تاثیر بیومکانیکی پرکننده های مختلف بر بازسازی نقص استخوانی پس از کورتاژ: تحلیل تطبیقی اجزای محدود

تومورهای خوش خیم استخوانی عمدتا در ناحیه اپی متافیز استخوان های بلند رخ می دهند و جراحی موثرترین درمان است. عود تومور و شکستگی از عوارض این جراحی هستند. برای کاهش خطر این عوارض، شبیه سازی جراحی قبل از عمل توصیه می شود. این مطالعه با استفاده از آنالیز المان محدود، تاثیر مکانیکی مدل های بازسازی شده با پرکننده های مختلف را بررسی می کند. شبیه سازی ها برای دو نقص با اندازه های مختلف در کندیل داخلی استخوان ران در نظر گرفته شده است. نقص کوچک تر فقط کورتاژ تومور و نقص بزرگ تر کورتاژ تومور به همراه مقداری بافت حاشیه ی آن را شبیه سازی میکنند. پرکننده ها شامل پلیمرها، سرامیک ها و بیوگلاس هستند. عملکرد مکانیکی هر پرکننده در بازسازی مدل ها تحت بارگذاری ایستاده روی یک پا با بررسی حداکثر تنش های اصلی و فون میزس در مقایسه با مدل سالم ارزیابی می شود. در ناحیه اپی متافیز مدل سالم، حداکثر تنش اصلی ۵.۱۵ مگاپاسکال و حداکثر تنش فون میزس ۷.۶۳ مگاپاسکال بود. در میان مواد آزمایش شده، پلی اتر اتر کتون (PEEK) مقادیر تنش بسیار نزدیکی به استخوان سالم نشان می دهد (با مقادیر تنش های اصلی و فون میزس که به ترتیب ۵.۱۴ مگاپاسکال و ۷.۶۶ مگاپاسکال در نقص کوچک و ۵.۱۶ مگاپاسکال و ۷.۷ مگاپاسکال در نقص بزرگ). اما هیدروکسی آپاتیت(HA)، بتاتری کلسیم فسفات و شیشه های زیستی کمترین تطابق مکانیکی را نشان دادند که با افزایش اندازه نقص، شدت یافت. مقایسه نتایج به دست آمده نشان می دهد که انتخاب نوع پرکننده به اندازه نقص بستگی دارد. این یافته ها نقش FEA را در پیش بینی نتایج جراحی و استحکام استخوان پس از عمل برجسته می کند.

کلیدواژه ها:

تحلیل اجزای محدود ، استخوان ران ، پرکننده ، تومور استخوانی