تأثيرات پارگي طولي مينيسك بر بيومكانيك زانو در زمان سالم بودن يا پاره بودن ليگامان صليبي متقاطع( تحليل هاي ((اجزاي محدود)) )

Biomechanical Effect of longitudinal meniscal tear with or without anterior Cruciate ligament tear in Knee Finite Element Analyses

زمينه: توصيف رفتار مكانيكي مينيسك به علت نقش قابل توجه آن در تحمل بار مفصل زانو اهميت زيادي دارد. تحقيقات نشان داده‌‌‌‌‌‌‌اند تنش‌هاي فشاري وارد بر مينيسك‌ها عامل اساسي در آسيب‌هاي مخرب مفصلي از جمله استئوآرتريت مي‌باشد. همچنين پارگي ليگامان صليبي متقاطع قدامي مي‌تواند تاثير عميق بر مينيسك داشته باشد. از نظر كلينيكي، آسيب مينيسك در بيماران با ليگامان صليبي پاره شده متداول مي‌باشد . هدف: هدف اصلي اين پژوهش تعيين دياگرام توزيع تنش مينيسكهاي داخلي و خارجي و ارزيابي مقايسه تنش مينسك سالم و پارگي مينسك به همراه ثبات ليگامان صليبي متقاطع و عدم ثبات اين ليگامان مي‌باشد. مواد و روش‌ها: مدل اجزاي محدود 3 بعدي بيومكانيكي مفصل زانو به كمك عكس هاي سي تي اسكن ساخته شد. ساختار استخواني مفصل سالم در نرم افزار ميميكس طراحي شدند. مدل بدست آمده براي تجزيه و تحليل به نرم افزار آباكوس وارد شده است. نتيجه‌گيري: ماكزيمم تنش برشي روي صفحه منيسك داخليMpa 1.73و روي صفحه منيسك خارجيMpa 1.48 مي باشد. در نتيجه مقدار تنش در مينيسك داخلي بيشتر از مينيسك خارجي است. از اين رو منيسك داخلي بيشتر دچار آسيب خواهد شد . در پارگي با ثبات ليگامان صليبي ماكزيمم تنش برشي روي صفحه منيسك داخليMpa 8.33و در پارگي با عدم ثبات ليگامان صليبي ماكزيمم تنش برشي روي صفحه منيسك داخليMpa 9.65 مي‌باشد. بحث: نتايج مطالعات بيومكانيكي نشان داد كه پارگي مينيسك و ليگامان صليبي متقاطع قدامي نقش مهمي در ثبات مينيسك‌ها دارد. كه با پارگي مينيسك و ليگامان دياگرام توزيع تنش و مقدار تنش در مينيسك‌ها افزايش مي‌يابد كه مي توان دريافت وابستگي متقابل مينيسك و ليگامان‌هاي اطراف براي عملكرد نرمال مفصل مي‌باشد.

Backgrounds: Characterization of mechanical behavior of meniscus is an important issue considering the significant role of meniscus in load bearing within the knee joint. Identification of mechanical change in meniscal tissue is of particular interest with respect to osteoarthritis (OA) research. Anterior Cruciate ligament (ACL) tear can also have deep effect on the meniscus health. Meniscus injury is common in patients who have ACL tear. The objective of this study was to investigate the effect of longitudinal meniscal tear on tenside orces inside knee ing presence or absence of ACL, using finiie element models. Methods: 3-dimensional finite element model of knee joint were developed using CT scan images. Healthy anatomical structures were designed using mimics software. The obtained model was imported to Abaqus software to simulate forces across the knee meniscus in association with ACL. Results: The maximum shear stresses were 1.73 MPa and 1.48 MPa on medial and lateral menisc, respectively, e.e. mor tension on medial than lateral tension meniscus In presence of stable ACL tear the sustained maximum shear stresson medial meniscus was 8.33MPa, and with instable cruciate ligament tears. The maximum shear stress on medial meniscus was 9.65Mpa. Conclusions: The result confirmed that biomechanical response of ACL tear plays an important role in the tension and stability of the meniscus. A meniscus tear associated with ACL tear increases the level of stress and stress distribution diagram.