هستیار جلیل زاده - دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی پزشکی بیومکانیک، دانشگاه تبریز

تعویض کامل مفصل ران دارای مشکلات و چالش های زیادی است که یکی از مهم ترین و برجسته ترین آن, پدیده سپر تنشی(Stress Shielding) است؛ به این ترتیب که وقتی مدول الاستیسیته پروتز بالاتر از استخوان باشد بیشتر بار فیزیولوژیکی بهایمپلنت منتقل می شود و استخوان بار کمی را دریافت می کند و برطبق فانون وولف استخوان تحلیل می رود. راه حل برای به حداقلرساندن پدیده سپر تنشی و به دنبال آن تقویت رشد استخوان، استفاده از مواد با مدول الاستیسیته کمتر و نزدیک به استخوان برایپروتزهای مفصل ران است. لذا استفاده از مواد کامپوزیتی بیشتر مشاهده می شود و در بین این مواد هم مواد توزیع شده تابعی (FGMs)نتایج بهتری را نسبت به مواد دیگر نشان داده اند. نوآوری ها و اهداف این مقاله، شامل این موارد است: (۱) استفاده از مواد متخلخلتوزیع شده تابعی، (۲) بررسی شکل های مختلف این نوع پروتزها و رسیدن به بهینه ترین حالت، (۳) مدلسازی عددی برای مقایسه باتحلیل اجزا محدود و (۴) استفاده از داده های مربوط به بارهای فیزیولوژیکی وارد بر پروتز در یک سیکل راه رفتن. به این منظور از ۹هندسه پروتز ران طراحی شده بر اساس سه پروفیل و سه سطح مقطع دایره بیضی و ذوزنقه برای انجام تحلیل اجزاء محدود استفادهشد. نتایج نشان داد که پروتزهای با سطح مقطع دایره بهتر از دو سطح مقطع دیگر و همچنین پروفیل ۱ بهتر از پروفیل های دیگر،سپر تنشی را کاهش می دهند.

پروتز ران، مواد متخلخل توزیع شده تابعی، سیر تنشی، روش اجزا محدود، بازسازی استخوان، مدلسازی عددی