تحلیل اجزاء محدود

ارزیابی مقایسه‌ای از مینی صفحات مختلف برای تثبیت شکستگی مندیبل

در این پروژه به ارزیابی مقایسه‌ای از مینی صفحات مختلف برای تثبیت شکستگی مندیبل با استفاده از تحلیل اجزای محدود پرداختند. هدف در این مطالعه کامپیوتر محور، تحلیل اجزای محدود برای رسیدن به مناسب ترین شکل و روش تثبیت برای نوع معینی از شکستگی مندیبل در بدن انجام شد. یک مدل از مندیبل با استفاده از تصاویر سی تی اسکن آماده شد. تصاویر سی تی اسکن به یک مدل اجزای محدود با استفاده از یک روش توسعه داده شده در این مطالعه تبدیل شدند. شکستگی تنه مندیبل شبیه سازی شده با استفاده از ۱۴ مینی صفحه تیتانیومی با پیکربندی‌های مختلف تثبیت شد. تحلیل اجزای محدود بر اساس جابجایی و تنش ها در مینی صفحات تیتانیومی برای این نوع پیکربندی ها انجام شد. نتایج مطالعه نشان داد که استفاده از ۲ مینی صفحه راست صلب تر از انواع دیگر تثبیت است. تثبیت تنها با یک مینی صفحه در ناحیه تحتانی باعث حرکت و جابجایی بزرگتر محدوده ۱۵۰ میکرومتر شد. با استفاده از مینی صفحات به شکل T و L و مینی صفحه راست در ناحیه میانی، تحرک و جابجایی شکست تقریبا برابر یا کمتر از محدوده مجاز بود؛ به هرحال، جابجایی تقریبا به محدوده مجاز رسید. تثبیت فوقانی تنها با استفاده از یک مینی صفحه تحرک و جابجایی کمتر از محدوده مجاز را نشان داد. اما این پیکربندی از حد تسلیم مینی صفحه تیتانیومی تجاوز کرد. تحلیل اجزای محدود ممکن است در ارزیابی دیگر ساختارهای صفحه‌ای، انواع شکست، و نواحی شکست مفید باشد، زیرا نتایج با استفاده از این روش با نتایج مقالات گذشته و مشاهدات آزمایشگاهی در توافق است. این تحلیل می تواند اجازه دهد تا طراحی مینی صفحات جدیدی پیشنهاد و ارزیابی شود و در نتیجه باعث صرفه جویی قابل ملاحظه ای در زمان، مواد و آزمایش‌های حیوانی در توسعه مواد و روش‌های پیوند استخوانی در آینده می شود. در گذشته، شبیه سازی کامپیوتری مانند تحلیل اجزای محدود، مناسب بودن مدل های ریاضیاتی مرتبط با فاکتورهای مکانیکی را نشان می دادند، مانند انتقال نیرو نسبت به رفتار بیومکانیکی نمونه‌ها. نسبت دادن وابستگی بالا بین تحلیل اجزای محدود و آزمایش، داده‌های مختلف در نمونه ها می تواند با استفاده از محاسبات اجزای محدود مشاهده شود. نویسندگان مختلفی گزارشاتی از دقت تحلیل اجزای محدود در توصیف رفتار بیومکانیکی نمونه های استخوانی ارائه کرده اند. مطالعات بسیاری بر روی بیومکانیک مندیبل که روش اجزای محدود را برای بررسی توزیع تنش و کرنش و مقایسه صلبیت برای هر دو تثبیت مندیبل‌های شکسته شده و تثبیت استخوان های برش خورده جدا، استفاده کرده اند، انجام شده است.

(بیشتر…)