Μονάδα:
Κατεύθυνση Εφαρμοσμένη Εμβιομηχανική στην ΟρθοπαιδικήΒιβλιοθήκη Επιστημών Υγείας
Ημερομηνία κατάθεσης:
2022-09-07
Συγγραφέας:
Μπεκυράς Διονύσιος
Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Σαββίδου Όλγα, Αναπληρώτρια Καθηγήτρια, Ιατρική Σχολή, ΕΚΠΑ
Παπαγγελόπουλος Παναγιώτης, Καθηγητής, Ιατρική Σχολή, ΕΚΠΑ
Κουλουβάρης Παναγιώτης, Επίκουρος Καθηγητής, Ιατρική Σχολή, ΕΚΠΑ
Πρωτότυπος Τίτλος:
Τοπολογική βελτιστοποίηση για ορθοπαιδικά εμφυτεύματα
Γλώσσες εργασίας:
Ελληνικά
Μεταφρασμένος τίτλος:
Τοπολογική βελτιστοποίηση για ορθοπαιδικά εμφυτεύματα
Περίληψη:
Η αστοχία των ορθοπαιδικών υλικών είναι ένα σύνηθες πρόβλημα που προκαλεί στους
ασθενείς πόνο, αυξημένο χρόνο νοσηλείας και επαναληπτικές χειρουργικές
επεμβάσεις. Η πώρωση ενός κατάγματος αποτελεί μια σύνθετη διαδικασία που
εξαρτάται τόσο από βιολογικούς όσο και από εμβιομηχανικούς παράγοντες.
Στην παρούσα εργασία περιγράφεται η τοπολογική βελτιστοποίηση μιας συμπαγούς
πλάκας οστεοσύνθεσης κνήμης. Οι αναλύσεις που πραγματοποιήθηκαν προσομοίωσαν
εγκάρσιο κάταγμα και την οστεοσύνθεσή του με χρήση πλάκας αποτελούμενη από
λειτουργικά διαβαθμισμένη πλεγματική δομή υπό αξονική και στρεπτική φόρτιση.
Η τοπολογικά βελτιστοποιημένη πλάκα οστεοσύνθεσης επέδειξε μειωμένο βάρος και
επιφάνεια επαφής με το οστό και πορώδες 54.01% με διασυνδεδεμένους πόρους
διαμέτρου 300-600 μm, εντός των ορίων του ανθρώπινου οστού (300-700 μm).
Παράλληλα, αυξήθηκε η μέση ισοδύναμη τάση στο υγιές (2.7%) και ακόμη παραπάνω
στο υπό πώρωση τμήμα του οστού (8.3%), ενώ η μέγιστη τάση στο οστό σημείωσε
μείωση κατά 4.9%.
Τα παραπάνω αποτελέσματα έδειξαν πως η νέα τοπολογία κατέχει ιδιότητες ικανές να
δημιουργήσουν καταλληλότερο περιβάλλον για την ταχύτερη και αποτελεσματικότερη
οστεοενσωμάτωση και βιωσιμότητα του οστού σε σχέση με την αντίστοιχη συμπαγή.
Επίσης, η αύξηση στη μέση ισοδύναμη τάση στο οστό μπορεί να επιφέρει μετριασμό
των αρνητικών επιπτώσεων του φαινομένου της «θωράκισης των τάσεων», ενώ η
μείωση των μέγιστων τάσεων πιθανότατα είναι ικανή να βοηθήσει στην αποφυγή τυχόν
βλαβών που δύνανται να προκληθούν από την υπερβολική άσκηση πιέσεως.
Τέλος, για τη νέα πλάκα οστεοσύνθεσης, η μέγιστη ισοδύναμη τάση παρέμεινε αρκετά
μικρότερη από το όριο διαρροής του συμπαγούς κράματος τιτανίου ακόμη και για
τριπλάσια αξονική συμπιεστική δύναμη. Ωστόσο, η πραγματική αντοχή αντίστοιχων
διαβαθμισμένων πλεγματικών δομών χρήζει περαιτέρω πειραματικής διερεύνησης.
Κύρια θεματική κατηγορία:
Επιστήμες Υγείας
Λέξεις-κλειδιά:
Τοπολογική βελτιστοποίηση, Λειτουργικά διαβαθμισμένες πλεγματικές δομές, Γυροειδές, Ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων, Εμφυτεύματα
Αρ. σελίδων ευρετηρίου:
0
Αρ. βιβλιογραφικών αναφορών:
38
