بررسی عددی استرس شیلدینگ در ترمیم شکستگی استخوان درشت نی با پیچ و پلاک ارتوپدی

ترمیم استخوان شکسته متاثر از عوامل مکانیکی است و از این رو، بروز پدیده استرس شیلدینگ (سپر تنش) به دلیل اختلاف سفتی کال استخوانی و ابزار تثبیت مکانیکی، در کیفیت ترمیم ناحیه شکستگی اثرگذار است. در پژوهش حاضر، به منظور بررسی این پدیده، تغییرات تنش در کال استخوانی در طی فرآیند ترمیم شکستگی استخوان تثبیت شده به کمک شبیه سازی اجزای محدود مطالعه شده ا ست. استخوان درشتی به صورت استوانه ای دولایه شامل استخوان قشری و مغز زرد در کانال میانی در نظر گرفته شده و برای تثبیت شکستگی عمودی در صفحه میانی از پلاک به همراه شش پیچ استفاده گردیده است. خواص کال در طی شبیه سازی به مدت ۱۶ هفته تحت بار فشاری متغیر با زمان تغییر کرده و توزیع تنش در کال و پلاک در این مدت بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که در حدود یک ماه نخست بارگذاری، تنش بیشینه در پلاک به شدت افزایش یافته و در کال کاهش می یابد. اما در ادامه با تشکیل کال سخت، تنش بیشینه در کال با نرخ زیادی افزایش یافته و در پلاک با نرخ اندکی کاهش می یابد. این درحالیست که تنش میانگین در کال طی ماه نخست افزایش زیادی یافته و سپس با اندکی کاهش در نرخ، همچنان افزایش می یابد، اما در پلاک ابتدا کاهش زیادی یافته و پس از گذشت حدود یک ماه با نرخ اندکی به کاهش خود ادامه می دهد. نتایج این مطالعه از کاهش استرس شیلدینگ به دنبال کاهش اختلاف در سهم بار انتقام یافته توسط کال و پلاک در خلال زمان حکایت دارد.

Keywords:

شکست استخوان , فرآیند ترمیم , استرس شیلدینگ , تثبیت کننده داخلی , کال استخوانی