بیومکانیک قلب و عروق
سارا براتی؛ ناصر فتورائی؛ ملیکه نبئی
دوره 15، شماره 4 ، اسفند 1400، ، صفحه 355-366
چکیده
دریچههای کاتتری آئورت به عنوان درمان استاندارد برای بیماران دچار تنگی شدید دریچهی آئورت که ریسک بالای جراحی دارند تبدیل شده است. با توجه به این که در مقایسه با جراحی قلب باز، این روش پیوند دریچه نیمهتهاجمی بوده و عوارض جراحی کمتری به همراه دارد میتواند به عنوان روش جایگزین مناسبی برای پیوند دریچه تبدیل شود. با این وجود ...
بیشتر
دریچههای کاتتری آئورت به عنوان درمان استاندارد برای بیماران دچار تنگی شدید دریچهی آئورت که ریسک بالای جراحی دارند تبدیل شده است. با توجه به این که در مقایسه با جراحی قلب باز، این روش پیوند دریچه نیمهتهاجمی بوده و عوارض جراحی کمتری به همراه دارد میتواند به عنوان روش جایگزین مناسبی برای پیوند دریچه تبدیل شود. با این وجود عوارض پس از پیوند و اشکالات ساختاری این نوع از دریچهها مانع رسیدن به چنین هدفی شده است. بهینهسازی طراحی استنت این پروتزها گام مهمی در راستای بهبود عملکرد و گسترش کاربرد آنها است. از آنجا که تمام پروتزها قبل از پیوند فشرده شده و در کاتتر قرار میگیرند، استحکام استنت در این بارگذاری و عدم بروز خستگی ماده اهمیت ویژهای در عملکرد آن دارد. در این مطالعه چارچوبی ساده و کمهزینه برای بهینهسازی ساختاری استنت دریچهی کاتتری با پارامترهای طراحی هندسی شامل فرم کلی استنت، اندازهی سلولها، تعداد سلولها و الگوهای تکرار شونده و همچنین سطح مقطع استرات مورد استفاده قرار گرفته است. تابع هدف در این بهینهسازی بیشینهی کرنشی است که حین فشرده ساختن استنت برای قرارگیری در کاتتر، در آن ایجاد میشود. نتایج این بهینهسازی با مدلهای سهبعدی مقایسه شده و دقت مناسب نتایج مدل ساده شده تایید شده است. نتایج نشان میدهد که ارتفاع سلولهای میانی، عرض استرات و تعداد سلولها مهمترین عوامل موثر بر میزان بیشینهی کرنش فشردگی هستند. استنت بهینه با کرنش بیشینهی 52/0 دارای 3 سلول، 15 الگو، عرض استرات 2/0 میلیمتر، ضخامت استرات 3/0 میلیمتر و نسبت شعاعی 05/1 است. با استفاده از این چارچوب بهینهسازی میتوان پارامترهای طراحی انواع مختلف استنت را بهینه کرده و هزینهی طراحی استنتها را تا حد بسیار زیادی کاهش داد.
ارتز و پروتز
مرجان بهرا می نسب
دوره 10، شماره 1 ، اردیبهشت 1395، ، صفحه 25-40
چکیده
پروتزهای زانو، بهعنوان یکی از محصولات پزشکی برای عملکرد مطلوب در درازمدت (عدم شلشدگی و جراحی مجدد)، هنوز نیازمند راهکارهای طراحی هستند. در مطالعة حاضر، طرح کسر عاملی کامل از طراحی آزمایشات، به همراه تحلیل المان محدود، استفاده شد تا اثر شکل داخلی قطعة فمورال پروتز زانو بر پایداری مکانیکی ایمپلنت و تنشهای بیومکانیکی ایجادشده ...
بیشتر
پروتزهای زانو، بهعنوان یکی از محصولات پزشکی برای عملکرد مطلوب در درازمدت (عدم شلشدگی و جراحی مجدد)، هنوز نیازمند راهکارهای طراحی هستند. در مطالعة حاضر، طرح کسر عاملی کامل از طراحی آزمایشات، به همراه تحلیل المان محدود، استفاده شد تا اثر شکل داخلی قطعة فمورال پروتز زانو بر پایداری مکانیکی ایمپلنت و تنشهای بیومکانیکی ایجادشده در خود ایمپلنت، سیمان استخوانی و استخوان مجاور، بررسی شود. سپس از روش واسپاس، که یکی از روشهای انتخاب چندشاخصه است، برای رتبهبندی طرحها استفاده شد. نتایج تحلیل واریانس، نشان داد که هندسة شکل داخلی قطعة فمورال بر عملکرد پروتز زانو اثرگذار است؛ بهطوریکه از میان عوامل درنظرگرفته شده، زاویة بین برشهای پایینی و جلویی، زاویة بین برشهای پایینی و پشتی و همچنین ضخامت سیمان استخوان، بهعنوان تأثیرگذارترین عوامل شناسایی شدند. بهعلاوه با تحلیل آماری، مدل ریاضی پیشبینی کنندة مربوط به هریک از معیارهای سنجش عملکرد نیز برآورد شدند. نتایج رتبهبندی و تحلیل حساسیت نشان داد، که طرحهای برتر اغلب لایة ضخیمتری از سیمان دارند. این مطالعه همچنین نشان داد که هندسة فعلی قطعة فمورال، بهترین طرح نیست و اصلاح آن، میتواند عملکرد پروتز را در بلندمدت بهبود دهد.
