• شماره ركورد
    25005
  • شماره راهنما
    BIOMED2 239
  • عنوان

    مقايسه دو روش تثبيت براي درمان شكستگي ديستال استخوان بازو در بيماران دچار پوكي‌استخوان: تحليل اجزاي محدود

  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي پزشكي - بيومكانيك
  • دانشكده
    فني و مهندسي
  • تاريخ دفاع
    1403/06/28
  • صفحه شمار
    68 ص.
  • استاد راهنما
    دكتر آزاده قوچاني , دكتر محسن صراف بيدآباد
  • استاد مشاور
    دكتر اميررضا كچويي
  • كليدواژه فارسي
    آناليز اجرا محدود , شكستگي ديستال بازو , شكستگي‌هاي ناشي از پوكي‌استخوان , تثبيت داخلي , بيومكانيك
  • چكيده فارسي
    با توجه به آناتومي بازو و ميزان عملكرد آن، آرنج يكي از مهم‌ترين مفاصل اندام فوقاني است. شكستگي اين مفصل باعث ايجاد درد و اختلال در حركت اندام فوقاني مي‌گردد؛ بنابراين، درمان شكستگي‌هاي ديستال استخوان بازو بسيار حائز اهميت است. شكستگي ديستال استخوان بازو يكي از شايع‌ترين شكستگي‌ها در افراد داراي پوكي¬استخوان است. يكي از شكستگي‌هاي ديستال بازو بر اساس دسته‌بندي OA، شكستگي خارج مفصلي A2 مي‌باشد. هدف از اين مطالعه بررسي دو مدل مختلف تثبيت براي شكستگي‌هاي خارج مفصلي ديستال بازو از نوع A2 است. تثبيت با دو پلاك عمود بر هم يك روش متداول براي درمان اين نوع شكستگي مي‌باشد. در مطالعه حاضر، عملكرد بيومكانيكي تثبيت با استفاده از پيچ‌هاي ارتوپدي كه به‌صورت كراس در استخوان قرار مي‌گيرند، بررسي مي‌شود و با روش‌ تثبيت متداول پيچ و پلاك مقايسه مي‌گردد. در يك مدل سه‌بعدي به روش اجزا محدود از تصاوير سي تي استخوان بازو يك فرد دچار بيماري پوكي‌استخوان، استفاده شد. در اين مدل يك شكستگي به فاصله 1 ميلي‌متر، طبق شكستگي خارج مفصلي A2 ايجاد شد و شبيه‌سازي تثبيت با استفاده از پيچ و پلاك و پيچ‌هاي كراس تحت بارگذاري‌هاي فشاري، كششي، خمشي و جانبي با استفاده از روش اجزاي محدود انجام شد. بيشينه تنش استخوان در بارگذاري كششي خمشي و جانبي در تثبيت با استفاده از پيچ و پلاك نسبت به پيچ‌هاي كراس به طرز چشمگيري كاهش داشت. بيشينه تنش پيچ و پلاك و پيچ‌هاي كراس در بارگذاري فشاري و كششي تقريباً يكسان و در حدود MPa150نشان داده‌ شد و در بارگذاري خمشي و جانبي، در تثبيت با پيچ و پلاك به ترتيب تنشي معادل MPa 9/45 و MPa 9/31 ايجاد شد كه بسيار كمتر از بيشينه تنش پيچ‌هاي كراس بود. با توجه به نتايج به‌دست‌آمده و كمتر بودن تنش و در نتيجه ضعيف شدن استخوان در ناحيه‌ي قرارگيري پيچ‌ها، توانايي استخوان براي نگهداري پيچ كاهش يافته واحتمال شل‌شدگي پيچ¬ها افزايش مي¬يابد. شل‌شدگي پيچ‌هاي كورتيكال نزديك ناحيه شكستگي به دليل مذكور بيشتر از نواحي ديگر محتمل است و احتمال اين شل‌شدگي در روش تثبيت با پيچ و پلاك نسبت به تثبيت با پيچ‌هاي كراس، كمتر گزارش شد. هم چنين هر چه راستاي اعمال نيرو با جهت قرارگيري پيچ‌ها بيشتر باشد نيروي بيرون كشيدگي پيچ‌ها نيز افرايش مي¬¬يابد. بنابراين انتظار است در بارگذاري‌هاي محوري (فشاري و كششي) در مدل پيچ و پلاك نسبت به پيچ‌هاي كراس نيروي بيرون كشيدگي بيشتري نياز باشد. در بارگذاري خمشي با توجه به عمود بودن راستاي بار نسبت به پيچ‌هاي هر دو مدل تثبيت، انتظار است نيروي تقريباً يكساني براي بيرون كشيدگي پيچ‌ها در دو مدل تثبيت نياز باشد؛ ولي در بارگذاري جانبي با توجه به هم‌راستا بودن زاويه اعمال نيرو با راستاي درج پيچ در مدل تثبيت با پيچ و پلاك انتظار است نيروي بيرون‌كشيدگي كمتري نسبت به مدل تثبيت با پيچ‌هاي كراس نياز باشد.
  • كليدواژه لاتين
    finite element analysis, , distal humerus fracture , , osteoporotic fractures , internal fixation , biomechanics
  • عنوان لاتين
