خواص مطلوب ديسك در مدلهاي عددي و تاثير آن بر رفتار بيومكانيكي ستون فقرات كمري

در اين پژوهش، مدل سازي المان محدود غيرخطي جهت بررسي پارامتري تاثير خواص ديسك بر رفتار بيومكانيكي ستون فقرات كمري ارائه شده است. اجزاء اين مدل شامل مهره (استخوان قشري و استخوان اسفنجي)، ديسك (هسته، آنالئوس فيبرسوس و فيبرهاي كالژن)، صفحات انتهايي و رباط ميباشد. پس از اعمال بارگذاري و شرايط مرزي، تحليل مدل در نرم افزار آباكوس انجام مي شود. همچنين آزمايشات تجربي پيشين در زمينه ستون فقرات حاكي از آن است كه اين عضو رفتار مكانيكي غير خطي دارد؛ بنابراين براي دستيابي به اين رفتار غير خطي در مدل حاضر، رباط ها و فيبرهاي آنالئوس به صورت فنر غيرخطي مدل سازي شده اند. نتايج بدست آمده از مدل حاضر كه شامل فشار ميان ديسكي و چرخش ميان مهرهاي است، با داده هاي آزمايشات تجربي و مطالعات عددي پيشين مقايسه شده است. بررسي نتايج اين پژوهش نشان مي دهد كه با افزايش ضرايب ماده هايپراالستيك تشكيل دهنده ديسك، ميزان چرخش ميان مهرهاي در هر حالت بارگذاري كاهش مي يابد. بنايراين با تغيير خواص ديسك در ساخت ديسكهاي مصنوعي ميتوان محدوده حركتي ستون فقرات بيماران مختلف را تغيير داد.