انوشه زرگر خرازی - کارشناسی ارشد
محمد حق پناهی - دانشیار دانشگاه علم و صنعت
سعید نوری خراسانی - استادیار دانشگاه صنعتی اصفهان

در این تحقیق با استفاده از تصویر سی تی اسکن دیسک طبیعی سالم، پروتز دیسک بین مهره ای مدل سازی شد و پس از بررسی های به عمل آمده پیرامون مواد قابل استفاده در دیسک های مصنوعی، سیلیکون رابر به عنوان ماده کاربردی برای این پروتز در نظر گرفته شد و با استفاده از نرم افزار NISA رفتار مکانیکی آن مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا پروتز مدل سازی شده بطور جداگانه تحت بارگذاری های استاتیکی و دینامیکی قرار گرفت. در بررسی عملکرد استاتیکی غیرخطی، بارگذاری به صورت پله ای از 400 نیوتن (وزن بخش فوقانی بدن) شروع شد و طی 10 مرحله تا 1000 نیوتن افزایش یافت. رفتار پروتز به صورت منحنی های بار تغییر مکان و تنش - کرنش به دست آمد و با رفتار دیسک طبیعی مقایسه شد. بررسی های به عمل آمده 10% اختلاف مابین پاسخ های پروتز و دیسک طبیعی را نشان می داد. همچنین ملاحظه شد که پرتز نیز مانند دیسک طبیعی از رفتار ویسکوالاستیک شبه خطی (QLV) تبعیت می نماید. سپس رفتار پروتز در خزش طی 4 مرحله بارگذاری بررسی شد و ملاحظه گردید که پروتز در مقابل خزش های فشاری طولانی مدت به خوبی مقاومت می نماید. پس از آن بار سینوسی با دامنه 450 نیوتن و فرکانس 5 هرتز بر روی مدل قرار گرفت. در این بارگذاری پارامترهای نظیر میزان جابجایی عمودی پروتز، تغییرات فشار ناکلوس و میزان شکم دهی پروتز بر حسب زمان مورد بررسی قرار گرفت. مقادیر فوق نسبت به حالت استاتیکی نظیر افزایشی بین 4 تا 10 درصد را دارا بود و ملاحظه شد که پروتز طراحی شده قابلیت تحمل بارهای دینامیکی را نیز دارا می باشد.