بررسي تأثير هندسه¬ي ايمپلنت بر عملكرد سيمان استخواني در پروتز زانو

كارشناسي ارشد

تجربه¬ي از دست دادن يك عضو بسيار دردناك و تلخ مي¬باشد. درك كامل اين حس تنها زماني ميسر خواهد شد كه فرد يك عضو خود را از دست بدهد. پروتز وسيله¬اي است كه به¬منظور جايگزيني عضو از دست داده فرد معلول طراحي و به كار گرفته مي‌شود. چاقي و بيشتر شدن متوسط عمر در كشور، تعداد تعويض كامل مفصل زانو را افزايش داده است. نكته¬ي مهم در طراحي و ساخت پروتز، تأمين احساس راحتي براي فرد، قابليت اطمينان و دوام پروتز مي¬باشد. علت برتري پروتزها نسبت به يكديگر را مي‌توان در چگونگي برآوردن همين عوامل جستجو نمود، چراكه طراحي نامناسب پروتز مي‌تواند به عضو باقي مانده و يا اندام¬هاي ديگر آسيب برساند. به دلايل بالا رفتن اميد به زندگي و همچنين پايين رفتن سن افراد پذيرنده اين¬گونه پروتزها، عمر قابل انتظار اين¬گونه پروتزها مي¬بايست افزايش يابد. از اين رو براي بهبود كيفيت آن¬ها تحقيقات بسياري در حال انجام مي¬باشد تا بتواند عمر مفيد آن¬ها را به قدري افزايش دهد كه فرد بيمار نيازمند جراحي¬هاي مكرر بعدي براي تعويض و ترميم پروتز آسيب ديده نباشد. با توجه به اهميت افزايش عمر پروتزهاي جايگزين زانو، در مطالعه¬ي حاضر بررسي تنش¬هاي وارد بر سيمان استخواني واسط ميان استخوان درشت¬ني و پروتز مورد توجه مي¬باشد و هدف دست¬يابي به هندسه¬اي است كه در آن كمترين ميزان تنش بر لايه¬ي سيمان استخواني وارد گردد. يكي از پارامترهاي مهم در طراحي هندسه بخش تيبيال پروتز، طول پايه‌اي است كه در ميان استخوان درشت¬ني قرار مي¬گيرد. چنانچه بتوان به هندسه¬اي مطلوب براي اين قسمت از پروتز دست يافت، مي¬توان به افزايش طول عمر لايه¬ي سيمان استخواني و در نتيجه افزايش طول عمر پروتز جايگزين مفصل زانو دست پيدا كرد. تأثير اندازه¬ي طول و قطر پايه قطعه تيبيال بر تنش ايجادشده در سيمان استخواني بررسي شده است. بدين منظور نمونه¬هايي از پروتزهاي رايج و مورد استفاده حال حاضر توسط پزشكان جراح مفصل زانو با استفاده از نرم¬افزارهاي مدل¬سازي (CAD) شبيه¬سازي شده و سپس با انجام تحليل سه¬بعدي در نرم¬افزار ABAQUS، مقايسه¬اي جهت يافتن كمترين تنش ممكن صورت گرفته است. بر اساس نتايج به ¬دست آمده، از ميان قطعات تيبيال با طول پايه 40، 60، 80 و 120 ميلي¬متر و قطر پايه 11، 12.5 و 14 ميلي¬متر، چنانچه تيغه¬هاي قطعه تيبيال منحني و ضخامت سيمان استخواني 1 ميلي¬متر باشد، كمترين مقدار تنش مربوط به پايه با طول 60 ميلي¬متر و قطر 14 ميلي¬متر است.

205090

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي مكانيك

دكتر هادي خرمي شاد