples before and after conditioning indicated reduction of the proportion of analyzed elements, except for oxygen whose mass fraction increased after treatment with all conditioners in the permanent and deciduous teeth group. CONCLUSION: The values of the hardness of the enamel and the values of the modulus of elasticity decrease significantly after etching of the enamel to a degree that depends on the conditioner applied. The etching effect on aprismatic enamel is significantly smaller than the degree of demineralisation of the prismatic enamel in all conditioners tested. The chemical content of calcium and phosphate minerals in the surface layer of the enamel is significantly lower after the conditioning, however the Ca and P ratio does not change.</p>

<p>U prvom poglavlju je ukazano na potrebu ugradnje implantata u cilju ponovnog<br />uspostavljanja normalnog funkcionisanja lokomotornog sistema čoveka. Na osnovu<br />analize broja i strukture ugrađenih endoproteza zgloba kuka za 2014. i 2015. godinu na<br />IOHB &bdquo;Banjica&ldquo;, Beograd, i Kliničkom centru Vojvodine Novi Sad, Klinika za ortopediju<br />i traumatologiju, zaključuje se da ovi pokazatelji ukazuju na sličnost i uporedivost, sa<br />podacima iz SAD, u odnosu na broj stanovnika.<br />Drugo poglavlje, u uvodnom delu, sadrži sistematizaciju endoproteza zgloba kuka u skladu sa standardom ISO 7216. Nakon toga, dat je prikaz dosadašnjih rezultata primene tumorskih modularnih endoproteza. Pažnja je poklonjena opisu i varijantnosti konstrukcionih elemenata modularnih endoproteza zgloba kuka, kao i analizi izvedenih konstrukcionih rešenja. Prikaz dosadašnjih istraživanja je upotpunjen analizom patentnih rešenja modularnih endoproteza zgloba kuka. Na kraju, polazeći od prethodno sumiranih saznanja, i iskustva u razvoju protetičkih pomagala je definisan cilj istraživanja, osnovne hipoteze, materijal i metode.<br />Treće poglavnje sadrži kratak prikaz koštanih tumora i istorijat tumorske<br />endoproteze. Ukazuje se na komplikacije nakon ugradnje kao i na kriterijume za ugradnju<br />tumorske endoproteze. Primarni i sekundarni tumori, neuspela aloartroplastika,<br />prelomi preko ili ispod trohantera, patološki prelom, često prouzrukuju totalno<br />razaranje gornjeg dela butne kosti, i ovi uslovi predstavljaju indikaciju za zamenu<br />gornjeg dela butne kosti tumorskom endoprotezom. Cilj ugradnje tumorske endoproteze<br />zgloba kuka je da se spase ekstremitet, očuva estetika i obezbedi zadovoljavajuća<br />funkcionalnost i neutrališe prisustvo bola. Ne može se očekivati da endoprotetski<br />sistem ima neograničen vek. Za pojedine delove koji su izloženi intenzivnom habanju u<br />toku eksplatacije potrebno je obezbediti mogućnost jednostavne zamene uz minimalan<br />hirurški zahvat.</p><p>Sa biomehaničkog aspekta projektovanja, sistem fiksacije i konfiguracija tela<br />endoproteze mora biti takav da minimizira naponsko stanje ili obezbedi povoljniju<br />raspodelu napona.<br />Četvrto poglavlje je posvećeno definisanju strukture i dimenzija komponenti sistema<br />tumorske modularne endoproteze zgloba kuka. Ukazuje se na postupak i uticajne faktore<br />na proces projektovanja, kao i na pouzdanost projektovanog rešenja. Posebna pažnja je<br />posvećena dimenzionisanju donje komponente endoproteze sa stanovišta pojave<br />koncentracije napona, kao i elementima za vezu i stezanje komponenti u jedinstven<br />mehanički sistem. Dimenzije pojedinih komponenti su definisane na bazi statističkih<br />razultata do sada ugrađenih tumorskih monolitnih endoproteza na IOHB &bdquo;Banjica&ldquo;<br />Beograd.<br />U okviru petog poglavlja, prikazani su rezultati računarske analize statičkog<br />ponašanja tela monolitne, odnosno donje komponente tumorske modularne endoproteze<br />zgloba kuka. Prvo su prikazana preliminarna ipsitivanja pri statičkom opterećenju, i to<br />računarsko simuliranje eksperimentalnih ispitivanja i sama eksperimentalna<br />ispitivanja za obe vrste tumorskih endoproteza. Na bazi ovih rezultata izvršeno je<br />remodelovanje donje komponente i umesto radijusa prelaza između kragne i tela - mesto<br />maksimalnih napona u implantatu, definisan je optimalni bionički profil prelaza.