استفاده از روش اجزاي محدود براي مقايسه ي تاثير مكانيكي مواد پركننده متفاوت در بازسازي نقص استخواني ناشي از تخليه تومور استخواني

Using the finite element method to compare the mechanical effect of different filling materials in the reconstruction of bone defects caused by bone tumor evacuation

تومورهاي سلولي غول پيكر معمولاً در متافيز استخوانهاي بلند بزرگسالان جوان ظاهر مي شوند. جراحي، موثرترين راه درمان اين دسته از تومورها است. در خلال اين جراحي، تومور تخليه شده و نقص به وجود آمده به شيوه هاي متفاوتي همچون استفاده از مواد پركننده، ترميم مي شود. در مقاله ي پيش رو، براي مقايسه تاثير مكانيكي چند ماده پركننده مختلف، حداكثر مقادير تنش هاي اصلي و Von Mises مدل ها، با استفاده از تحليل اجزاي محدود بررسي شده است. مدلها با فرض وجود توموري در ناحيه ي انتهاي تحتاني استخوان ران انسان مدلسازي شده اند. از چند ماده پركننده يعني هيدروكسي آپاتيت، براشيت و مونتيت براي بازسازي نقص به وجود آمده در پي تخليه تومور، استفاده شده تا حداكثر تنش هاي ناشي از ترميم استخوان جراحي شده با اين مواد، در حالت ايستاده روي يك پا با استخوان سالم مقايسه شوند. حداكثر تنش اصلي و Von Mises مدل استخواني سالم به ترتيب 8.24MPa و 12.24MPa بود. مدلهاي استخواني ترميم شده با مواد گوناگون، رفتار مكانيكي متفاوتي را بروز داده اند. تنش اصلي و Von Mises توزيع شده بر مدل بازسازي شده با ماده مونيتيت، بسيار بيشتر از تنش هاي وارده به مدل سالم بود. با اين حال مدل استخواني بازسازي شده با ماده براشيت با حداكثر تنش اصلي 7.73MPa و تنش Von Mises به مقدار 12.21MPa، رفتار مكانيكي نزديك تري به مدل استخواني سالم داشته است. استفاده از روش تحليلي اجزاي محدود به منظور پيش بيني و مقايسه كارايي مكانيكي مواد پركننده مختلف در شرايط مكانيكي استخوان، بسيار كمك كننده است.