26925

تحليل عملكرد كُن هاي متافيزيال به عنوان بخشي از عمل تعويض مجدد زان و

كارشناسي ارشد

مهندسي پزشكي بيومكانيك

1396

1399/12/16

مهدي مقيمي

سياوش كاظمي راد

مكانيك

روش ها وابزارهاي متفاوتي براي مديريت بُن لاس در عمل هاي تعويض مجدد زانو تا كنون ابداع شده اند.همچنين سيستم هاي متفاوتي براي ايجاد ثبات در مفصل زانو و مقابله با بن لاس وجود دارند كه از جمله آن ها (كُن هاي متافيزيال،سيمان،آلوگرافت ها،آگمنت ها و اسليو هاي متافيزيال) مي باشند.در اين مطالعه به تحليل بيومكانيكي كن هاي متافيزيال مي پردازيم و دو كُن متافيزيال از دو كمپاني لينك و زيمر كه داراي متريال متفاوت و هندسه تا حدودي متفاوت هستند را بررسي مي كنيم.در اين مطالعه از يك مدل رياضي نوسازي استخوان براي پيش بيني رفتار نوسازي استخوان بعد از جايگذاري ايمپلنت ها استفاده شده است. دو مجموعه ايمپلنت يكسان از شركت لينك(استم وقطعه تيبيا) ولي با كن هاي متفاوت از لينك و زيمر را تحت دو بارگذاري متوسط(N700)و بيش از حد(N1060) قرار داديم. بُن لاس موجود در فضاي اپيفيز براي هر دو مجموعه تقريبا يكسان (40%براي مجموعه ايمپلنت با كن زيمر و 37%براي مجموعه ايمپلنت با كن لينك نسبت به فضاي اپيفيز) در نظر گرفته شد.در هر دو مجموعه توزيع تنش فون مايزس و چگالي بيشتر در ناحيه ديافيز و انتهاي استم مشاهده شد.در هر دو مقدار بارگذاري براي مجموعه ايمپلنت با كن لينك در ناحيه اپيفيز استخوان تيبيا توزيع تنش وچگالي بيشتري ثبت شد كه در بارگذاري بيش از حد اين برتري مقدار ناچيزي بود. در متاديافيز استخوان تيبيا، در هر دو بارگذاري نرخ توزيع تنش فون مايزس و توزيع چگالي در مجموعه ايمپلنت با كن لينك مقدار بيشتر نسبت به مجموعه ايمپلنت با كن زيمر بو اگرچه كه در بارگذاري متوسط اين تفاوت بسيار ناچيز بود. به طور كلي در بارگذاري بيش از حد رفتار هر دو مجموعه در توزيع تنش و چگالي نزديك به يكديگر بود. بيشترين مقدار تنش فون مايزس در هر دو مقدار بارگذاري ، براي استم تيبيا در مجموعه ايمپلنت با كن لينك و كمترين مقدار تنش فون مايزس براي كن متافيزيال زيمر ثبت شد. مقدار ميانگين چگالي گلوبال در هر دو بارگذاري براي مجموعه ايمپلنت با كن زيمر به مقدار ناچيزي بيشتر بود.

1401/06/14

In Silico Analysis of Metaphyseal Cones in Revision Total Knee

3/7/2022 12:00:00 AM

Different methods and instruments have been developed to reduce bone loss in knee replacement surgeries. also there are different systems to stabilize the knee joint and to reduce the bone loss including metaphyseal cones, cements, allografts, augments and metaphyseal sleeves. In this study we analyze the biomechanics of the metaphysical cones. And we assessed two metaphyseal cones with different materials and different geometry from Link and Zimmer companies.in this research we have used a mathematical model to investigate the regeneration behavior of the bones after implant replacement. We chose Link (Endomodel standard M) knee replacement implant with different metaphysical cones from Link and Zimmer companies and put them under 700 (N) and 1060 (N) pressure. Bone loss amount in epiphysis space for both set was similar (40% for Link set and 37% for Zimmer set). In both sets we observed more Von Mises stress concentration and more density in diaphysis and at the end of stem. In both loading values with the Link cone, more stress concentration and more density was observed in epiphysis region of the tibia bone in comparison with the Zimmer set. In meta-diaphysis region of the tibia bone, stress concentration and density was higher in Link set rather than Zimmer set although in medium loading this difference was small. Generally the mechanical behavior of the both sets was similar. The highest amount of Von Mises stress in both loading test was for tibia stem with Link cone. And the lowest amount of Von Mises stress was for metaphyseal Zimmer cone. The average global density in both loading test was slightly higher in implant set with Zimmer cone.

مدل نوسازي استخوان , توزيع تنش , توزيع چگالي

bone remodeling , stress dirtribution , density distribution

Ehsan Farmahini Farahani

Mahdi Moghimi