<br />Nakon izrade donjih komponenti od različitih materijala i različitih profila prelaza<br />realizovana su završna ispitivanja komponenti tumorske modularne endoproteze pri<br />statičkom opterećenju. I kod završnog ispitivanja prvo je izvršeno računarsko<br />modelovanje a nakon toga i eksperimentalno ispitivanje. Pri eksperimentalnom<br />ispitivanju meren je napon u jedanaest mernih tačaka po profilu prelaza između kragne<br />i tela. Dobijeni rezultati su poređeni sa računarskim modeliranjem i konstatovano je<br />zadovoljavajuće poklapanje raspodele i maksimalnih napona po profilu prelaza između<br />kragne i tela endoproteze. Za slučaj delovanja dinamičkog opterećenja izvršena su<br />eksperimentalna laboratorijska ispitivanja. Pri ovom ispitivanju definisane su<br />sledeće promenljive: 1. vrsta endoproteze: monolitna i modularna, 2. materijal:<br />superlegure čelika 316LVM i titanijuma Ti6Al4V, 3. oblik prelaza: sa radijusom i<br />optimizirani prelaz. Cilj ovog ispitivanja ja da se utvrdi broj ciklusa koji će dovesti<br />do početka razlabavljenja tela endoproteze pri maksimalnim uslovima opterećenja, tj.<br />da li navedene promenljive daju statistički značajnu razliku u broju ciklusa do pojave<br />razlabavljenja, kasne mehaničke komplikacije koja prethodi lomu usled zamora<br />materijala, ili zahteva reviziju. Pri ovom ispitivanju fizički prototipovi<br />endoproteza su, izloženi jednosmerno promenljivoj sili, Fmax=2500N, amplitude 2000N i<br />frekvencije 15-20 Hz. Vršena je vizuelena kontrola pojave radiolucentne linije između<br />tela endoproteze i koštanog cementa, odnosno kosti, kao pouzdani znak početka<br />razlabavljenja, kao i Rtg snimaka od strane ortopedskih hirurga nakon svakih 500.000<br />ciklusa, za sve uzorke. Analiza rezultata nakon ispitivanja pri dinamičkom opterećenju<br />uzoraka izrađenih od superlegure čelika 316LVM i uzoraka izrađenih od superlegure<br />titanijuma Ti6Al4V ukazuje na visoku pouzdanost odnosno nizak nivo rizika da može doći<br />do razlabavljenja i do pojave loma usled zamora materijala. Profil prelaza sa velikog<br />na mali prečnik za slučaj radijusa i optimizirani bionički profil nisu pokazali<br />značajnu statističku razliku kod ispitivanja pri dinamičkom opterećenju. Na kraju je<br />pojava razlabavlja utvrđivana i inženjerskom metodom. Nakon ispitivanja dinamičkim<br />opterećenjem fizički prototipovi endoproteza su ponovo izloženi statičkom<br />opterećenju i konstatovano je da nema značajnijih promena u raspodeli i vrednostima<br />maksimalnih napona, što ukazuje da nije došlo da pojave razlabavljenja.<br />Kroz šesto poglavlje dat je kratak opis biokompatabilnih materijala, legura čelika<br />316LVM, kobalta CoCrMo, titanijuma Ti6A14V &bdquo;eli&ldquo;, poroznih i keramičkih materijala,<br />materijala od plastične mase, kompozita i bioreseptivih materijala. Nakon toga su<br />prikazani rezultati ispitivanja biokompatabilnosti materijala koji su primenjeni za<br />izradu elemenata modularnog sistema endoproteza. Rezultati ispitivanja su pokazali<br />da materijali i tehnološki proces proizvodnje zadovoljavaju sa stanovišta<br />biokompatabilnosti.<br />Sedmo poglavlje sadrži zaključke, na osnovu rezultata pojedinih poglavlja i<br />izvedenih istraživanja. Nakon toga dati su pravci budućih istraživanja.<br />Osmo poglavlje sadrži pregled korišćene literature, koju čini 68 literaturnih<br />naslova od kojih je najveći broj citiran u radu.