مشخصه يابي خواص مكانيكي وابسته به موقعيت و راستاي استخوان اسفنجي با استفاده از روش گسترش امواج

كارشناسي ارشد

مشخصه يابي خواص مكانيكي استخوان اسفنجي در تشخيص بيماريهاي مرتبط با استخوان و طراحي و ساخت ايمپلنت نقش بسيار حائز اهميتي دارد. اين بافت استخواني ناهمگن بوده و از دسته مواد متخلخل ناهمسانگرد ميباشد. هدف از انجام اين مطالعه تعيين خواص الاستيك ناهمسانگرد استخوانچهها در نواحي مختلف با استفاده از روش گسترش امواج رايلي ميباشد. دو نمونه استخوان اسفنجي از ناحيه ران حيوان گاو تحت آزمايشهاي گسترش امواج رايلي و تصويربرداري سيتي اسكن قرار گرفت. مدول الاستيك نمونه ها با استفاده از روش حل معكوس مسئله گسترش امواج رايلي و محاسبه سرعت امواج به صورت تجربي از نواحي مختلف مد نظر و جهات گسترش امواج ، حاصل شد. همچنين پارامترهاي ساختاري نمونه ها كه عبارتند از : ضخامت استخوانچهها، فاصله بين استخوانچهها و نسبت حجم استخواني به حجم كل نمونه در هر ناحيه و جهت مد نظر با استفاده از تصاوير سيتي اسكن استخراج شدند. مدول يانگ حاصل از آزمايش گسترش امواج رايلي در بازه 1922-921مگاپاسكال براي نواحي و جهات مختلف محاسبه شد كه گواهي بر ناهمگني و ناهمسانگردي نمونههاي استخواني است. مدول الاستيك با افزايش ضخامت استخوانچهها و نسبت حجم استخواني به حجم كل نمونه افزايش مييابد و اين در حالي است كه با افزايش فاصله بين استخوانچهها مقدار مدول يانگ كاهش مييابد. نتايج بدست آمده از آزمايشات و نتايج گزارش شده در تحقيقات پيشين كه با روشهاي مختلفي انجام شدهاند، در محدوده يكساني قرار دارند. بنابراين از روشهاي مبتني بر گسترش امواج ميتوان بعنوان روشي بسيار موثر در ارزيابي خواص ناهمسانگرد استخوان اسفنجي به شكل غير تهاجمي بهره مند شد. نتايج نشان داد كه بين سرعت موج و كسر حجمي ) (R2=0.83و همچنين با نسبت ضخامت تربكيولاها به فاصله بين آنها ) (R2=0.66كه نشان ميدهد اين موارد رابطه بسيار قابل قبولي دارند. همچنين مدول يانگ نيز با كسر حجمي با ضريب ) (R2=0.96و با نسبت ضخامت استخوانچهها به فاصله بين آنها با ضريب )(R2=0.85 مرتبط بود

195687

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي پزشكي

سياوش كاظمي راد