تحليل و مدل سازي يك ايمپلنت سفارشي به روش بايو پرينت سه بعدي با هدف پزشكي ترميمي

كارشناسي ارشد

هدف اين مطالعه طراحي پروتز نيم لگني براي بيمار مبتلابه ساركوماي استخواني مي¬باشد. به‌منظور بررسي عملكرد بيومكانيكي لگن بازسازي شده با پروتزهاي اختصاصي، مدل المان محدود مختص هر بيمار براي كل لگن بر اساس تصاوير سي‌تي‌اسكن بيمار ساخته شد. برش تومور لگن به دليل آناتومي سه بعدي پيچيده آن و مكان قرارگيري عمقي در نزديكي ساختارهاي حياتي،بسيار چالش‌برانگيز است. لذا برش موردنظر بايد با حساسيت و دقت بالا ايجاد گردد. ايمپلنت سفارشي جهت بازسازي نقص استخواني زماني مورداستفاده قرار مي‌گيرد كه جراح اطمينان يابد كه پهناي مرز برش به اندازه كافي بوده و جهت¬گيري صفحات برش موردنظر با ايمپلنت سفارشي منطبق مي‌باشد. در اين رساله چارچوب جديدي جهت انجام يك برش استابولار جزئي در بيمار مبتلابه تومور كندروساركوماي لگني و نيز بازسازي آن با استفاده از ايمپلنت لگني سفارشي در طي يك جراحي تك‌مرحله‌اي توصيف گرديده است. يك برش استخواني چندصفحه‌اي به‌صورت مجازي برنامه ريزي گشته و ايمپلنت منطبق با نقص استخواني به كمك كامپيوتر طراحي شد، سپس داده‌ها به‌صورت بيومكانيكي ارزيابي گشته و نمونه به روش چاپ سه بعدي پيش توليد گرديد. بافت شناسي نمونه توموري حاشيه برش واضحي را نشان داد. روش جديد كه به‌منظور كمك به برنامه ريزي جراحي با استفاده از تصاوير سي‌تي‌اسكن صورت مي‌گيرد، قادر است با طراحي ايمپلنت و اعتبارسنجي آن با نرم‌افزارهاي مهندسي و همچنين استفاده از فناوري چاپ سه بعدي، نه‌تنها بازسازي دقيق عضو پيوند شده را در يك جراحي تك-مرحله اي ممكن ساخته، بلكه ايمپلنت كاملاً سفارشي بوده و به‌صورت بيومكانيكي ارزيابي و مختص بيمار، طراحي گرديده است. جهت ارزيابي كارآيي باليني اين برنامه در جراحي‌هاي پيچيده تومورهاي استخواني، مطالعات بيشتر در يك جمعيت بزرگ‌تر مورد نياز است. لازم به ذكر است، تحليل المان محدود براي محاسبه توزيع تنش در لگن آسيب ديده انجام گرديد؛ مطالعات صورت گرفته بر روي عملكرد انتقال بار پروتز نشان مي‌دهد كه تحليل المان محدود پيش از ساخت سه بعدي پروتز حائز اهميت بالايي مي¬باشد. از مدل‌هاي المان محدود همچنين مي¬توان در مطالعه تومورهاي استخواني ديگر بخش¬هاي بدن نيز استفاده كرد. كليدواژه: بايو پرينت سه بعدي، ايمپلنت، پزشكي ترميمي، آناليز المان محدود (FEM)، آسيب-هاي لگني

191653

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي پزشكي - بيومكانيك

دكتر مهدي نويدبخش