تخمین المان محدود نیروهای وارد بر ناحیهی کمری ستون مهره‌ها با استفاده از سینماتیک اندازه‌گیری شده توسط تصویربرداری پزشکی در فعالیت خم شدن به جلو

Authors

  • ایرج دهقان هامانی دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک، دانشکده‌ی مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران
  • نوید ارجمند دانشیار، دانشکده‌ی مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران
Abstract:

اهمیت ستون مهره‌های بدن به عنوان پیچیده‌ترین عضو از لحاظ تحمل بارهای مکانیکی بر کسی پوشیده نیست. سالانه میلیون‌ها دلار در دنیا صرف درمان و هزینه‌های ناشی از آسیب ستون مهره‌ها می‌گردد. از این‌رو، مدل‌های المان محدود، نقش مهمی در مطالعات بیومکانیکی ستون مهره‌ها دارند. در شبیه‌سازی یک فرایند مکانیکی در ستون مهره‌ها، دانستن نیروهای عضلات متصل به ستون مهره امری ضروری است. یافتن این نیروها به کمک آزمایش‌های تجربی روی انسان، امری مخرب بوده و تخمین این نیروها نیز به کمک روش‌های بهینه‌سازی و یا الکترومایوگرافی، از دقت کافی برخوردار  نمی‌باشد. لذا، در این پژوهش به کمک ارائه‌ی یک مدل المان محدود برای ناحیه‌ی کمری ستون مهره‏ها با هندسه‌ی دقیق برای بافت‏های غیرفعال (دیسک‏ها و مفاصل خلفی) و هم‌چنین استخراج میزان چرخش و جابه‌جایی مهره‌های ناحیه‌ی کمری ستون مهره‌ها (به جای تخمین نیروه‌ها) از تصاویر پزشکی برای سه شخص مختلف، و در نهایت، اعمال جابه‌جایی‌ها و چرخش مهره‌ها به مدل، به عنوان شرایط مرزی، سه حالت خم شدن به جلو برای ناحیه‌ی کمری ستون مهره‌ها شبیه‌سازی گردیده است. به طور مثال، فشار وارد بر مهره‌ی L4-L5 در حالت خم شدن حدود  60 درجه‌ای به جلو، برابر با 4/2 مگاپاسکال و برای چرخش حدود  40 درجه‌ای، 9/1 مگاپاسکال ارزیابی شده است که با اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی تطابق خوبی دارد.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

اثر بربرین در تنظیم آستروسیتهای Gfap+ ناحیه هیپوکمپ موشهای صحرایی دیابتی شده با استرپتوزوتوسین

Background: Diabetes mellitus increases the risk of central nervous system (CNS) disorders such as stroke, seizures, dementia, and cognitive impairment. Berberine, a natural isoquinolne alkaloid, is reported to exhibit beneficial effect in various neurodegenerative and neuropsychiatric disorders. Moreover astrocytes are proving critical for normal CNS function, and alterations in their activity...

full text

اثر بربرین در تنظیم آستروسیتهای Gfap+ ناحیه هیپوکمپ موشهای صحرایی دیابتی شده با استرپتوزوتوسین

Background: Diabetes mellitus increases the risk of central nervous system (CNS) disorders such as stroke, seizures, dementia, and cognitive impairment. Berberine, a natural isoquinolne alkaloid, is reported to exhibit beneficial effect in various neurodegenerative and neuropsychiatric disorders. Moreover astrocytes are proving critical for normal CNS function, and alterations in their activity...

full text

تحلیل عددی نیروهای وارد بر تیغه دیسکی در فرآیند برش خطی سنگ با استفاده از روش المان محدود

از مهم‌ترین نتایج فرآیند برش خطی سنگ، برآورد دقیق و واقعی نیروهای برش وارد بر تیغه دیسکی است که می‌تواند مقدمه‌ای برای توسعه مدل‌هایی جهت پیش‌بینی عملکرد ماشین‌های حفر تمام مقطع تونل (TBM) باشد. در این مطالعه، مدلسازی عددی فرآیند برش سنگ با تیغه دیسکی با استفاده از کد تجاری المان محدود ABAQUS انجام شده است. برای راستی آزمایی مدل، از نتایج آزمایشگاهی آزمون برش خطی (LCM) محققان پیشین استفاده شده ...

full text

آنالیز حرکات ستون فقرات کمری و ران حین خم شدن به جلو در بیماران کمردرد مزمن غیراختصاصی (زیرگروه اکتیو اکستنشن) و افراد سالم

Aim and Background: Low Back Pain (LBP) is one of the most common and main musculoskeletal pain syndromes. Previous studies have been reported different movement patterns in low back patients. This is may be due to the inclusion of the subjects with widely varying movement patterns in a single LBP group. Nowadays, several studies have proposed that there are subgroups of people with LBP. So the...

full text

مدلسازی المان محدود تقارن محوری پروالاستیک دیسک بین مهره‌ای برای بررسی رفتار بیومکانیکی ستون فقرات کمری

پیش‌بینی نحوة ارتباط انواع بارهای مکانیکی با ضایعات دیسک بین مهره‌ای-که برای شناسایی عوامل ریسک بسیار مهم است- صرفاً با انجام آزمایش بر روی موجودات زنده یا بر روی نمونه‌های جسد انسان بسیار مشکل است. روش‌های المان محدود می‌تواند راه‌حل مناسبی در مطالعات یاد شده محسوب شود و رفتار بیومکانیکی دقیق‌تری را از دیسک حاصل کند. لذا هدف اصلی این مقاله،  استخراج مدل المان محدود تقارن محوری پروالاستیک غیرخطی...

full text

مقایسه تأثیر وضعیت طاق باز و دمر بر وضعیت تنفسی نوزادان نارس مبتلا به سندرم دیسترس تنفسی حاد تحت درمان با پروتکل Insure

کچ ی هد پ ی ش مز ی هن ه و فد : ساسا د مردنس رد نامرد ي سفنت سرتس ي ظنت نادازون داح ي سکا لدابت م ي و نژ د ي سکا ي د هدوب نبرک تسا طسوت هک کبس اـه ي ناـمرد ي فلتخم ي هلمجزا لکتورپ INSURE ماجنا م ي دوش ا اذل . ي هعلاطم ن فدهاب اقم ي هس عضو ي ت اه ي ندب ي عضو رب رمد و زاب قاط ي سفنت ت ي هـب لاتـبم سراـن نادازون ردنس د م ي سفنت سرتس ي لکتورپ اب نامرد تحت داح INSURE ماجنا درگ ...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 11  issue 4

pages  327- 335

publication date 2018-01-21

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023