|
|
طب توانبخشی، جلد ۱۴، شماره ۲، صفحات ۳۱۸-۳۳۵
|
|
|
| عنوان فارسی |
توزیع تنش در مفصل هیپ، قبل و بعد از عمل برنامه‌ریزی‌شده شلف استابولوپلاستی: مطالعه موردی |
|
| چکیده فارسی مقاله |
مقدمه و اهداف در بیماران مبتلا به دیسپلازی تکاملی مفصل هیپ، شلف استابولوپلاستی، یک عمل جراحی رایج جهت رفع کمبود پوشانندگی استابولوم روی سر استخوان فمور است. در این بیماران پوشش ناکافی می‌تواند باعث کاهش منطقه تحمل وزن، تمرکز تنش در غضروف مفصلی و بروز آرتروز شود. تاکنون عمل شلف استابولوپلاستی با بهره‌گیری از برنامه‌ریزی قبل از عمل، با هدف بهینه‌سازی پارامترهای مورفولوژیکی و بیومکانیکی و بررسی طراحی با تحلیل المان محدود انجام نشده است. هدف از این پژوهش تحلیل المان محدود مفصل هیپ، قبل و بعد از عمل شلف استابولوپلاستی، در صورت بهینه‌سازی پارامترهای بیومکانیکی و مورفولوژیکی در برنامه‌ریزی پیش از عمل است.
مواد و روش‌ها مورد مطالعه یک بیمار با دیسپلازی چالش‌برانگیز مفصل هیپ سمت راست است که برنامه‌ریزی پیش از عمل آن در محیط سه‌بعدی و با هدف بهبود پارامترهای مورفولوژیکی و بیومکانیکی مفصل انجام شده است. پس از استخراج مدل‌های سه‌بعدی، تراز استخوان لگن در دستگاه مختصات عملکردی و رجیستر کردن استخوان فمور روی تصویر رادیوگرافی ایستاده بیمار، نیروی مفصلی محاسبه شد. سپس توزیع تنش روی سطح مفصلی استابولوم قبل و بعد از عمل، با در نظر گرفتن بافت نرم و با استفاده از روش المان محدود، بررسی شد.
یافته‌ها تحلیل المان محدود نشان داد حداکثر تنش فون‌مایزز در سطح مفصلی استابولوم، از 4/86 مگاپاسکال قبل از عمل به 3/17 مگاپاسکال بعد از عمل (معادل 34/77 درصد) و فشار تماسی غضروف استابولوم، از 5/94 مگاپاسکال قبل از عمل به 3/77 مگاپاسکال پس از عمل (معادل 36/53 درصد) کاهش یافت.
نتیجه‌گیری نتایج نشان داد استفاده از برنامه‌ریزی قبل از عمل با هدف بهبود پارامترهای مورفولوژیکی و بیومکانیکی، می‌تواند باعث کاهش تنش در سطوح مفصلی و کاهش فشار در غضروف استابولوم، بعد از عمل شود. |
|
| کلیدواژه‌های فارسی مقاله |
دیسپلازی،
شلف استابولوپلاستی،
برنامه‌ریزی قبل از عمل،
تحلیل المان محدود، |
|
| عنوان انگلیسی |
Stress Distribution in the Hip Joint of a Dysplastic Patient Before and After Planned Shelf Acetabuloplasty: A Case Study |
|
| چکیده انگلیسی مقاله |
Background and Aims In patients with developmental dysplasia of the hip, shelf acetabuloplasty is a common surgical procedure aimed at improving the coverage of the acetabulum over the femoral head. So far, shelf acetabuloplasty has not been performed using preoperative planning, aiming to optimize morphological and biomechanical parameters and evaluate the design with finite element analysis. This study aims to conduct a finite element analysis of the hip joint before and after shelf acetabuloplasty, contingent upon optimizing biomechanical and morphological parameters during preoperative planning. In these patients, inadequate coverage can lead to stress concentration in the articular cartilage due to reduced weight-bearing area, resulting in osteoarthritis.
Methods The case study is a patient with challenging right hip dysplasia whose preoperative planning was performed in a 3-D environment to optimize the morphological and biomechanical parameters of the patient’s hip joint. The joint force was calculated after extracting 3-D models, aligning the pelvis in the functional coordinate system, and registering the femur on the patient’s standing radiograph. Then, the stress distribution on the articular surface of the acetabulum before and after surgery was investigated, considering soft tissue and using the finite element method.
Results Finite element analysis indicated that the maximum von Mises stress on the acetabular articular surface decreased from 4.86 MPa preoperatively to 3.17 MPa postoperatively, representing a reduction of 34.77%. Additionally, the contact pressure on the acetabular cartilage was reduced from 5.94 MPa preoperatively to 3.77 MPa postoperatively, equivalent to a decrease of 36.53%.
Conclusion The results showed that preoperative planning, aimed at improving morphological and biomechanical parameters, can postoperatively reduce stress in the articular surfaces and contact pressure in the acetabular cartilage. |
|
| کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله |
دیسپلازی,
شلف استابولوپلاستی,
برنامه‌ریزی قبل از عمل,
تحلیل المان محدود |
|
| نویسندگان مقاله |
جعفر نصرآبادی |
گروه مکانیک/گروه پژوهشی ارتوپدی بیومکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران.
وحید اربابی |
گروه مکانیک/گروه پژوهشی ارتوپدی بیومکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران.
سعید رهنما |
گروه مکانیک/گروه پژوهشی ارتوپدی بیومکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران.
|
|
| نشانی اینترنتی |
https://medrehab.sbmu.ac.ir/article_1101802_322ff69647c61c383883edb23b7f66e8.pdf |
| فایل مقاله |
فایلی برای مقاله ذخیره نشده است |
| کد مقاله (doi) |
|
| زبان مقاله منتشر شده |
fa |
| موضوعات مقاله منتشر شده |
|
| نوع مقاله منتشر شده |
|
|
|
|
برگشت به:
صفحه اول پایگاه |
نسخه مرتبط |
نشریه مرتبط |
فهرست نشریات
|