تحلیل اجزای محدود و مقایسه ی توزیع تنش در غضروف ها و منیسک های دو نمونه ی مفصل زانوی سالم و پرانتزی

در یک زانوی پرانتزی تعادل بار در دو طرف مفصل زانو به هم خورده و تنش وارده به قسمت داخلی مفصل بیش تر از مقدار آن در مقایسه با یک پای سالم است. این عارضه در بسیاری اوقات پیش رونده بوده و به تدریج منجر به ساییدگی و درد می شود. در این مطالعه مدل اجزای محدود برای دو نمونه ی مفصل زانوی سالم و زانوی پرانتزی در حالت ایستاده از روی تصاویر ام آر آی تولید شده و پس از بارگذاری و حل مساله، وضعیت توزیع تنش در منیسک ها و غضروف ها برای هر دو حالت به دست آمده است. نتایج به دست آمده، تفاوت در حداکثر تنش ها و تفاوت شکل نواحی توزیع تنش را نشان می دهد. هم چنین نتایج نشان می دهد که مقادیر حداکثر تنش فون مایسز و نیز فشار تماسی در ناحیه ی داخلی زانو برای زانوی پرانتزی مقادیر بسیار بالاتری در مقایسه با پای سالم دارد. در حالت ایستاده حداکثر فشار تماسی در ناحیه ی داخلی مفصل، تحت یک بار ۴۰۰ نیوتنی که بر انتهای بالایی سر استخوان ران وارد شده، به ترتیب برابر با ۵۲۷/۴ و ۸۲۱/۷ مگاپاسکال برای زانوی سالم و پرانتزی به دست آمده است. حداکثر مقادیر تنش فون مایسز در ناحیه ی داخلی زانو به ترتیب برابر با ۸۲۱/۲ و ۵۰۱/۶ مگاپاسکال به دست آمده است. با توجه به نتایج و تفاوت در تنش ها، نیاز به جراحی برای متعادل کردن تنش ها و بارهای دو طرف زانو برای بیمار مبتلا به واروس زانو ضروری است. میزان تصحیح را می توان علاوه بر بررسی هندسه ی مفصل، با مطالعه ی تفاوت تنش ها در دو طرف مفصل به شیوه ی دقیق تری تعیین کرد.

کلیدواژه ها:

زانوی پرانتزی ، مفصل زانو ، تنش ، مدل اجزای محدود ، منیسک ، غضروف