تحلیل استاتیکی تنش ها و کرنش های وارد بر استخوان فمور متصل به قاب فضایی تیلور

اصلاح بدشکلی استخوان فمور، با استفاده از دو فیکسچر داخلی و خارجی انجام می شود. مزیت استفاده از فیکسچر خارجی دوار، آسیب رسانی کمتر به بافت نرم، هم راستایی بهتر و افزایش کرنش در مقطع برش، که باعث تسریع در ترمیم استخوان می شود، است. این مقاله به مطالعه تنش های ایجادشده در استخوان در زمان به کارگیری قاب فضایی تیلور که یک ساختار مدور خارجی با دو حلقه و شش اتصال دهنده تنظیم شونده است، پرداخته است. مدل سازی استخوان فمور با استفاده از نرم افزار Mimics و تحلیل استاتیکی المان محدود توسط نرم اقزار ABAQUS انجام شد. شرایط بارگذاری به صورت یک فرد ایستاده و خواص استخوان به صورت همگن و همسانگرد در دو فاز متراکم و اسفنجی، در نظر گرفته شد. جهت صحت سنجی نتایج تحلیل، آزمایش تجربی انجام، و کرنش های حاصل مقایسه شد. در تمامی نیرو ها، تنش های بیشینه ایجادشده در استخوان، در نقاط اتصال پین ها و هاف پین ها به استخوان رخ داده است. همچنین، بیشینه تنش ایجادشده در استخوان با اعمال نیروی N350، در محل اتصال پین ها از مقدار معادل آن در هاف پین ها بیشتر است به طوری که مقادیر آن به ترتیب برابر MPa130 وMPa 86 محاسبه شد. این مسئله بیانگر این نکته است که جایگزینی هاف پین بجای پین در جراحی سبب کاهش تنش های وارد بر استخوان می شود.

Keywords:

استخوان فمور , قاب فضایی تیلور , آنالیز تنش , بیومکانیک استخوان , بدشکلی استخوان