</p> / <p>In the first chapter, the need of implant insertion was apostrophed, with the purpose to achieve<br />normal functioning of human locomotory system. On the base of analysis of the number and the<br />structure of implanted hip endoprosthesis during the years 2014. and 2015. at IOHB &ldquo;Banjica&rdquo;,<br />Belgrade, and at Clinical center of Vojvodina, Novi Sad, Clinic of orthopedy and traumatology, it<br />was concluded that the data, related to the number of citizens, show to be similar and<br />comparable with those from the USA.<br />In the second chapter, in the preface section, the systematization of hip endoprosthesis<br />according to the norm ISO 7216 was presented. After that, the results of historical application of<br />modular tumor endoprosthesis was presented. The attention was paid to the description and<br />structure element variants of modular hip endoprosthesis, and also to the analyses of existing<br />prosthesis constructions. The results of up to now conducted research were additionally enriched<br />with patented variants of modular hip endoprosthesis. At the end, based on previously summed<br />knowledge and experiences in the field of development of prosthetic aids, the goal of the<br />research was determined, so as basic hypothesis, materials and methods.<br />Third chapter comprises short description of bone tumors and historic development of tumor<br />endoprosthesis. The complications after implantation were discussed and also the criteria for the<br />implantation of tumor prosthesis. Primary and secondary tumors, failed arthroplasty, fractures<br />across or beneath trochanter and pathologic fractures are frequent causes of total destruction of<br />the upper portion of the femur and require the replacement of it with tumor prosthesis. The aim of<br />hip tumor prosthesis implantation is to save the limb, to preserve esthetic, to provide satisfactory<br />functionality and to neutralize the pain. It is not possible to expect that endoprosthetic system<br />achieves en infinitely long service life. For some of the components, which are during the service<br />exposed to intensive wear and tear, it is necessary to provide the possibility of simple<br />replacement, with the need for a minimal surgical intervention. From the aspect of biomechanical</p><p>design, the fixation system and body configuration of an endoprosthesis must be such, as to<br />minimize stress level and to provide for a convenient stress distribution.<br />The fourth chapter is dedicated to the definition of the structure and components&rsquo; dimensions<br />for a system of modular hip endoprosthesis. It was dealt with the procedure and with the<br />influencefull factors on a design process and also with the reliability of a designed solution.<br />Special care was devoted to the dimensioning of the upper portion of endoprosthesis from the<br />standpoint of stress concentration and to the elements for the connection and joining the<br />elements in a compact mechanical system. The measures of certain components were defined<br />on the base of statistic analysis of up to now implanted monolithic tumor endoprosthesis at IOHB<br />&ldquo;Banjica&rdquo;, Belgrade.<br />Within fifth chapter, the results of computer analysis of static behavior of the body of monolithic<br />component (lower section) of modular tumor hip endoprosthesis was presented. As the first, the<br />results of preliminary examinations with static load were presented, both the computer simulation<br />of experimental testing and the results of real experimental testing, for both types of tumor<br />endoprosthesis. On the base of these results, the remodeling of the lower component was<br />undertaken so that instead of the connection of a collar and the prosthesis body with the shape<br />of a constant radius (the spot with the maximum stress in the prosthesis), an optimal bionically<br />shaped connection was defined. After the production of lower prosthesis components from<br />different materials and with the different shapes, the final examinations of the