Sonlu elemanlar yöntemi ile lomber spine implant tasarımı ve biyomekanik etkilerin belirlenmesi

Paniz Taherzadeh; Kübra Kelleci; Sevil Özer

Makale detayları

Sonlu elemanlar yöntemi ile lomber spine implant tasarımı ve biyomekanik etkilerin belirlenmesi

Yazarlar:

Paniz Taherzadeh | Kübra Kelleci | Sevil Özer

Yayıncı:

Gazi University

Ana Başlıklar:

Mühendislik

Dergi:

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi Vol.38 Issue 3, pp.1945-1952

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

6/2023

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001282131

pISSN:

1300-1884

Anahtar kelimeler:

Özet:

 Bu çalışmada omurganın normal sekilde stabilize edilmesine yardımcı olabilecek yeni bir pedikül- vida tabanlı posterior dinamik stabilizasyon implantı, sonlu elemanlar metotu kullanılarak tasarlanmış ve sonlu elemanlar metotu ile biyomekanik etkileri tespit edilerek karşılaştırılmıştır. Standart sınırlarda hareket aralıgını koruyan iki farklı implant ve cihaz bileşenleri SOLIDWORKS programıyla olusturulup, hareket aralıgını hesaplamak için ABAQUS CAD simülasyon programı ve MATLAB programı birlikte kullanılmıstır. Tüm cihazlarda, L4-L5 omurlarını birbirine baglayan çubuk, vida, pim ve somun bileşenler yüksek spesifik dayanım, kırılma tokluğu, gibi avantajlı özellikleri nedeniyle titanium malzemesi seçilerek tasarlanmıştır. Lomber omurganın sağlam ve farklı implantlarla tedavi edilen modelleri, Bilgisayarlı tomografi BT verilerine göre fizyolojik yükleme koşulları altında simüle edilmiştir. Tasarlanan tüm cihazlar altı farklı yönde sağ-sol eksenel dönüş, sağ-sol yanal bükme ve fleksiyon-uzama hareket aralıgı, bitisik seviye etkisi ve restorasyon yüzdeleri hesaplanmıstır. İmplant parçalarının tasarımında omurganın implant ile birlikte hareketinde kabul edilebilir deger olan 70 restorasyon yüzdesine, her yönde ulasılmaya çalısılmıstır. Optimum verilerin elde edildiği cihaz ile Z ve Y yönünde daha fazla restorasyon sağladığı tespit edilmiştir. Restorasyon değerleri uzama için 33, fleksiyon için 53, yanal bükülme ve eksenel rotasyonlarda ise sırasıyla 68 ve 55 dir. Bu simülasyon çalışması ile tasarlanan pedikül-vida implantların deneysel doğrulama ve klinik denemelerden sonra uygulanabilir olacağı söylenebilir.

 Bu çalışmada omurganın normal sekilde stabilize edilmesine yardımcı olabilecek yeni bir pedikül- vida tabanlı posterior dinamik stabilizasyon implantı, sonlu elemanlar metotu kullanılarak tasarlanmış ve sonlu elemanlar metotu ile biyomekanik etkileri tespit edilerek karşılaştırılmıştır. Standart sınırlarda hareket aralıgını koruyan iki farklı implant ve cihaz bileşenleri SOLIDWORKS programıyla olusturulup, hareket aralıgını hesaplamak için ABAQUS CAD simülasyon programı ve MATLAB programı birlikte kullanılmıstır. Tüm cihazlarda, L4-L5 omurlarını birbirine baglayan çubuk, vida, pim ve somun bileşenler yüksek spesifik dayanım, kırılma tokluğu, gibi avantajlı özellikleri nedeniyle titanium malzemesi seçilerek tasarlanmıştır. Lomber omurganın sağlam ve farklı implantlarla tedavi edilen modelleri, Bilgisayarlı tomografi BT verilerine göre fizyolojik yükleme koşulları altında simüle edilmiştir. Tasarlanan tüm cihazlar altı farklı yönde sağ-sol eksenel dönüş, sağ-sol yanal bükme ve fleksiyon-uzama hareket aralıgı, bitisik seviye etkisi ve restorasyon yüzdeleri hesaplanmıstır. İmplant parçalarının tasarımında omurganın implant ile birlikte hareketinde kabul edilebilir deger olan 70 restorasyon yüzdesine, her yönde ulasılmaya çalısılmıstır. Optimum verilerin elde edildiği cihaz ile Z ve Y yönünde daha fazla restorasyon sağladığı tespit edilmiştir. Restorasyon değerleri uzama için 33, fleksiyon için 53, yanal bükülme ve eksenel rotasyonlarda ise sırasıyla 68 ve 55 dir. Bu simülasyon çalışması ile tasarlanan pedikül-vida implantların deneysel doğrulama ve klinik denemelerden sonra uygulanabilir olacağı söylenebilir.

