8413

بررسي خواص مكانيكي استخوان هاي اسفنجي به روش گسترش امواج از طريق شبيه سازي اجزاي محدود

كارشناسي

مهندسي مكانيك

1401

دكتر سياوش كاظمي راد

دكتر سياوش كاظمي راد

1402/03/11

مكانيك

Investigating the mechanical properties of cancellous bones by the wave propagation method through finite element simulation

استخوانها در بدن انسان و موجودات زنده به دو بخش كلي تقسيم ميشوند ناحيه متراكم و ناحيه اسفنجي. استخوانهاي اسفنجي به دليل تراكم كمتر و ناهمگوني بيشتري كه نسابت به استخوان متراكم دارد، در معاينات باليني چالش بيشتري را همراه دارد. يكي از اين معاينات غيرتهاجمي، بررساي شرايط و خواص مكانيكي آن به روش گسترش امواج فراصوت است. با توجه به گستردگي موضوع در انواع استخوانهاي اسفنجي، اين مقاله به بررسي خواص مكانيكي بافت اسفنجي در استخوان فمور (ران) انساان پرداخته است. با استفاده از تصاوير ميكروسيتي به دست آمده در مقالات پيشين و شبيه سازي و آناليز آنها در نرم افزار اجزاي محدود آباكوس، خواص مكانيكي مرتبط با اين نوع از استخوان بررسي شده است. براي اين پژوهش از دو نمونه ي استخوان اسفنجي استفاده شد كه يكي از آنها استخوان فمور انسان را در شرايط سالم و ديگري در شرايط پوكي استخوان نشان ميداد. با شبيه سازي چهار نمونه ي دوبعدي استخوان اسفنجي با شرط غوطه وري در محيط آبي و به كمك گسترش امواج عرضي فراصوت، سعي بر اين شد تا خواص مكانيكي نمونه هاي طراحي شده بررسي و تحليل شود. همچنين به منظور صحت سنجي، سرعت موج گسترش يافته در نمونه ها محاسبه شد و با مقايسه ي آنها با داده هاي درج شده در مقالات و مطالعات پيشين ميزان دقت رويكرد طراحي شده بررسي شد. بررسي ها در اين پژوهش بر استخوان اسفنجي در قسمتهاي سر و گردن استخوان فمور انسان محدود شد كه در آينده ميتوان با استفاده از دادههاي باليني تكميلي، اين مطالعات را گسترش و توسعه داد.

استخوان هاي اسفنجي , استخوان فمور انسان , گسترش امواج , آناليز اجزاي محدود , رويكرد صريح