components of<br />modular tumor hip endoprosthesis under static load were performed. For the final examinations,<br />in the first step also the computer modeling was performed, and consequently experimental<br />testing. When performing experimental testing, the stress level was determined at eleven<br />measuring spots, on the prosthesis section between the collar and the body. Acquired results<br />were compared to the results acquired through computer modeling and an adequate overlapping<br />of stress distribution and maximum stress in the region between the collar and the prosthesis<br />body was detected. For the case of dynamic load, the laboratory experimental examinations<br />were performed. For these examinations the following variables were determined: 1.<br />endoprosthesis type: monolithic and modular, 2. material: steel superalloy 316LVM and of<br />titanium Ti6Al4V, 3. shape of a connection between the collar and prosthesis body: with constant<br />radius and with the optimized shape. The aim of this examination was to determine the number<br />of cycles which would lead to the beginning of the loosening of the prosthesis body under the<br />conditions of maximum load or, with other words, it was to be determined if mentioned variables<br />provide for significant statistic difference in cycle numbers to the point of prosthesis loosening, to<br />the consequent mechanic complication predicting material fatigue failure or demanding surgical<br />revision. When conducting the examination, physical models of endoprosthesis were exposed to<br />the influence of unidirectionally changing force with the parameters of Fmax = 2500N, Fampl =<br />2000N, frequency 15-20 Hz. After every 500.000 load cycles, for all the samples, the appearance<br />of a radiolucent line between the prosthesis body and bone cement and the bone itself, as the<br />reliable sign of the loosening onset, was visually checked on Rtg shots by orthopedic surgeons.<br />The analysis of the results for behavior under dynamic load, for the samples from steel<br />superalloy 316LVM and from titanium Ti6Al4V shows that they posses high reliability and that<br />there is a low probability that the loosening and the fatigue failure will occur. When examined<br />under dynamic load, prosthesis section with the change from small diameter to large diameter,<br />for the case with constant radius and for the case with optimized bionic profile, have not shown<br />statistically significant difference. At the end, the loosening appearance was examined under the<br />application of engineering methods. After exposing the prosthesis to the dynamic load, physical<br />prototypes of prosthesis were anew exposed to static load and it was confirmed that there is no<br />significant change in the distribution and the level of maximum stress, what was the proof that no<br />loosening has occurred.<br />Within the sixth chapter, the short description of biocompatible materials was given, of steel<br />alloy 316LVM, cobalt CoCrMo, titanium Ti6Al4V &ldquo;eli&rdquo;, of porous and ceramic materials, plastic<br />materials, composites and bioreceptive materials. Subsequently, the results of biocompatibility<br />examination of materials which were applied for the production of the elements of modular<br />endoprosthesis system were presented. The acquired results have proved that the materials and<br />the production process are satisfactory from the standpoint of biocompatibility.<br />Seventh chapter comprises the conclusions, based on specific previous chapters and the<br />research results. After that, the suggestions for the future research were outlined.<br />Eight chapter comprises an overview of used literature, with 68 titles, most of which were cited<br />in this work.</p>

