بررسي رفتار خستگي پيچ‌هاي پديكل در ناحيه كمري ستون فقرات تحت بارهاي ديناميكي

كارشناسي ارشد

چكيده پيچ‌هاي پديكل ايمپلنت‌هاي پزشكي هستند كه همراه با ميله‌ها يا رادهايي به صورت خلفي در مهره‌هاي ستون فقرات كاشته مي‌شوند تا ستون فقرات را اصلاح كند يا پايداري آن را بهبود بخشد. در اين مطالعه هدف بررسي اثر اين بارها بر رفتار خستگي پيچ‌ها مي‌باشد. در مطالعه حاضر با ايجاد يك مدل سه بعدي از مهره‌هاي ناحيه كمري، با نرم‌افزار MIMICS 17، به بررسي اثر بارگذاري‌هاي ديناميكي بر رفتار خستگي پيچ‌هاي پديكل با استفاده از روش اجزاي محدود (FEM)، توسط نرم‌افزار ABAQUS 2016، پرداخته شد. فرآيند پيري براي استخوان اسفنجي در نظر گرفته شد. بارگذاري‌هاي نوساني در چهار حالت فشاري، فلكشن-اكستنشن، خمش جانبي و چرخش محوري بر مدل اعمال شدند. بعد از اعمال بارگذاري‌ها عمر خستگي از طريق فرمول‌بندي براي هر بارگذاري بدست آمد. به منظور بررسي تاثير فيوژن بر ساير سگمان‌هاي مجاور، پارامتر فشار ديسك بين مهره‌اي به عنوان متغير مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه، بارگذاري فشاري نوساني N 750 – 75 و بارگذاري فلكشن-اكستنشن و خمش جانبي با بار فشاري ثابت N 400 منجر به شكست ايمپلنت در تعداد سيكل كمتر از پنج ميليون مي‌شوند. در ساير بارگذاري‌ها، ايمپلنت عمر بيشتر از پنج ميليون سيكل دارد. همچنين نشان داده شد كه فرآيند پيري بر عمر خستگي تاثير منفي دارد و در گريدهاي بالا نسبت به گريدهاي پايينتر عمر ايمپلنت كمتر است. نتايج تاثير فيوژن بر مهره‌هاي مجاور نشان داد كه، به طور كلي فيوژن در بارگذاري فشاري باعث افزايش فشار ديسك بين مهره‌اي سگمان‌هاي مجاور سگمان ايمپلنت شده مي‌شود. به عنوان نتيجه‌گيري، عمر خستگي پيچ‌ها تحت تاثير بارهاي مختلف متفاوت است. فرآيند پيري تاثير منفي بر عمر خستگي دارد و عمل فيوژن باعث افزايش فشار ديسك بين مهره‌اي سگمان‌هاي مجاور سگمان ايمپلنت شده در بارگذاري فشاري مي‌شود. واژه‌هاي كليدي: پيچ پديكل، عمل فيوژن ستون فقرات، خستگي، روش اجزاء محدود.

189207

دانشگاه علم و صنعت ايران

بيومكانيك

دكتر محمد حق پناهي