تعيين و مقايسه خواص مكانيكي غضروف مفصلي با استفاده از مدل‌هاي پروهايپرويسكوالاستيك و بر اساس تست آسودگي تنش محدود نشده

رايج‌ترين اقدام براي جبران نقايص اعضاي مختلف بدن، پيوند عضو است. مشكلات اين روش سبب شده مهندسي بافت با رويكرد طراحي جايگزين‌هاي بافت يا عضو در دهه اخير رشد زيادي داشته باشد. بدين منظور تعيين خواص مكانيكي مربوط به بافت مورد نظر حائز اهميت مي‌باشد. در اين تحقيق جهت به دست آوردن پارامترهاي معادلات ساختاري بافت غضروف مفصلي از توابع انرژي كرنشي پروهايپرويسكوالاستيك همسانگرد موني‌ريولين و نئوهوك استفاده شده است. ضرايب اين مدل‌ها به روش مهندسي معكوس و با بكارگيري يك الگوريتم تركيبي المان محدود بهينه‌سازي با استفاده از تست‌هاي محدود نشده آسودگي تنش، با خطاي جذر ميانگين مربعات كمتر از 0.036 براي مدل نئوهوك و كمتر از 0.033 براي مدل موني ريولين بدست آمده‌اند. با استفاده از مدل‌هاي نئوهوك و موني رولين، مدول الاستيسيته به ترتيب0.47 مگا پاسكال و 0.44 مگا پاسكال و مدول برشي به ترتيب 0.188 مگا پاسكال و 0.184 مگا پاسكال بدست آمدند. نتايج پيش‌بيني پاسخ مكانيكي بافت بدست آمده توسط مدل المان اجزا محدود نشان مي‌دهد كه مدل موني‌ريولين در مقايسه با مدل نئوهوك تطابق بيشتري با پاسخ بافت غضروف در آزمايش‌هاي آسودگي تنش دارد. نتايج نشان داد در طول مدت آزمايش آسودگي تنش، با اعمال بارگذاري بر روي نمونه و فشرده شدن آن، در ابتدا نيروي ناشي از بالارفتن فشار مايع در منافذ بيشترين سهم را در تحمل بار اعمال شده (مجموع تنش) دارا مي‌باشد. در طول آزمايش و با گذشت زمان اين مقدار كاهش مي‌يابد و سهم ماتريس جامد در تحمل بار اعمال شده (مجموع تنش) بيشتر مي‌شود.