    Comparison of two types of fixations for distal humerus fractures in osteoporotic patients: finite element analysis
  • گروه آموزشي
    مهندسي پزشكي
  • چكيده لاتين
    Considering the anatomy of the arm an‎d its level of function, the elbow is one of the most important joints of the upper limb. Fracture of this joint causes pain an‎d impaired movement of the upper limb; therefore, the treatment of distal humerus fractures is essential. Distal humerus fractures are among the most common fractures in people with osteoporosis. One of the distal humerus fractures according to the OA classification is the A2 extra-articular fracture. This study aims to investigate two different fixation models for A2 extra-articular distal humerus fractures. Fixation with two perpendicular plates is a common method for treating this fracture type. In the present study, the biomechanical performance of fixation using orthopedic screws placed crosswise in the bone is investigated an‎d compared with the conventional screw an‎d plate fixation method.In a 3D finite element model, CT images of the humerus of a person with osteoporosis were used. In this model, a 1 mm fracture was created according to the A2 extra-articular fracture, an‎d the simulation of fixation using screws an‎d plates an‎d cross screws under compression, tension, bending, an‎d lateral loading was performed using the finite element method. The maximum bone stress in flexural an‎d lateral tensile loading in fixation using screws an‎d plates was significantly reduced compared to cross screws. The maximum stress of screws an‎d plates an‎d cross screws in compression an‎d tension loading was almost the same an‎d was about 150 MPa, an‎d in bending an‎d lateral loading, fixation with screws an‎d plates created a stress equivalent to 45.9 MPa an‎d 31.9MPa, respectively, which was much lower than the maximum stress of cross screws. According to the results obtained an‎d the lower stress an‎d as a result of the weakening of the bone in the area of screw placement, the ability of the bone to retain the screw is reduced, an‎d the possibility of screw loosening increases. Cortical screw loosening near the fracture area is more likely than in other areas for the aforementioned reason, an‎d the probability of this loosening was reported to be lower in the screw-an‎d-plate fixation method than in the cross-screw fixation method. Also, the more the direction of force application is in relation to the direction of screw placement, the greater the screw pull-out force. Therefore, it is expected that in axial loading (compression an‎d tension) the screw-an‎d-plate model will require a greater pull-out force than in the cross-screw fixation model. In bending loading, given that the load direction is perpendicular to the screws in both fixation models, it is expected that approximately the same force will be required to pull out the screws in both fixation models; however, in lateral loading, given that the angle of force application is aligned with the direction of screw inser‎tion, it is expected that a lower pull-out force will be required than in the cross-screw fixation model.
  • تعداد فصل ها
    5
  • فهرست مطالب pdf
    145724
  • نويسنده

    كجباف، مريم