<p>У тези je предложен поступак развоја управљачких склопова енергетске<br />електронике заснован на технологији Hardware In the Loop. Подробно је<br />описан предложени емулатор са нагласком на специфичном<br />моделовању погодном за извршење у стварном времену што је<br />предуслов веродостојности. Сама веродостојност је проверена<br />поређењем резултата са симулацијом, као и са измереним резултатима<br />у неколико стварних погона. Затим је поступак развоја управљачких<br />склопова подробно објашњен на примеру развоја и испитивања једног<br />новог контролног алгоритма за повезивање синхроног генератора на<br />електричну мрежу.</p> / <p>U tezi je predložen postupak razvoja upravljačkih sklopova energetske<br />elektronike zasnovan na tehnologiji Hardware In the Loop. Podrobno je<br />opisan predloženi emulator sa naglaskom na specifičnom<br />modelovanju pogodnom za izvršenje u stvarnom vremenu što je<br />preduslov verodostojnosti. Sama verodostojnost je proverena<br />poređenjem rezultata sa simulacijom, kao i sa izmerenim rezultatima<br />u nekoliko stvarnih pogona. Zatim je postupak razvoja upravljačkih<br />sklopova podrobno objašnjen na primeru razvoja i ispitivanja jednog<br />novog kontrolnog algoritma za povezivanje sinhronog generatora na<br />električnu mrežu.</p> / <p>This paper proposes development of Power Electronics controllers based on<br />the Hardware In the Loop technology. Proposed emulator is describied in<br />detail where emphasis was set on specific methods of modeling which is<br />suitable for real time emulations in order to obtain emulation faithfulness.<br />Fidelity itself was checked through comparison with off-line simulations and<br />results of real drives. Procedure of controllers development was presented<br />through development and testing of one new control algorithm for connection<br />of the permanent magnet synchronous generator to the electrical grid.</p>

<p>Uobičajeni pristup i testiranju biolo&scaron;kog pona&scaron;anja materijala je da se počne sa jednostavnim in vitro testovima baziranim na ćelijskim kulturama. In vitro testovi citotoksičnosti su danas jedan od osnovnih načina za procenu biolo&scaron;kog odgovora na materijal jer su brži, lak&scaron;i za ponavljanje, ocenjivanje i jeftiniji u odnosu na eksperimente koji se izvode na životinjama i ljudima. Koriste se kao neka vrsta skrining testova za procenu biolo&scaron;ke sigurnosti materijala. Za razliku od ćelijskih kultura, istraživanja koja uključuju eksperimentalne životinje pružaju bolji uvid u biokompatibilnost materijala, zbog mogućnosti praćenja kompleksnog imunolo&scaron;kog odgovora živog organizma. Smatraju se neophodnim za ocenu bilo&scaron;kih odgovora na novi materijal, pre nego &scaron;to se on upotrebi na ljudima. Mnogi aspekti biolo&scaron;kog odgovora ne mogu biti reprodukovani in vitro testovima uključujući krvne interakcije, zarastanje rana, reakcije preosetljivosti, karcinogenezu, hroničnu inflamaciju. Eksperimenti na životinjama pružaju informacije o ovim tipovima efekata bez izlaganja ljudi riziku. Cilj ovog istraživanja bio je da se oceni biokompatibilnost objekata od polimera na bazi epoksi smole Accura&reg; ClearVue&trade; (hemijski sastav: 4,4&rsquo;- izopropilidendicikloheksanol, produkti oligomerne reakcije sa 1-hlor-2,3- epoksipropanom(40-65%), sme&scaron;а triaril-sulfonijum soli (50% propilen-karbonata i 50% triaril-sulfonijum heksafluoroantimonatnih soli) (1-10%) i 3-etil-3hidroksimetil-oksetan(10-20%). U oceni citotoksičnosti materijala Accura&reg; ClearVue&trade; kori&scaron;ćeni su agar diguzioni i MTT test. Oba testa rađena sun a ćelijskim kulturama L929 (mi&scaron;iji fibroblasti) i MRC-5 (humani fibroblasti). Ocena biokompatibilnosti testiranog materijala vr&scaron;ena je na osnovu urađenog testa iritacije oralne mukoze na modelu bukalne kesice hrčka, &scaron;to je definisano standardom ISO 10993-10:2010. Biokompatibilnost materijala ispitana je i implantacijom uzoraka u potkožno tkivo dorzuma pacova soja Wistar.