آنالیز المان محدود پایداری مفصل گلنوهومرال تحت بار

لابروم در پایداری غیرفعال یا پسیو مفصل گلنوهومرال شرکت می کند . مطالعات جسدی نشان داده است که این امر وابستگی موقعیت و بار دارد ، که تحت بارهای فیزیولوژیکی اندازه گیری نشده است . هدف از این مطالعه ، اعتبارسنجی مدل های المان محدود (FE) مبتنی بر فرد با اندازه گیری های درون تنی در محیط آزمایشگاهی و همچنین استفاده از مدلهای FE برای پیش بینی پایداری مفصلی تحت بارهای فیزیولوژیکی است . مقادیر پایداری پیش بینی شده درون ± یک انحراف معیار از داده های تجربی بود و مدل های  FEکاهش پایداری ۱۰-۱۵٪ را در  بارهای فیزیولوژیکی بالا نشان داد . معادلات رگرسيوني توسعه داده شده ، اولين پایداری غیرفعال گلنوهومرال را فراهم می کنند و به تصميم گيري جراحي کمک خواهند کرد .

با توجه به کمبود نسبی قید های استخوانی ، مفصل گلنوهومرال، متحرک ترین مفصل در بدن انسان است . علیرغم تحرک بسیار زیاد آن ، سر استخوان بازو در سرتاسر محدوده حرکتی ، در مرکز حفره توخالی گلنویید باقی می ماند که به طور عمده سینماتیک گوی و کاسه را نمایش می دهد . این مرکزی شدن استخوان بازو در محدوده ی میانی حرکت تابعی از پایداری است كه به وسیله وارد شدن فشردگی سر بازو به تحدب حفره گلنویید در طول انقباض عضله روتاتور کاف ، و همچنین در طول کنترل فعال انتقال از میان انقباض همزمان عضله روتاتور ایجاد می شود که برای مقاومت در برابر نیروهای برشی عمل می کند .  درجه پایداری گلنوهومرال از طریق فشردگی تحدب بستگی به مقدار نیروی عضله روتاتور کاف و همچنین تحدب کاسه گلنویید دارد .

لابروم در تشکیل نیمی از عمق کاسه شرکت می کند ، اما سهم آن در ایجاد پایداری مفصل از طریق فشرده سازی تحدب با موقعیت مفصل و بار فشاری اعمال شده متفاوت است . Lippitt   و همکاران سهم لابروم در ایجاد پایداری مفصلی را با مفصلی گلنوهومرال آزمایش شده در ابداکشن ۴۵ درجه و چرخش خارجی ۳۵ درجه به میزان ۲۰% تعیین کردند ، در حالی که هالدر و همکاران (۲۰۰۱) به طور تجربی سهم لابروم را نیمی از این مقدار تعیین کردند ، آزمایش مفصل در ابداکشن ۰، ۳۰، ۶۰ و ۹۰ درجه گلنوهومرال انجام شد . هر دو مطالعه از دست رفتن پایداری گلنوهومرال را با افزایش بار مفصل نشان دادند .

نتایج فوق از آزمایشات فیزیکی جسد بدست آمده اند و از محدودیت هایی مانند تعداد کم موقعیت های آزمایش شده مفصل و شرایط بارگذاری کم شامل حداکثر بار فشاری ۱۰۰ نیوتن – که اندازه گیری مستقیم داده های درون تنی مقدار بارگذاری معادل ۱۵۱% وزن بدن در طول فعالیت های روزانه را گزارش کرده اند – رنج می برند. هیچ دانشی در حال حاضر درباره مشارکت لابروم گلنویید در پایداری مفصل از طریق فشردگی تحدب تحت چنین بارهای فیزیولوژیکی بالا وجود ندارد .

مدل سازی محدود المان (FE) یک روش مقرون به صرفه برای غلبه بر محدودیت های مطالعات جسدی و شبیه سازی آزمایش های تجربی تحت شرایط بارگذاری in vivo می باشد . مدل های FE لابروم گلنوئید آسیب های مکانیکی لابروم ، اثر پارگی های روتاتور کاف و اثر بارگذاری تاندون بایسپس را مورد بررسی قرار داده اند . هیچ مطالعه ای لابروم را با تغییرات ناحیه ای شناخته شده در خواص مواد لرائه نداده است ، و به همین ترتیب ، این مدل های FE را نمی توان به منظور ارزیابی دقیق پایداری گلنوهومرال از طریق فشرده سازی تحدب ، مورد استفاده قرار داد .

بنابراين هدف از اين مطالعه ، توسعه مدل های FE مبتنی بر فرد از مفصل گلنوهومرال با نمايش دقيق آناتوميكي از لابروم گلنوييد بود تا ميزان مشاركت لابروم در پايداري مفصل براي هر موقعيت مفصلي تحت شرايط بارگذاري فيزيولوژيكی تعیین شود . این روش سپس می تواند به عنوان یک ابزار برای کمک به تصمیم گیری جراحی در آسیب های لابروم گلنویید مورد استفاده قرار بگیرد .

گروه پروژه سازان متشکل از دانشجویان ارشد و دکتری مهندسی بیومکانیک از دانشگاه های صنعتی شریف و امیر کبیر و علم و صنعت قادر است شما مهندسان را در زمینه تحلیل  المان محدود در بیومکانیک یاری نماید.

تلفن تماس و تلگرام و واتس آپ
۰۹۱۵۸۸۲۰۱۸۹
حسنی