بررسی دامنه حرکت و میزان تنش فون میسز در مهره های کمری نرمال و دژنره شده L۴-L۵ در شش حالت مختلف حرکتی به روش المان محدود

ستون فقرات انسان از تعدادی مهره تشکیل شده که به وسیله دیسک بین مهره ای و رباط های متعدد به هم متصل شده اند. دیسک بین مهره ای نیز مانند بسیاری از قسمت های بدن به مرور زمان دچار تغییرات دژنراسیون شده و این روند باعث تغییر در بیومکانیک ستون فقرات می گردد که یکی از شایع ترین علامت های آن درد در ستون فقرات است. علل انحطاط دیسک، پیچیده و چندعاملی است که ناشی از فرآیندهایی شامل، پیری، بارهای مکانیکی غیر طبیعی و آسیب های تصادفی است و این مشخص است که تعداد افرادی که از کمر درد ناشی از انحطاط دیسک رنج می برند سال به سال افزایش می یابد. مدل های المان محدود نقش مهمی در مطالعات بیومکانیکی ستون مهره ها دارند. برای اینکه یک مدل بتواند فرایندهای بیومکانیکی و پزشکی مرتبط با ستون مهره ها را به درستی شبیه سازی نماید باید بسیاری از پارامترها و عوامل موثر در نظر گرفته شود. مدل های المان محدود کنونی یک هندسه جداگانه از ستون مهره ها را مدل می کند و این باعث می شود سوالاتی در مورد قدرت پیش بینی مدل مطرح شود که این موضوع با مقایسه بین نتایج مدل و نتایج حاصل از مطالعات روی جسد و همچنین انسان زنده قابل بررسی است. از طرفی در شبیه سازی یک فرایند مکانیکی در ستون مهره ها، دانستن نیروهای عضلات متصل به ستون مهره امری ضروری است که یافتن این نیروها به کمک آزمایش های تجربی بر روی انسان امری مخرب بوده و تخمین این نیروها نیز به کمک روش های بهینه سازی از دقت کمی برخوردار است. روش المان محدود می تواند راه حل مناسبی در مطالعات یادشده محسوب شود و رفتار بیومکانیکی دقیق تری را از دیسک حاصل کند. لذا هدف این نوشتار استخراج مدل المان محدودی از مهره های کمری L۴-L۵ است تا روش اصولی جهت مقابله و پیشگیری از دژنراتیو مهره های مذکور را ارائه کند.

کلیدواژه ها:

دژنراسیون ، المان محدود ، تنش فون میسز ، مهره های کمری L۴-L۵ ، انحطاط دیسک