</p> / <p>Uobičajeni pristup i testiranju biolo&scaron;kog pona&scaron;anja materijala je da se počne sa jednostavnim in vitro testovima baziranim na ćelijskim kulturama. In vitro testovi citotoksičnosti su danas jedan od osnovnih načina za procenu biolo&scaron;kog odgovora na materijal jer su brži, lak&scaron;i za ponavljanje, ocenjivanje i jeftiniji u odnosu na eksperimente koji se izvode na životinjama i ljudima. Koriste se kao neka vrsta skrining testova za procenu biolo&scaron;ke sigurnosti materijala. Za razliku od ćelijskih kultura, istraživanja koja uključuju eksperimentalne životinje pružaju bolji uvid u biokompatibilnost materijala, zbog mogućnosti praćenja kompleksnog imunolo&scaron;kog odgovora živog organizma. Smatraju se neophodnim za ocenu bilo&scaron;kih odgovora na novi materijal, pre nego &scaron;to se on upotrebi na ljudima. Mnogi aspekti biolo&scaron;kog odgovora ne mogu biti reprodukovani in vitro testovima uključujući krvne interakcije, zarastanje rana, reakcije preosetljivosti, karcinogenezu, hroničnu inflamaciju. Eksperimenti na životinjama pružaju informacije o ovim tipovima efekata bez izlaganja ljudi riziku. Cilj ovog istraživanja bio je da se oceni biokompatibilnost objekata od polimera na bazi epoksi smole Accura&reg; ClearVue&trade; (hemijski sastav: 4,4&rsquo;- izopropilidendicikloheksanol, produkti oligomerne reakcije sa 1-hlor-2,3- epoksipropanom(40-65%), sme&scaron;a triaril-sulfonijum soli (50% propilen-karbonata i 50% triaril-sulfonijum heksafluoroantimonatnih soli) (1-10%) i 3-etil-3hidroksimetil-oksetan(10-20%). U oceni citotoksičnosti materijala Accura&reg; ClearVue&trade; kori&scaron;ćeni su agar diguzioni i MTT test. Oba testa rađena sun a ćelijskim kulturama L929 (mi&scaron;iji fibroblasti) i MRC-5 (humani fibroblasti). Ocena biokompatibilnosti testiranog materijala vr&scaron;ena je na osnovu urađenog testa iritacije oralne mukoze na modelu bukalne kesice hrčka, &scaron;to je definisano standardom ISO 10993-10:2010. Biokompatibilnost materijala ispitana je i implantacijom uzoraka u potkožno tkivo dorzuma pacova soja Wistar.</p> / <p>The usual approach in testing biological behavior of materials is to start with simple in vitro tests based on cell cultures. In vitro cytotoxicity tests are one of the basic methods of assessing the biological response to material because they are faster, cheaper, easier for repeating and evaluating compared to experiments carried out on animals and humans. They are used as a kind of screening test for evaluating the biosafety of materials. Unlike cell culture, studies involving experimental animals provide better insight into the biocompatibility of materials due to the possibility of monitoring the complex immune response of a living organism. They are considered necessary for assessing the biological response to new material before it is used on humans. Many aspects of a biological response cannot be reproduced with in vitro tests, including blood interaction, wound healing, hypersensitivity reactions, carcinogenesis, chronic inflammation. Animal experiments provide information about these types of effects without exposing humans to risk.&nbsp; The aim of this study was to evaluate the biocompatibility of polymer objects on the basis of epoxy resins Accura&reg; ClearVue &trade; (chemical composition: 4.4&#39; Isopropylidenedicyclohexanol, oligomeric reaction products with 1-chloro-2.3-epoxypropane (40-65%), a mixture of triaryl sulfonium salt (50% propylene carbonate and 50% of a triarylsulfonium hexafluoroantimonate salt) (1- 10%) and 3-ethyl-3-hydroxymethyl-oxetane (10-20%). In the assessment of the cytotoxicity of materials Accura&reg; ClearVue &trade; agar diffusion and MTT tests were used. Both tests were conducted on cell cultures L929 (mouse fibroblasts) and MRC-5 (human fibroblasts). An assessment of the biocompatibility of the tested material was done on the basis of an oral mucosa irritation test on a hamster cheek pouch as defined by ISO 10993-10: 2010. The biocompatibility of the material was also tested with the implantation of a samples into the dorsal subcutaneous tissue of a Wistar rats. The subcutaneous implantation test, as one of the most reliable methods for assessing the biocompatibility of dental materials, is defined by ISO 10993-6: 2010. The study was conducted on 30 rats which were sacrificed in groups</p>

