بررسی اجزاء محدود ریمودلینگ استخوان در اطراف پیچ اورتوپدی

استخوان از قسمت های پویای بدن می باشد که تحت تاثیر نوسازی یا بازسازی، یعنی جذب و ایجاد مستمر بافت استخوانی قرار دارد. هرگونه اختلاف در سطح طبیعی محرک باعث می شود که نرخ نوسازی استخوان به طور محلی تغییر کند. پیچ های اورتوپدی ابزار رایجی برای تثبیت استخوان در شکستگی ها و عامل اصلی ثبات ایمپلنت های صفحهای می باشند. یکی از شایع ترین علل ترمیم نادرست شکستگی های استخوان، پدیده مضر سپر تنش در هنگام استفاده از ایمپلنت می باشد. با استفاده از شیوه اجزاء محدود و با تعریف دو پارامتر بر مبنای تنش و چگالی انرژی کرنشی به عنوان معیار سازگاری، اثر پارامتر های طراحی پیچ بر روی نوسازی و سپر تنش ناشی از آن بررسی می شود. هدف کاهش پدیده سپر تنش به منظور داشتن ترمیمی موفق می باشد. مقدار بالاتر این پارامترهای سازگاری، نشان دهنده ی عملکرد بهتر ایمپلنت می باشد. نتایج مطالعه حاضر نشان می دهد که برای پیچ تمام فلزی، افزایش تعداد رزوه و شعاع خارجی و همچنین کاهش گام، شعاع داخلی و ضریب الاستیک پیچ، باعث بهبود پارامترهای سازگاری می شود. همچنین نشان داده شده است که خطر پدیده سپر تنش در استخوان دچار پوکی بیشتر از استخوان سالم می باشد. نتایج این تحقیق نشان می دهد که مقدار پارامترها، برای پیچ هدفمند در مقایسه با پیچ فلزی، بیشتر می باشد. همچنین نتایج این کار نشان می دهد که با کاهش مدول الاستیسیته جزء فلزی و با افزایش جزء حجمی سرامیک، آثار منفی سپر تنشی کاهش می یابد. برای پیچی که دارای یک قسمت همگن و یک قسمت هدفمند است، هر چه طول قسمت هدفمند بیشتر باشد، پارامترها مقدار بزرگتری را نشان می دهند. بنا بر این اثر سپر تنشی و مقدار شل شدگی پیچ کاهش می یابد. همچنین هر چه قسمت هدفمند در موقعیتی نزدیک تر به رزوه های ابتدایی قرار گیرد، مقدار پارامترها، افزایش می یابد. به علاوه نتایج نشان می دهند که با کاهش توان ترکیب توزیعی که نشان دهنده ی نحوه تغییر ترکیب هدفمند از فلز به سرامیک است، مقدار پارامترها افزایش می یابد. مقایسه ی نتایج این تحقیق با مطالعات بالینی و آزمایشگاهی در دسترس تطابق خوبی را نشان می دهد