9921

9921

بررسي رفتار هايپرالاستيك بافت سينه از طريق مدلسازي دو بعدي اجزا محدود و مقايسه نتايج با مدل الاستيك

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك گرايش بيومكانيك

شهريور ماه 1390

شهريور ماه 1390

دكتر محمد حق پناهي

چكيده سرطان سينه، يكي از شايع ترين اشكال سرطان در زنان است و بعد از سرطان ريه شايع ترين نوع سرطان در جهان است. مطالعات مختلف نشان داده است كه تشخيص به موقع و سريع سرطان سينه به درمان مؤثر و بقا كمك شاياني مي كند.. الاستوگرافي كه روش جديد تشخيصي بر پايه خصوصيات مكانيكي بافت است، چندي است كه مورد توجه محققين واقع شده است. تحقيقات نشان داد كه پاتولوژي هاي مختلف سينه رفتار غير خطي مختلفي ايجاد مي كنند و بافت هاي چربي و ساير قسمت هاي نرمال حتي در كرنش هاي زياد رفتار خطي از خود نشان مي دهند و برعكس بافت هاي سرطاني رفتار غير خطي از خود نشان مي دهند بنابراين با افزايش ميزان كرنش، قدرت تشخيص بافت سرطاني از بافت هاي پيرامون به نحو چشم گيري افزايش مي يابد. به منظور فرمول بندي رفتار غير خطي بافت، از توابع انرژي كرنش براي مدلسازي رفتار هايپرالاستيك بافت استفاده شده است. مدل چند جمله اي درجه دو متداول ترين مدل استفاده شده در مقالات مختلف براي توصيف رفتار بافت سينه است. به منظور ارائه روش هاي بهتر براي تخمين پارامتر هاي غير خطي بافت با تكنيك هاي عكس برداري الاستيسيته، استفاده از مشخصات تنش-كرنش غير خطي فانتوم كمك شاياني مي كند. اين تحقيق در دو قسمت گردآوري شده است، در قسمت اول فانتوم شبيه ساز بافت با رفتار غير خطي از پودر آگار ساخته شد و منحني تنش-كرنش نمونه تحت بارگذاري فشاري تك محوره در كرنش هاي بزرگ (حدود 13%) استخراج گرديد. سپس به كمك نرم افزار ABAQUS انواع مدل هاي هايپرالاستيك به نمونه منطبق و مدل چندجمله اي درجه دو به عنوان مناسب ترين مدل انتخاب گرديد. در قسمت دوم تحقيق مدل المان محدودي از نمونه با در نظر گرفتن مشخصات متريال بدست آمده در قسمت قبل، در نرم افزار ABAQUS ساخته شد و به صورت دو بعدي و سه بعدي تحليل گرديد. در ادامه، مدل المان محدود را با فرض داشتن خواص الاستيك (رفتار خطي) مجدداً تحليل كرده و نتايج در حالت هايپرالاستيك و الاستيك با يكديگر مقايسه گرديد و همانگونه كه انتظار مي رفت مدلسازي هايپرالاستيك انطباق بيشتري با نتايج تست از خود نشان داد. واژه‌هاي كليدي: هايپرالاستيك، الاستوگرافي، سرطان سينه، فانتوم، مدلسازي المان محدود