Üç Boyutlu Femur Modelinde Sonlu Elemanlar Analizi Yöntemi Kullanılarak Diz Eklemine Yük İletiminin Değerlendirilmesi
Aybars Tekcan1, Nusret Köse21Medipol Universitesi Tıp Fakültesi, Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı, İstanbul2Osmangazi Üniversitesi Tıp Fakültesi, Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı, Eskişehir
GİRİŞ ve AMAÇ: Bu çalışmanın amacı, sonlu elemanlar analizi (FEA) kullanılarak femur anteversiyonu (FAV) ve femur boynu şaft açıları (FNSA) değişikliklerinin distal femurun medial ve lateral kompartmanına etkilerini değerlendirmek ve tespit etmektir.
YÖNTEM ve GEREÇLER: Bu çalışma iki aşama olarak planlandı. Öncelikle hayali çevreyi değerlendirmek için ilk sonlu elemanlar analizi kullanıldı. Daha çok katı modeller oluşturuldu ve 3D modelleri doğrulamak için deneysel bir ortamda test edildi. Üç yetişkin erkek kadavra femuru hayali çevre çalışması için tarandı. Spongioz ve kortikal kemiğin üç boyutlu yüzey modelini sağlamak için bilgisayarlı tomografi kesitsel taramaları yeniden yapılandırıldı. Bu model temel model olarak kabul edildi ve yazılım kullanılarak bu model 7 farklı FAV ve 6 FNSA olacak şekilde toplam 42 farklı model oluşturuldu. Bu değiştirilmiş modeller daha sonra ağ yapısını tanımlamak için analiz edildi. Stres değerleri sonlu eleman analizi ile elde edildi.
BULGULAR: Distal femur lateral kompartmanında (LCDF) en yüksek kuvvet 625,47 N, en düşük kuvvet ise 239.41 N olarak kaydedildi. Distal femur medial kompartmanında (MCDF) en yüksek kuvvet 910,59 N, en düşük kuvvet ise 524.53 N olarak kaydedildi. FNSA 135 ve FAV 10 derece olan standart femoral model (SFM) olarak değerlendirildi. SFM'ye göre, lateral yük değişiminde en fazla % 44 azalma ve % 47 artış gözlenmiştir. SFM'ye göre, medial yük değişiminde en fazla % 28 azalma ve % 26 artış gözlenmiştir.
TARTIŞMA ve SONUÇ: FAV ve FNSA'nın değiştiğini LCDF'yi MCDF'den daha fazla etkilediğini bulduk.
Evaluation of Load Transmission To The Knee Joint In Three-Dimension Femur Model by Using Finite Element Analysis Method
Aybars Tekcan1, Nusret Köse21Department Of Orthopedics And Traumatology, Medipol University, Istanbul2Department Of Orthopedics And Traumatology, Osmangazi University, Eskisehir
INTRODUCTION: The aim of this study was to evaluate and determine the effects of femoral anteversion (FAV) and femoral neck-shaft angles (FNSA) changes on medial and lateral compartment of distal femur by using finite element analysis (FEA).
METHODS: The study was designed in two stages. First finite element analysis was used to evaluate the imaginary environment. Than solid models were formed and tested in an experimental environment to validate three dimension models. Three adult male cadaver femurs were scanned for imaginary environment study. Computered tomography cross-sectional scans were reconstructed to provide 3D surface model of cancellous and cortical bone. This model was accepted as a basic model and this model was modified with software to create 42 models by using 7 different FAV and 6 FNSA. These modified models were then analyzed to define mesh structure. The stress values were obtained after the FEA.
RESULTS: The highest force was recorded part 625,47 N and the lowest force was recorded 239.41 N on the lateral compartment of distal femur (LCDF). The highest force was recorded part 910,59 N and the lowest force was recorded 524.53 N on the medial compartment of distal femur (MCDF). The standard femoral model(SFM), which was FNSA 135 and FAV 10 degree, was chosen due to its close resemblance of its anatomic feature to human femur. According to SFM, a maximum decrease of 44% and an increase of 47% in LCDF was observed. According to SFM, there was a maximum decrease of 28% and an increase of 26% in MCDF was observed.
DISCUSSION AND CONCLUSION: In the study we found that changed FAV and FNSA had a significantly affects LCDF more than MCDF.
Sorumlu Yazar: Aybars Tekcan, Türkiye
| ARAÇLAR |
 Yazdır Alıntıyı İndir RIS EndNote BibTex Medlars Procite Reference Manager E-Postala Paylaş Yazara e-posta gönder
Benzer makaleler Google Scholar |