محمود راشدي

Finite element analysis of the uncemented porous hip implant to eva‎luate Micromotion

در عمل جراحي تعويض كامل مفصل ران ، يكي از مولفه¬هاي مهم در تعيين وضعيت پروتز بعد از كاشت در استخوان، بيشينه ريزحركت اوليه است. از طرفي، رابطۀ پيچيده¬اي بين ميزان تخلخل پروتز و مقدار ريزحركت در مجموعه پروتز-استخوان، برقرار است. در اين پايان¬نامه تلاش شد اين شكاف با استفاده از تجزيه و تحليل المان محدود پر شود تا بررسي دقيقي از تأثير تخلخل پروتز بر مقدار ريزحركت حاصل شود. يك هندسه سه¬بعدي از استخوان ران توسط سي¬تي¬اسكن واقعي و به كمك نرم¬افزار ميميكس مدل شد. خواص مكانيكي به صورت غير ايزوتروپيك و بر حسب روابط غير خطي ميان چگالي و عدد واحد هانسفيلد و سپس ميان مدول الاستيسيته و چگالي، به استخوان اختصاص داده شدند. دو نوع پروتز، مخروطي كوتاه و مخروطي بلند ، مطابق با كاتالوگ استاندارد و توسط نرم¬افزار ساليدوركس طراحي شدند. سپس پروتزها به كمك نرم¬افزار تري¬متيك درون استخوان كاشته شدند و در نهايت تحليل المان محدود بوسيله نرم¬افزار آباكوس روي مجموعه استخوان-پروتز انجام شد. مطابق انتظار كاشت پروتز درون استخوان سبب كاهش قابل توجه تنش در مقاطع مختلف استخوان گرديد كه نشان از پديده سپر تنشي دارد. همچنين مشاهده شد كه پروتز از نوع مخروطي بلند عملكرد بهتري در سپر تنشي نسبت به پروتز مخروطي كوتاه دارد. پس از آن تحليل¬هايي بر روي پروتزهاي متخلخل انجام شد و عملكرد هر كدام جداگانه بررسي گرديد. همچنين استحكام پروتزها و تاثير تخلخل بر آن¬ها بيان شد. در نهايت كانتور ريزحركت در تمامي حالات گزارش و مقايسه شد. نتيجه به اين صورت بود كه افزايش تخلخل در پروتز مخروطي كوتاه سبب افزايش پيوسته ريزحركت اوليه شد. درحالي كه اين تغييرات براي پروتز مخروطي بلند يكنوا نبوده و روند مشخصي نداشت.

ريزحركت , تخلخل , پروتز مخروطي كوتاه , پروتز مخروطي بلند , تحليل المان محدود