<p>У овом раду спроведене су опсежна експериментална и нумеричка<br />испитивања понашања веза са чеоном плочом и четири завртња у реду,<br />као и карактеристичне компоненте ових веза - Т-елемента.<br />Експериментална испитивања укључују тестирања 36 узорака<br />Т-елемената у природној величини, као и четири везе греда-стуб са<br />чеоном плочом и четири завртња у реду, такође у природној величини.<br />Нумеричке анализе, спроведене у софтверском пакету ABAQUS, су<br />обухватале све типове нелинеарности, али и отказ материјала, те се као<br />такве сврставају међу ретке којима су слични проблеми нумерички<br />испитивани. Параметарска студија обухвата 33 различите конфигурације<br />Т-елемената са четири завртња и представља највећу такву студију<br />изведену за ову компоненту. Као основни још увек нерешен проблем,<br />круцијалан за понашање Т-елемената, препознати су положај сила услед<br />ефеката полуге, али и савијање завтњева. Приказан је и предложен нови<br />аналитички модел прорачуна носивости Т-елемената са четири завртња,<br />и квантификована његова предност над до сада постојећим моделима.</p> / <p>U ovom radu sprovedene su opsežna eksperimentalna i numerička<br />ispitivanja ponašanja veza sa čeonom pločom i četiri zavrtnja u redu,<br />kao i karakteristične komponente ovih veza - T-elementa.<br />Eksperimentalna ispitivanja uključuju testiranja 36 uzoraka<br />T-elemenata u prirodnoj veličini, kao i četiri veze greda-stub sa<br />čeonom pločom i četiri zavrtnja u redu, takođe u prirodnoj veličini.<br />Numeričke analize, sprovedene u softverskom paketu ABAQUS, su<br />obuhvatale sve tipove nelinearnosti, ali i otkaz materijala, te se kao<br />takve svrstavaju među retke kojima su slični problemi numerički<br />ispitivani. Parametarska studija obuhvata 33 različite konfiguracije<br />T-elemenata sa četiri zavrtnja i predstavlja najveću takvu studiju<br />izvedenu za ovu komponentu. Kao osnovni još uvek nerešen problem,<br />krucijalan za ponašanje T-elemenata, prepoznati su položaj sila usled<br />efekata poluge, ali i savijanje zavtnjeva. Prikazan je i predložen novi<br />analitički model proračuna nosivosti T-elemenata sa četiri zavrtnja,<br />i kvantifikovana njegova prednost nad do sada postojećim modelima.</p> / <p>In this research, extensive experimental and numerical investigations of<br />behaviour of end-plate moment connection with four bolts per row are<br />performed, as well as specific component of the connection &ndash; T-stub element.<br />Experimental research comprises tests on 36 unscaled specimens of T-stub<br />elements and 4 specimens of beam-to-column joints with end-plate connection<br />and four bolts per row, also in full-size. Numerical analyses, performed with<br />software ABAQUS, included all types of nonlinearities, and material<br />deterioration, hence they can be considered as one of the few most<br />sophisticated analyses used for investigation of the considered problem. The<br />parametric study comprises 33 different configurations of the T-stub element<br />with four bolts per row and it presents the biggest study of this kind for this type<br />of component. Bending of the bolts and position of the prying forces are<br />recognized as the largest, still unsolved problem, crucial for the behavior of the<br />T-stub elements. A new theoretical model for the resistance of the T-stub<br />element with four bolts per row is proposed and its advantage over the existing<br />models is presented and quantified.</p>