شماره ركورد
30800
پديد آورنده
مريم پاشاپورحاجي عليلو
عنوان
شبيهسازي تاثير ميزان كشش بافت و طراحي منگنههاي منيزيمي AZ31 بر توزيع تنش حين آناستوموز روده
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي پزشكي- بيومتريال
سال تحصيل
1399
تاريخ دفاع
1402/10/10
استاد راهنما
عليرضا ايواني - سيد حسين سيدين
دانشكده
مهندسي مواد و متالورژي
چكيده
منگنههاي جراحي بهطور گسترده در جراحيهاي دستگاه گوارش مورداستفاده قرار ميگيرند. در حال حاضر، منگنههاي جراحي از تيتانيوم زيست تخريب ناپذير ساخته ميشوند كه ميتواند باعث واكنشهاي آلرژيك و اختلال در تصويربرداري شود. مشكل ديگر در استفاده از منگنههاي تخريب ناپذير نياز به عمل ثانويه براي برداشتن آنها پس از بهبود زخم است. با ساخت منگنههاي تخريب پذير با خواص مكانيكي خوب، نياز به برداشتن منگنهها نيست و ترميم زخم با حداقل عوارض صورت ميگيرد. ازآنجاييكه عملكرد منگنه¬ها به طراحي و جنس بستگي دارد، در پژوهش حاضر به بررسي اثر طراحي منگنه بر روي تنش و كرنش كه از عوامل مهم در خوردگي منگنه¬ها مي¬باشد، پرداخته شده است. ابتدا مدل¬هاي جديدي براي منگنه از جنس AZ31 با استفاده از نرمافزار انسيس طراحي و تحليل شده و سپس خوردگي تحت تنش مناسب¬ترين مدل پيشنهادي در محلول شبيهساز بدن و دماي 37 درجه سانتيگراد مورد بررسي قرار گرفته است. در مدل¬هاي پيشنهادي اثر كاهش زاويه پايه¬ها و وجود انحنا در گوشه¬هاي منگنه مورد ارزيابي قرار گرفت. جهت بررسي رفتار خوردگي ناحيه¬هاي تحت تنش منگنه از شبيه¬سازي فيزيكي براي ايجاد تنش يكسان بر روي ورق استفاده شد. نمونهها با استفاده از قالب شكلدهي شده و با استفاده از توپ درون ورق تنش حالت آناستوموز ايجاد شده و در محلول شبيهساز روده (SCF ) غوطهور شدند و رفتار تخريب تحت تنش آنها در زمانهاي 1، 2، 4 و 8 هفته مورد بررسي قرار گرفت. نتايج تحليل اجزا محدود نشان داد كه منگنه داراي نقاط خمشي در تاج و زاويه كمتر از 90 درجه ميزان توزيع تنش و كرنش كمتر را نشان داد. همچنين نتايج غوطهوري نشان دادند كه خوردگي تحت تنش نمونه¬ها در 2 هفته اول كم بوده و رسوب محصولات خوردگي روي سطح سبب افزايش مقاومت به خوردگي شده است. در هفته چهارم خوردگي، رسوبات شروع به تجزيه كرده و در هفته هشتم خوردگي حفره¬اي در سطح نمونه مشاهده شد كه اين روند تخريب و قابليت شكل¬دهي و عدم شكست نشاندهنده پتانسيل 31AZ بهعنوان منگنه¬هاي جراحي روده مي¬باشد.
تاريخ ورود اطلاعات
1403/02/08
عنوان به انگليسي
Simulation of the effect of tissue tension and design of AZ31 magnesium staples on stress distribution during intestinal anastomosis
تاريخ بهره برداري
12/30/2024 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
مريم پاشاپورحاجي عليلو
چكيده به لاتين
Surgical staples are widely used in gastrointestinal surgeries. Currently, surgical staples composed of non-biodegradable titanium, which can cause allergic reactions and interfere with imaging. Another problem with using non-biodegradable staples is the need for a secondary operation to remove them after the wound has healed. By making biodegradable staples with good mechanical properties, there is no need to remove the staples and wound will heals with minimal complication. Since the performance of staples depends on the design and material, in the current research, the effect of staple design on stress and strain, which is one of the important factors in the corrosion of staples, has been investigated. First, new models for staples made of AZ31 were designed and analyzed using Ansys software, and then the stress corrosion of the proper model was characterized by immersion tests in simulated colon fluid (SCF) and the temperature of 37°C. In the proposed models, the effect of reducing the angle of the legs and the bending points in the corners of the staple was evaluated. In order to investigate the corrosion behavior of the areas under stress in staples, physical simulation was used to create same stress on the sheet.The samples were shaped using a mold and immersed in SCF and their degradation behavior was investigated at 1, 2, 4 and 8 weeks. The results of finite element analysis showed that the staple with bending points in the crown and an angle less than 90 degrees showed a lower stress and strain distribution. Also, the immersion results showed that the corrosion of the samples was low in the first 2 weeks and the deposition of corrosion products on the surface increased the corrosion resistance. In the 4th week of corrosion, the corrosion products started to break down and in the 8th week we saw pitting corrosion on the surface of the sample, which shows the potential of AZ31 as intestinal surgical staples.
كليدواژه هاي فارسي
آلياژ منيزيوم AZ31 , منگنه هاي جراحي , منگنه هاي تخريب پذير , آناستوموز روده , خوردگي
كليدواژه هاي لاتين
magnesium alloy AZ31 , Surgical Staples , biodegradable staples , intestinal anastomosis , corrosion
Author
Maryam Pashapoor
SuperVisor
Dr. Alireza Ivani