تحليل تنش و كرنش هاي ديناميكي وارد بر سطح مشترك بين استخوان و ايمپلنت حين راه رفتن

زمينه‌ي مطالعه: شل‌شدگي ايمپلنت از شايع‌ترين مشكلات پس از تعويض كامل مفصل ران است. در شلشدگي عوامل مهمي مانند مشخصات هندسي ايمپلنت، كيفيت بافت استخواني، فرآيند جايگذاري، سن و سبك زندگي بيمار تاثير دارند. هدف مطالعه‌ي حاضر تحليل تنش و كرنشهاي ديناميكي وارد بر سطح مشترك بين استخوان و ايمپلنت در فازهاي مختلف راه رفتن است. روشها: از يك مدل دو بعدي شامل استخوان ران و مفصل مصنوعي آن براي شبيه‌سازي عددي در نرم‌افزار ADINA به روش المان محدود استفاده شده است. مدول يانگ براي استخوان برابر 12 و براي ايمپلنت از جنس فولاد ضدزنگ پزشكي برابر 210 گيگاپاسكال فرض شده است. در سطح مشترك بين استخوان و ايمپلنت ضريب اصطكاك برابر 0.22 در نظر گرفته شده و مدل شرايط يك جراحي بدون سيمان استخواني را شبيه‌سازي مي‌كند. بار اعمالي به سر مفصل تعويض شده به صورت ديناميكي منطبق با سيكل راه رفتن طبيعي فردي با وزن 75 كيلوگرم بوده است. يافته‌ها: نتايج نشان دادند اختلاف كرنش در سطح مشترك در انتهاي ساقه‌ي ايمپلنت بيشينه است. اين متغير همچنين در لبه‌ي داخلي 16 برابر بيشتر از لبه‌ي خارجي است. مقدار اختلاف كرنش در سطح مشترك به حدود 1.6 درصد و بيشينه‌ي تنش به حدود 5.7 مگاپاسكال رسيده است. نتيجه‌گيري: بيشترين مقدار اختلاف كرنش در پايين‌ترين منطقه‌ي ساقه‌ي ايمپلنت رخ داده كه بيان كننده‌ي محل بروز احتمالي جدايش در شل‌شدگي ايمپلنت است. اين اطلاعات مي‌تواند در بكارگيري راهبردهاي جراحي تعويض مفصل ران نيز و براي طراحيهاي مكانيكي بهينه در مفصل مصنوعي مهم باشد.