کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
10431918 910231 2014 9 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Influence of gait loads on implant integration in rat tibiae: Experimental and numerical analysis
ترجمه فارسی عنوان
تأثیر بارهای راه رفتن بر روی ادغام ایمپلنت در موش صحرایی: تحلیل تجربی و عددی
کلمات کلیدی
موش تیبیا، المان محدود، بارهای اسکلتی عضلانی یکپارچگی ایمپلنت، از دست دادن استخوان،
ترجمه چکیده
استخوان های موش کاسته شده نقش مهمی در مطالعات مربوط به بهبود شکستگی، بیماری های استخوان یا تحویل مواد مخدر در میان موضوعات دیگر دارند. در بسیاری از این مطالعات، ادغام ایمپلنت ها نیز به فعالیت روزانه حیوانات و بارهای اسکلتی-عضلانی وابسته است که بر محیط مکانیک ایمپلنت تأثیر می گذارد. با این حال، سازگاری بافت با بارهای فیزیولوژیکی اغلب از طریق گروه های کنترل فیلتر شده یا بازرسی نمی شود. این کار با هدف بررسی تجربی و عددی اثرات فعالیت روزانه بر ادغام ایمپلنت های وارد شده در تیبیا موش صحرایی و ایجاد شرایط بارگذاری فیزیولوژیکی برای تجزیه و تحلیل تنش های استخوان پری ایمپلنت در طی راه رفتن است. دو ایمپلنت تیتانیوم، عبور یکنواخت و دو طرفه قشر، در موش صحرایی موش قرار داده شده است. حیوانات تحت شرایط استاندارد قفس می شوند و به سه گروه تقسیم می شوند. نتایج نشان می دهد افزایش وابسته به زمان نمونه های استخوانی با از دست رفتن استخوان های مغذی قابل توجهی است. این پدیده با استفاده از مدلهای عاملی محدود با استفاده از نمونه های ویژه بارهای عضلانی اسکلتی ساخته شده است. شرایط مرزی مختلفی که تکرار تعاملات استخوانی پس از عمل جراحی برداشته می شود. اثرات بارهای راه رفتن بر روی یکپارچگی ایمپلنت ها، با نتایج آزمایش ها موافق است. از دست دادن استخوان کورتیک مشاهده شده می تواند به عنوان یک وضعیت متقاطع یکپارچه به علت آتروفی ناشی از استخوان، در ابتدا ناشی از چسبندگی استخوان و ایمپلنت ناشی از آن و سپس با باز شدن چرخه رابط باشد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی پزشکی
چکیده انگلیسی
Implanted rat bones play a key role in studies involving fracture healing, bone diseases or drugs delivery among other themes. In most of these studies the implants integration also depends on the animal daily activity and musculoskeletal loads, which affect the implants mechanical environment. However, the tissue adaption to the physiological loads is often filtered through control groups or not inspected. This work aims to investigate experimentally and numerically the effects of the daily activity on the integration of implants inserted in the rat tibia, and to establish a physiological loading condition to analyse the peri-implant bone stresses during gait. Two titanium implants, single and double cortex crossing, are inserted in the rat tibia. The animals are caged under standard conditions and divided in three groups undergoing progressive integration periods. The results highlight a time-dependent increase of bone samples with significant cortical bone loss. The phenomenon is analysed through specimen-specific Finite Element models involving purpose-built musculoskeletal loads. Different boundary conditions replicating the post-surgery bone-implant interaction are adopted. The effects of the gait loads on the implants integration are quantified and agree with the results of the experiments. The observed cortical bone loss can be considered as a transient state of integration due to bone disuse atrophy, initially triggered by a loss of bone-implant adhesion and subsequently by a cyclic opening of the interface.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Biomechanics - Volume 47, Issue 13, 17 October 2014, Pages 3255-3263
نویسندگان
, , , , ,