استفاده از روش اجزای محدود برای مقایسه ی تاثیر مکانیکی مواد پرکننده متفاوت در بازسازی نقص استخوانی ناشی از تخلیه تومور استخوانی

تومورهای سلولی غول پیکر معمولا در متافیز استخوانهای بلند بزرگسالان جوان ظاهر می شوند. جراحی، موثرترین راه درمان این دسته از تومورها است. در خلال این جراحی، تومور تخلیه شده و نقص به وجود آمده به شیوه های متفاوتی همچون استفاده از مواد پرکننده، ترمیم می شود. در مقاله ی پیش رو، برای مقایسه تاثیر مکانیکی چند ماده پرکننده مختلف، حداکثر مقادیر تنش های اصلی و Von Mises مدل ها، با استفاده از تحلیل اجزای محدود بررسی شده است. مدلها با فرض وجود توموری در ناحیه ی انتهای تحتانی استخوان ران انسان مدلسازی شده اند. از چند ماده پرکننده یعنی هیدروکسی آپاتیت، براشیت و مونتیت برای بازسازی نقص به وجود آمده در پی تخلیه تومور، استفاده شده تا حداکثر تنش های ناشی از ترمیم استخوان جراحی شده با این مواد، در حالت ایستاده روی یک پا با استخوان سالم مقایسه شوند. حداکثر تنش اصلی و Von Mises مدل استخوانی سالم به ترتیب ۸.۲۴MPa و ۱۲.۲۴MPa بود. مدلهای استخوانی ترمیم شده با مواد گوناگون، رفتار مکانیکی متفاوتی را بروز داده اند. تنش اصلی و Von Mises توزیع شده بر مدل بازسازی شده با ماده مونیتیت، بسیار بیشتر از تنش های وارده به مدل سالم بود. با این حال مدل استخوانی بازسازی شده با ماده براشیت با حداکثر تنش اصلی ۷.۷۳MPa و تنش Von Mises به مقدار ۱۲.۲۱MPa، رفتار مکانیکی نزدیک تری به مدل استخوانی سالم داشته است. استفاده از روش تحلیلی اجزای محدود به منظور پیش بینی و مقایسه کارایی مکانیکی مواد پرکننده مختلف در شرایط مکانیکی استخوان، بسیار کمک کننده است.