مدل‌سازی و تحلیل مکانیکی صفحه تثبیت استخوانی کامپوزیتی فسفات کلسیم دوفازی/ ابریشم برای درمان شکستگی استخوان تیبیا

هدف از این تحقیق، مدل‌سازی و تحلیل مکانیکی صفحه تثبیت استخوانی کامپوزیت لایه‌ای تخریب‌پذیر فسفات کلسیم دوفازی/ ابریشم (BCP/Silk) (چهار لایه فسفات کلسیم دوفازی و سه لایه ابریشم به‌صورت یک در میان) برای درمان شکستگی استخوان تیبیا است. جهت مدل‌سازی و تحلیل مکانیکی از نرم‌افزار آباکوس استفاده شد. ابتدا استخوان تیبیا بر اساس اندازه‌های آنتروپومتری یک انسان متوسط به‌صورت یک استوانه دولایه درنظر گرفته شد که بخش داخلی آن را مغز استخوان و بخش بیرونی آن را استخوان قشری تشکیل می‌دهد. سپس صفحه تثبیت استخوان و پیچ‌ها بر اساس استاندارد‌های موجود و همچنین با توجه به خواص مکانیکی کامپوزیت جدید مورد نظر این پژوهش، در نرم‌افزار آباکوس طراحی شد. مش صفحه تثبیت استخوان از نوع هرمی و برای بقیه تجهیزات از نوع آجری انتخاب شدند. صفحه تثبیت روی استخوان قرار گرفت و با مقید کردن استخوان در راستای محور Y، بار استاتیکی حدود 400 نیوتن اعمال شد. نتایج نشان می‌دهد که صفحه تثبیت استخوان کامپوزیتی علاوه‌ بر زیست‌سازگار و تخریب‌پذیر بودن دارای مدول الاستیک حدود 21 گیگاپاسکال بوده که نزدیک به مدول الاستیک استخوان است.

کلیدواژه ها:

Bone plate ، Composite ، Tibia ، Biodegradable ، Biphasic calcium phosphate ، Silk. ، صفحه تثبیت استخوانی ، کامپوزیت ، استخوان تیبیا ، تخریب‌پذیر ، فسفات کلسیم دوفازی ، ابریشم.