اثر تخت تركشن بر ستون فقرات ناحيه كمري با روش اجزاي محدود و روش مدل‌سازي

The Effect of Traction Table on Lumbar Spine Using the Finite Element Method and Modeling

چكيده مقدمه: كمردرد يكي از مهم‌ترين مسايلي است كه در سرتاسر جهان وجود دارد. حدود 80 تا 90% كمردردها از نوع حاد است كه فتق ديسك يا Herniated disc در بين مهره‌هاي L4-L5 ناحيه كمري و پارگي ديسك از مهم‌ترين دلايل اين نوع كمردرد هستند. روش درماني كه براي اين نوع كمردرد استفاده مي‌شود، كشش ستون فقرات با تخت تركشن است. تخت تركشن با افزايش ارتفاع ديسك‌ها و ايجاد فاصله بين مفاصل فاست به درمان كمردرد كمك مي‌كند. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه، با استفاده از تصاوير سي‌تي‌اسكن گرفته‌شده از يك بيمار زن 31 ساله به وزن 83 كيلوگرم، مدل سه‌بعدي ستون فقرات در ناحيه كمري با استفاده از نرم‌افزار Mimics10.01 ساخته‌ شد و مدل جهت تحليل وارد نرم‌افزار Abaqus6.11 شد و در اين نرم‌افزار خواص و ويژگي‌هاي اجزاي ستون فقرات مدل شد و بارگذاري شبيه بارگذاري تخت تركشن برروي مدل انجام شد و سپس تحليل نتايج به‌دست آمده با مطالعات تجربي گذشته مورد بررسي قرار گرقت. هدف از انجام اين تحقيق ارايه يك روش براي بررسي ميزان اثر بخشي تخت تركشن بر ستون فقرات بود و اين روش توسط مدل‌سازي سه‌بعدي و استفاده از روش اجزاي محدود ارايه شد. يافته‌ها: پس از انجام بارگذاري در نرم‌افزار Abaqus ، ميزان جابه‌جايي ديسك‌ها در بين مهره‌هاي L4-L5 و L3-L4 مورد بررسي قرار گرفت كه اين جابه‌جايي‌ها به ‌ترتيب برابر 59/2 ميلي‌متر و 81/1 ميلي‌متر بود. اين نتايج با نتايج حاصل از بررسي‌هاي آزمايشگاهي، كه از طريق بررسي جابه‌جايي ديسك‌ها توسط عكس‌هاي ام‌آرآي و سي‌تي‌اسكن قبل و بعد از تركشن به‌دست‌آمده بودند، مقايسه شد و مشخص شد كه نتايج تطابق قابل قبولي با همديگر دارند. نتيجه‌‌گيري: تخت تركشن اثربخشي مناسبي در جابه‌جايي ديسك‌ها و كاهش درد در ستون فقرات دارد. كليد واژه‌ها: تخت تركشن، مدل‌سازي، كمردرد، اجزاي محدود

Abstract Introduction: Low back pain is one of the most important problems that exist worldwide. About 80 to 90% of low back pains reported acute. L4-L5 disc herniation and rupture could be the main reason for being acute. The treatment varies and maybe included spine stretching with traction table. This method can typically manage the pain by increasing the height of discs and increasing distance between facet joints. This study was aimed to present a technique to evaluate the effect of traction table on spines by making a 3D model and finite element method. Materials and methods: In this study, a 3D model of lumbar spine in thirty one years old female with the weight of 83 kg was made by using CT scan images and MIMICS10.01 software. The model then was imported into Abaqus6.11 software for analysis. This software can model the material properties of spine segments finally traction table loading was applied to the model. The results were compared with previous experimental studies for final conclusion. Results: After loading was applied by Abaqus software, the displacement of discs between L4-L5 and L3-L4 vertebrae was obtained 2.59 mm and 1.81mm, respectively. The results were validated by comparing with previous articles, in which discs displacement were analyzed by MRI and CT scan images before and after traction. Conclusion: Traction table could be effective on discs height and reducing the back pain. Key Words: Traction table, Modeling, Low back pain, Finite element