کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
10434985 910802 2015 7 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Sensitivities of biomechanical assessment methods for fracture healing of long bones
ترجمه فارسی عنوان
حساسیت های روش های ارزیابی بیومکانیک برای بهبود شکستگی استخوان های طولانی
کلمات کلیدی
شکستگی استخوان ارزیابی شفا، روش های بیومکانیک، سختی کولوس، سختی استخوان کامل، تجزیه و تحلیل عنصر محدود،
ترجمه چکیده
بحث بر سر این است که آیا روش های بیومکانیک برای ارزیابی شکستگی استخوان های طولانی امکان پذیر است. در این مقاله حساسیت دو روش بیومکانیکی، پیچ و خمشی برای ارزیابی شکستگی استخوان های طولی بررسی شده است. هر دو مدل پرتو ساده و مدل عنصر محدودی از یک استخوان مصنوعی استفاده شد. نتایج نشان داد که در مرحله شفا اولیه، سفتی کامل استخوان استخوان شکسته بسیار حساس به تغییر سفتی کالوس در محل شکستگی است؛ وقتی که مدول برشی (یا یانگ) کاللس 15٪ از استخوان نابجا را به دست می آورد، سفتی کامل استخوان تا 90٪ از استخوان نابجا افزایش می یابد. پس از آن، سختی پیچشی (یا خم) کل استخوان به آرامی افزایش می یابد؛ آن را نسبت به تغییرات سختی کالوس حساس می کند. این نتایج نشان می دهد که سختی کامل استخوان از قابلیت اطمینان محدود برای ارزیابی کیفیت بهبودی خاص در مراحل دیر فرآیند بهبود است. مدل ساده شده در این مقاله یک چارچوب نظری را برای توضیح اینکه چرا سفتی تمام استخوان ها در فرآیند بهبودی شکستگی استخوان های طولانی در مرحله اواخر بهبودی، حساس نیست. نتایج حاصل از مدل ساده شده با شبیه سازی عناصر محدود مصنوعی فمور تأیید شد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی پزشکی
پیش نمایش مقاله
حساسیت های روش های ارزیابی بیومکانیک برای بهبود شکستگی استخوان های طولانی
چکیده انگلیسی
There is a controversy as to whether the biomechanical methods are feasible to assess fracture healing of long bones. This paper investigated the sensitivities of two biomechanical methods, torsion and bending, for assessing fracture healing of long bones; both a simplified beam model and finite element model of an artificial femur were employed. The results demonstrated that, in the initial healing stage, the whole-bone stiffness of the fractured bone is extremely sensitive to the variation of the callus stiffness at the fracture site; when the shear (or Young's) modulus of the callus reaches 15% that of the intact bone, the whole-bone stiffness rises up to 90% that of the intact bone. After that, the whole-bone torsional (or bending) stiffness increases slowly; it becomes less sensitive to the variation of the callus stiffness. These results imply that the whole-bone stiffness is of limited reliability to assess the healing quality particular at late stages of the healing process. The simplified model in this paper provided a theoretical framework to explain why the whole-bone stiffness is insensitive to the healing process of fractured long bones in the late stage of healing. The conclusions obtained from the simplified model were verified with the finite element simulations of the artificial femur.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Medical Engineering & Physics - Volume 37, Issue 7, July 2015, Pages 650-656
نویسندگان
, , , , ,