استخراج پارامترهاي بيومكانيكي تي.كي.ا از منظر اناليز اجزاي محدود

كارشناسي ارشد

مفصل زانو به دليل حركات و بارهاي زيادي كه در طͯ انواع فعاليت هاي روزمره، شغلͯ و ورزشͯ بر آن تحميل مي شود، در معرض خطر بالاي صدمات و دژنراسيون است. استئوآرتريت و آسيب هاي ليگامان اغلب سبب بروز درد و كاهش سطح فعاليت هاي فرد مي‌گردد كه اين امر خود هزينه هاي انسان و اقتصادي هنگفت را بر جوامع تحميل مي‌كند. از اين رو براي سال هاي متمادي مطالعه بيومكانيك مفصل زانو همواره مورد توجه محققين زيادي بوده است. هدف اصلي اين تحقيقات شناخت بهتر عملكرد مفصل زانوي سالم و آسيب ديده است. در حال حاضر ايمپلنت هاي زانو ي مرسوم يك تفاوت ساختاري با ساختار زانوي طبيعي دارند .در ساختار ايمپلنت هاي زانوي مرسوم از قطعه اي با متريال UHMWPEاستفاده مي‌شود كه از لحاظ مدول يانگ و رفتار مكانيك تفاوت زيادي با رفتار مينيسك در زانوي طبيعي دارد،از اين رو وجود بخشي با رفتار نزديك به مينيسك زانوي طبيعي در ساختار ايمپلنت زانو براي نز ديك كردن هرچه بيشتر رفتار ايمپلنت زانو به زانوي طبيعي در ايمپلنت زانو حس مي‌شود.در مطالعه ي پيش رو به منظور پر كردن اين جاي خالي و بررسي اضافه شدن ماده اي با چنينن رفتاري ،يك ايمپلنت مينيسك مصنوعي (Active Implants LTD, Netanya, Israel) در ساختار ايمپلنت زانوي مرسوم با باز طراحي جاي داده شد و با تحليل المان محدود و بار گذاري ديناميكي آن تحت استاندارد ISO14243اقدام به بررسي تغييرات تنش فشاري سطح بين قطعات فمورال و تيبيال اينسرت ايمپلنت شد.در اين بررسي‌ كه در طول سيكل گيت انجام شد به ميزان 10تا 20درصد از ماكسيمم تنش تماسي كم شد.اين كاهش ميزان ماكسيمم استرس تماسي منجر به افزايش تعداد سيكل خستگي قطعه ي UHMWPEبه مقدار 5/12 ميليون سيكل شد كه اين عدد قابل توجه است.همچنين اين كاهش استرس تماسي (Contact Stress) ممكن است منجر به افزايش ميزان سايش قطعه ي تيبيال اينسرت در ايمپلنت زانو گردد.در مطالعات آينده در صورت امكان انجام تست آزمايشگاهي با نمونه ي واقعي ايمپلنت مينيسك مصنوعي مي‌توان مقدار سايش را به طور دقيق و واضح در حضور و عدم حضور بخش جديد در ايمپلنت زانو مورد بررسي‌ قرار داد

195913

دانشگاه علم و صنعت ايران

مكانيك-مهندسي پزشكي-بيومكانيك

آقاي دكتر حق‌پناهي