توزیع تنش در مفصل هیپ، قبل و بعد از عمل برنامه‌ریزی‌شده شلف استابولوپلاستی: مطالعه موردی

نویسندگان

1 گروه مکانیک/گروه پژوهشی ارتوپدی بیومکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران.

2 گروه مکانیک/گروه پژوهشی ارتوپدی بیومکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران.

3 گروه مکانیک/گروه پژوهشی ارتوپدی بیومکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران.

doi
10.32598/SJRM.14.2.3335
چکیده

مقدمه و اهداف در بیماران مبتلا به دیسپلازی تکاملی مفصل هیپ، شلف استابولوپلاستی، یک عمل جراحی رایج جهت رفع کمبود پوشانندگی استابولوم روی سر استخوان فمور است. در این بیماران پوشش ناکافی می‌تواند باعث کاهش منطقه تحمل وزن، تمرکز تنش در غضروف مفصلی و بروز آرتروز شود. تاکنون عمل شلف استابولوپلاستی با بهره‌گیری از برنامه‌ریزی قبل از عمل، با هدف بهینه‌سازی پارامترهای مورفولوژیکی و بیومکانیکی و بررسی طراحی با تحلیل المان محدود انجام نشده است. هدف از این پژوهش تحلیل المان محدود مفصل هیپ، قبل و بعد از عمل شلف استابولوپلاستی، در صورت بهینه‌سازی پارامترهای بیومکانیکی و مورفولوژیکی در برنامه‌ریزی پیش از عمل است.مواد و روش‌ها مورد مطالعه یک بیمار با دیسپلازی چالش‌برانگیز مفصل هیپ سمت راست است که برنامه‌ریزی پیش از عمل آن در محیط سه‌بعدی و با هدف بهبود پارامترهای مورفولوژیکی و بیومکانیکی مفصل انجام شده است. پس از استخراج مدل‌های سه‌بعدی، تراز استخوان لگن در دستگاه مختصات عملکردی و رجیستر کردن استخوان فمور روی تصویر رادیوگرافی ایستاده بیمار، نیروی مفصلی محاسبه شد. سپس توزیع تنش روی سطح مفصلی استابولوم قبل و بعد از عمل، با در نظر گرفتن بافت نرم و با استفاده از روش المان محدود، بررسی شد.یافته‌ها تحلیل المان محدود نشان داد حداکثر تنش فون‌مایزز در سطح مفصلی استابولوم، از 4/86 مگاپاسکال قبل از عمل به 3/17 مگاپاسکال بعد از عمل (معادل 34/77 درصد) و فشار تماسی غضروف استابولوم، از 5/94 مگاپاسکال قبل از عمل به 3/77 مگاپاسکال پس از عمل (معادل 36/53 درصد) کاهش یافت.نتیجه‌گیری نتایج نشان داد استفاده از برنامه‌ریزی قبل از عمل با هدف بهبود پارامترهای مورفولوژیکی و بیومکانیکی، می‌تواند باعث کاهش تنش در سطوح مفصلی و کاهش فشار در غضروف استابولوم، بعد از عمل شود.