تحليل اجزاي محدود و مقايسه توزيع تنش در يك نمونه‌ي مفصل زانوي پرانتزي قبل و بعد از انجام عمل مجازي استئوتومي

زمينه و هدف: در يك زانوي پرانتزي تعادل بار در دو طرف مفصل زانو به‌هم‌خورده و تنش وارده به قسمت داخلي مفصل بيشتر از مقدار آن در مقايسه با يك پاي سالم است. معمول‌ترين نوع جراحي براي ايجاد تعادل در بار مفصل، جراحي موسوم به استئوتومي قسمت بالاي تيبيا است. روش بررسي: در اين مطالعه، مدل سه‌بعدي براي يك نمونه‌ي مفصل زانوي پرانتزي از روي تصاوير ام‌آر‌آي توليد شده است. سپس مدل نمونه‌ي دوم براي همان مفصل بعد از انجام عمل مجازي استئوتومي گوه بسته، توليد شده است. براي وضعيت ايستادن معمولي، پس از بارگذاري و حل مسأله، وضعيت توزيع تنش در منيسك‌ و غضروف‌هاي مفصل با استفاده از روش اجزاي محدود براي هر دو حالت به‌دست آمده است. يافته‌ها: نتايج نشان مي‌دهد كه مقادير حداكثر تنش فون ميسز (حداكثر اعوجاج) و نيز فشار تماسي براي زانوي پرانتزي مقادير بسيار بالاتري نسبت به پاي عمل شده دارد. حداكثر فشار تماسي، تحت يك بار 400 نيوتني كه بر انتهاي بالايي سر استخوان فمور وارد شده، براي زانوي پرانتزي قبل از عمل 821/7 مگاپاسكال در منيسك داخلي و براي زانوي عمل شده 099/4 مگاپاسكال و در منيسك خارجي به‌دست آمد. همچنين حداكثر تنش فون ميسز براي قبل و بعد عمل به ترتيب 501/6 و 488/3 مگاپاسكال بود كه هر دو در منيسك داخلي ديده شدند. نتيجه‌گيري: پس از شبيه‌سازي و تحليل اجزاي محدود، نتايج توزيع تنش نشان داد كه تنش‌ها پس از عمل، توزيع مناسب‌تري پيدا مي‌كنند و به مقادير يك پاي سالم نزديك‌تر مي‌شوند.