کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
10431068 910195 2016 31 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Bone density and anisotropy affect periprosthetic cement and bone stresses after anatomical glenoid replacement: A micro finite element analysis
ترجمه فارسی عنوان
تراکم استخوان و انحصاری بودن آن بر روی سیمان پرپروتستیک و تنش های استخوانی پس از جایگزینی گلنوید آناتومیک تاثیر می گذارند. یک تجزیه عنصر میکرو محدود
ترجمه چکیده
چسبندگی گلنوئید هنوز یک عارضه اصلی برای آرتروپلاستی شانه است. ما فرض می کنیم که استحکامات سیمان و استخوان که به طور بالقوه منجر به شکستگی ثابت می شوند، نه تنها به انطباق گلنوهومرال، طراحی ثابت یا بارگیری غیر عادی، بلکه همچنین نسبت تراکم استخوان، ضخامت قشر و درجه انجماد در گلنویید بستگی دارد. در این مطالعه، تنش های پری پروستاتیک استخوان و سیمان با مدل های عناصر میکرو محدود اندام گنویده جایگزین، نشان دهنده ریز ساختار واقعی استخوان، محاسبه شده است. این مدل ها برای اندازه گیری اثرات بالقوه پارامترهای ریز ساختاری استخوان در شرایط بارگذاری استفاده می شود که شبیه سازی سطوح مختلف انطباق گلنوهومرال و بار غول پیکر موجب بی ثباتی گلنوهومرال می شود. نتایج نشان می دهد که تنش های بالای سیمان در نزدیکی رابط بین استخوان سیمان در تمامی طرح های بارگیری بدست آمده است. استرس های بالاتر در بافت استخوانی ترابکولر و گوشته سیمان در نمونه هایی از کسر حجم کم استخوان و در مناطق کم آبی که با کاهش انطباق گلنوهومرال و افزایش حداکثر آنها در زیر طراحی طراحی شده زمانی که بار بیش از حد تغییر یافته است، به دست آمد. تجزیه و تحلیل های ما اثرات ترکیبی تغییرات بار غریزی را با کاهش میزان کسر حجم استخوان و عدم انطباق در افزایش تنش های پرپروتستیک تأیید می کند. آنها در نهایت پیشنهاد می کنند که بهبود تثبیت جایگزین های گلنویید باعث کاهش فشارهای داخلی سیمان و بافت استخوانی، به ویژه در گلونیاهای چگالی استخوان و ناهمگونی آنها می شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی پزشکی
چکیده انگلیسی
Glenoid loosening is still a main complication for shoulder arthroplasty. We hypothesize that cement and bone stresses potentially leading to fixation failure are related not only to glenohumeral conformity, fixation design or eccentric loading, but also to bone volume fraction, cortical thickness and degree of anisotropy in the glenoid. In this study, periprosthetic bone and cement stresses were computed with micro finite element models of the replaced glenoid depicting realistic bone microstructure. These models were used to quantify potential effects of bone microstructural parameters under loading conditions simulating different levels of glenohumeral conformity and eccentric loading simulating glenohumeral instability. Results show that peak cement stresses were achieved near the cement-bone interface in all loading schemes. Higher stresses within trabecular bone tissue and cement mantle were obtained within specimens of lower bone volume fraction and in regions of low anisotropy, increasing with decreasing glenohumeral conformity and reaching their maxima below the keeled design when the load is shifted superiorly. Our analyses confirm the combined influences of eccentric load shifts with reduced bone volume fraction and anisotropy on increasing periprosthetic stresses. They finally suggest that improving fixation of glenoid replacements must reduce internal cement and bone tissue stresses, in particular in glenoids of low bone density and heterogeneity.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Biomechanics - Volume 49, Issue 9, 14 June 2016, Pages 1724-1733
نویسندگان
, , , ,