مهندسی بافت
فرهاد فرمان زاد؛ سیامک نجاریان؛ محمدرضا اسلامی؛ امیرسعید صدیقی
دوره 1، شماره 4 ، اسفند 1386، ، صفحه 281-288
چکیده
به منظور دستیابی به مدل مناسب برای توجیه رفتار بیومکانیکی مغز و تغییر شکل و جابجایی بطن ها، دو نوع مدلسازی کامپیوتری کرنش صفحه ای الاستیک و هایپرالاستیک بافت مغز بر اساس تحلیل المان محدود به کار گرفته شده و مورد مقایسه قرار گرفته اند. اسکن بیمار مبتلا به هماتوم اپی دورال، با فرض کرنش صفحه ای الاستیک و هایپرالاستیک مدلسازی شد. سپس ...
بیشتر
به منظور دستیابی به مدل مناسب برای توجیه رفتار بیومکانیکی مغز و تغییر شکل و جابجایی بطن ها، دو نوع مدلسازی کامپیوتری کرنش صفحه ای الاستیک و هایپرالاستیک بافت مغز بر اساس تحلیل المان محدود به کار گرفته شده و مورد مقایسه قرار گرفته اند. اسکن بیمار مبتلا به هماتوم اپی دورال، با فرض کرنش صفحه ای الاستیک و هایپرالاستیک مدلسازی شد. سپس با اعمال پارامترهای مکانیکی نسجν) ، E، C01 و (C10 و تغییر فشار داخل بطنی، میزان جابجایی نقاط مشابه در بطن مدلسازی شده، با بطن واقعی مقایسه شد و نهایتا مقادیری با کمترین میزان خطا را به دست می داد، مشخص گردید. این شبیه سازی ها در بارگذاری های متفاوت با فشار داخل بطنی مختلف نشان داد که عدم توجه به افزایش فشار داخل بطنی نتایج غیر قابل قبولی خواهد داشت. به طور خاص، در بارگذاری کرنشی یک طرفه با ΔP=0 دیواره های بطن سمت هماتوم به نحو قابل ملاحظه ای روی هم قرار می گیرد. بهترین نتایج برای مدل الاستیک با افزایش فشارΔP=1.25 kpa و برای مدل هایپرالاستیک با ΔP=1.00 kpa به دست آمد که با شرایط بالینی بیمار مورد مطالعه سازگار بود. بنابراین مدلسازی بیومکانیکی کرنش صفحه ای در بارگذاری های کرنشی یک طرفه (شرایطی که مشابه کاربرد سیستم های ناوبری در جراحی است)، بدون توجه به هندسه و تغییرات فشار داخل بطن ها نتایج قابل قبولی به دست نمی دهد. با در نظر گرفتن پارامترهای فوق، استفاده از مدل های الاستیک (با دقت نسبی متوسط 88.7%) در مقایسه با هایپرالاستیک (با دقت نسبی متوسط 86.9%) نتایج بهتری در توجیه رفتار مکانیکی مغز در ضایعه هماتوم اپی دورال به همراه خواهد داشت.
بیومکانیک استخوان
محمد حقپناهی؛ علی گرگین زاده؛ صبا سهرابی
دوره 1، شماره 2 ، شهریور 1386، ، صفحه 131-136
چکیده
به دلیل مهلک بودن و عواقب وخیم صدمات ستون گردنی، بررسی رفتار بیومکانیکی اجزای آن حین صدمه حایز اهمیت است. رایج ترین نوع صدمات مهره دوم گردنی، شکستگی زائده دندانه ای است که در این میان شکستگی نوع دوم بیشترین درصد صدمات را به خود اختصاص می دهد. در این مقاله پس از ارایه مدل دقیق سه بعدی مهره اکسس به تحلیل المان محدود آن پرداخته شده است. ...
بیشتر
به دلیل مهلک بودن و عواقب وخیم صدمات ستون گردنی، بررسی رفتار بیومکانیکی اجزای آن حین صدمه حایز اهمیت است. رایج ترین نوع صدمات مهره دوم گردنی، شکستگی زائده دندانه ای است که در این میان شکستگی نوع دوم بیشترین درصد صدمات را به خود اختصاص می دهد. در این مقاله پس از ارایه مدل دقیق سه بعدی مهره اکسس به تحلیل المان محدود آن پرداخته شده است. به منظور مطالعه شکستگی زائده دندانه ای شرایط مختلف بارگذاری شامل برخورد زائده دندانه ای با کمان قدامی مهره اطلس، توده های طرفی مهره اطلس و لیگامان عرضی، مدلسازی شد. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که در این شرایط بارگذاری، تمرکز تنش در محل اتصال زائده دندانه ای با جسم مهره ای وجود دارد که به معنای احتمال بروز شکستگی نوع دوم در صورت برخورد زائده دندانه ای با کمان قدامی مهره اطلس، توده های طرفی مهره اطلس و لیگامان عرضی می باشد.