9467

مدلسازي اجزاي محدود زانو و تحليل تنش‌هاي اعمال شده به بافت‌هاي نرم و سفت

كارشناسي

مهندسي مكانيك

1403

دكتر سياوش كاظمي راد

1403/09/06

مهندسي مكانيك

Finite Element Analysis and Stress Distribution of Knee Joint in Soft and Hard Tissues

مطالعات باليني بر اين نكته تأكيد دارند كه پس از ترميم رباط صليبي قدامي بيومكانيك زانو تغيير كرده، محدوده حركت آن كاهش مي‌يابد و نيروها واكنشي افزايش پيدا كرده‌اند. آمارها و گزارشات موجود هم اين موضوع را نشان مي‌دهند كه پارگي رباط‌هاي صليبي حتي در صورت ترميم و بازسازي امكان آسيب‌هاي ثانويه را افزايش مي‌دهد. در اين پژوهش، اثرات ترميم رباط صليبي قدامي بر بيومكانيك زانو با استفاده از تحليل المان محدود بررسي شد. هندسه مدل از تصاوير MRI استخراج شده و بارگذاري‌هاي حاصل از تست گيت افراد سالم و افرادي كه رباط صليبي آن‌ها ترميم شده بود، در مدل اعمال گرديد. نتايج نشان داد كه حتي پنج سال پس از ترميم رباط صليبي قدامي، بيومكانيك زانو به حالت طبيعي بازنگشته و رباط‌ها و غضروف‌ها تحت تنش‌هاي بيشتري قرار مي‌گيرند. به‌طور خاص، رباط صليبي خلفي بيشترين افزايش تنش را تجربه كرد. همچنين فشارهاي تماسي ميانگين در غضروف‌هاي زانو با مقدار 17.2% در غضروف استخوان ران، 21.3% در غضروف داخلي و 11.5% در غضروف خارجي درشت‌ني افزايش يافته بود كه نشان‌دهنده احتمال افزايش خطر آرتروز پس از جراحي است. اين پژوهش در نهايت تأييد كرد كه جراحي رباط صليبي قدامي ممكن است به تغييرات بيومكانيكي قابل‌توجهي در زانو منجر شود كه بر سلامت بلندمدت مفاصل تأثيرگذار است.

تحليل المان محدود , مفصل زانو , بيومكانيك