تحلیل استاتیکی تنش ها و کرنش های وارد بر استخوان فمور متصل به قاب فضایی تیلور
نویسندگان
1 دانشیار، گروه مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران
2 دانشیار، مرکز تجقیقات اورتوپدی، دانشگاه علوم پزشکی بقیه الله، تهران
3 بیمارستان شریعتی، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران
4 کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران
5 دانشیار، مرکز تجقیقات اورتوپدی، دانشگاه علوم پزشکی بقیه الله، تهران
6 دانشیار، مرکز پیوند بیمارستان امام خمینی (ره)، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران
doi
10.22044/jsfm.2018.5543.2362چکیده
اصلاح بدشکلی استخوان فمور، با استفاده از دو فیکسچر داخلی و خارجی انجام میشود. مزیت استفاده از فیکسچر خارجی دوار، آسیبرسانی کمتر به بافت نرم، همراستایی بهتر و افزایش کرنش در مقطع برش، که باعث تسریع در ترمیم استخوان میشود، است. این مقاله به مطالعه تنشهای ایجادشده در استخوان در زمان بهکارگیری قاب فضایی تیلور که یک ساختار مدور خارجی با دو حلقه و شش اتصالدهنده تنظیم شونده است، پرداخته است. مدلسازی استخوان فمور با استفاده از نرمافزار Mimics و تحلیل استاتیکی المانمحدود توسط نرم اقزار ABAQUS انجام شد. شرایط بارگذاری بهصورت یک فرد ایستاده و خواص استخوان بهصورت همگن و همسانگرد در دو فاز متراکم و اسفنجی، در نظر گرفته شد. جهت صحتسنجی نتایج تحلیل، آزمایش تجربی انجام، و کرنشهای حاصل مقایسه شد. در تمامی نیروها، تنشهای بیشینه ایجادشده در استخوان، در نقاط اتصال پینها و هافپینها به استخوان رخداده است. همچنین، بیشینه تنش ایجادشده در استخوان با اعمال نیروی N350، در محل اتصال پینها از مقدار معادل آن در هافپینها بیشتر است بهطوریکه مقادیر آن به ترتیب برابر MPa130 وMPa 86 محاسبه شد. این مسئله بیانگر این نکته است که جایگزینی هافپین بجای پین در جراحی سبب کاهش تنشهای وارد بر استخوان میشود.