 Bu çalışmada omurganın normal sekilde stabilize edilmesine yardımcı olabilecek yeni bir pedikül- vida tabanlı posterior dinamik stabilizasyon implantı, sonlu elemanlar metotu kullanılarak tasarlanmış ve sonlu elemanlar metotu ile biyomekanik etkileri tespit edilerek karşılaştırılmıştır. Standart sınırlarda hareket aralıgını koruyan iki farklı implant ve cihaz bileşenleri SOLIDWORKS programıyla olusturulup, hareket aralıgını hesaplamak için ABAQUS CAD simülasyon programı ve MATLAB programı birlikte kullanılmıstır. Tüm cihazlarda, L4-L5 omurlarını birbirine baglayan çubuk, vida, pim ve somun bileşenler yüksek spesifik dayanım, kırılma tokluğu, gibi avantajlı özellikleri nedeniyle titanium malzemesi seçilerek tasarlanmıştır. Lomber omurganın sağlam ve farklı implantlarla tedavi edilen modelleri, Bilgisayarlı tomografi BT verilerine göre fizyolojik yükleme koşulları altında simüle edilmiştir. Tasarlanan tüm cihazlar altı farklı yönde sağ-sol eksenel dönüş, sağ-sol yanal bükme ve fleksiyon-uzama hareket aralıgı, bitisik seviye etkisi ve restorasyon yüzdeleri hesaplanmıstır. İmplant parçalarının tasarımında omurganın implant ile birlikte hareketinde kabul edilebilir deger olan 70 restorasyon yüzdesine, her yönde ulasılmaya çalısılmıstır. Optimum verilerin elde edildiği cihaz ile Z ve Y yönünde daha fazla restorasyon sağladığı tespit edilmiştir. Restorasyon değerleri uzama için 33, fleksiyon için 53, yanal bükülme ve eksenel rotasyonlarda ise sırasıyla 68 ve 55 dir. Bu simülasyon çalışması ile tasarlanan pedikül-vida implantların deneysel doğrulama ve klinik denemelerden sonra uygulanabilir olacağı söylenebilir.

 Bu çalışmada omurganın normal sekilde stabilize edilmesine yardımcı olabilecek yeni bir pedikül- vida tabanlı posterior dinamik stabilizasyon implantı, sonlu elemanlar metotu kullanılarak tasarlanmış ve sonlu elemanlar metotu ile biyomekanik etkileri tespit edilerek karşılaştırılmıştır. Standart sınırlarda hareket aralıgını koruyan iki farklı implant ve cihaz bileşenleri SOLIDWORKS programıyla olusturulup, hareket aralıgını hesaplamak için ABAQUS CAD simülasyon programı ve MATLAB programı birlikte kullanılmıstır. Tüm cihazlarda, L4-L5 omurlarını birbirine baglayan çubuk, vida, pim ve somun bileşenler yüksek spesifik dayanım, kırılma tokluğu, gibi avantajlı özellikleri nedeniyle titanium malzemesi seçilerek tasarlanmıştır. Lomber omurganın sağlam ve farklı implantlarla tedavi edilen modelleri, Bilgisayarlı tomografi BT verilerine göre fizyolojik yükleme koşulları altında simüle edilmiştir. Tasarlanan tüm cihazlar altı farklı yönde sağ-sol eksenel dönüş, sağ-sol yanal bükme ve fleksiyon-uzama hareket aralıgı, bitisik seviye etkisi ve restorasyon yüzdeleri hesaplanmıstır. İmplant parçalarının tasarımında omurganın implant ile birlikte hareketinde kabul edilebilir deger olan 70 restorasyon yüzdesine, her yönde ulasılmaya çalısılmıstır. Optimum verilerin elde edildiği cihaz ile Z ve Y yönünde daha fazla restorasyon sağladığı tespit edilmiştir. Restorasyon değerleri uzama için 33, fleksiyon için 53, yanal bükülme ve eksenel rotasyonlarda ise sırasıyla 68 ve 55 dir. Bu simülasyon çalışması ile tasarlanan pedikül-vida implantların deneysel doğrulama ve klinik denemelerden sonra uygulanabilir olacağı söylenebilir.

Makale detayları

Sonlu elemanlar yöntemi ile lomber spine implant tasarımı ve biyomekanik etkilerin belirlenmesi

Yazarlar:

Paniz Taherzadeh | Kübra Kelleci | Sevil Özer

Yayıncı:

Gazi University

Ana Başlıklar:

Mühendislik

Dergi:

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi Vol.38 Issue 3, pp.1945-1952

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

6/2023

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001282131

pISSN:

1300-1884

Posterior dinamik stabilizasyon

Lomber omurga

Hareket aralığı

restorasyon

sonlu elemanlar methodu

Sayı

Makale detayları

Sonlu elemanlar yöntemi ile lomber spine implant tasarımı ve biyomekanik etkilerin belirlenmesi

Yazarlar: Paniz Taherzadeh | Kübra Kelleci | Sevil Özer

Yayıncı: Gazi University

Ana Başlıklar: Mühendislik

Dergi: Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi Vol.38 Issue 3, pp.1945-1952

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 6/2023

Belge Dili: Türkçe

Document ID (Org No.): 2001282131

pISSN: 1300-1884

Posterior dinamik stabilizasyon

Lomber omurga

Hareket aralığı

restorasyon

sonlu elemanlar methodu

Sayı

Yazarlar:

Paniz Taherzadeh | Kübra Kelleci | Sevil Özer

Yayıncı:

Gazi University

Ana Başlıklar:

Mühendislik

Dergi:

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi Vol.38 Issue 3, pp.1945-1952

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

6/2023

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001282131

pISSN:

1300-1884