مروري بر برخي مطالعات مدل‌هاي Finite element زانو

Abstract

مقدمه: زانو يکي از مهم‌ترين و پرکاربردترين مفصل‌هاي بدن انسان مي‌باشد که در معرض آرتروز و بيماري‌ها قرار دارد. استفاده از مدل‌هاي بيومکانيکي و تحليل Finite element، درک صحيحي از نيروهاي ماهيچه‌اي، تنش غضروف و پيش‌بيني آسيب‌هاي زانو در وضعيت‌ها و شرايط مختلف بارگذاري ارایه خواهد نمود. در هنگام رانندگي با ماشين‌آلات زراعي به دليل نامناسب بودن طراحي و عدم برخورداري از ارگونومي مناسب، اعمال نيروي بيش از حد مجاز از طرف راننده به پدال باعث بارگذاري نامناسب مفصل زانو و در نتيجه آسيب ديدن غضروف‌ مفصلي و ايجاد آرتروز زانو مي‌شود. هدف از اين مطالعه، مروري بر نتايج حاصل از تحليل Finite element تحت سينتيک‌هاي مختلف و تحت شرايط فعاليت اپراتورهاي ماشين‌آلات کشاورزي بود. مواد و روش‌ها: بررسي بيومکانيک کل مفصل زانو و مدل‌سازي Finite element سه بعدي اين مفصل با استفاده از روش‌هاي عکس‌برداري و آناتومي هندسه، مي‌تواند سينماتيک و مکانيک اتصال و تماس در اين مفصل را مورد ارزيابي قرار دهد. همچنین با بررسي مدل استقرار و شرايط مختلف بارگذاري‌، می‌توان نيروهاي ايجاد شده را تجزيه و تحليل نمود. مدل‌‌هاي بيومکانيکي زانو اغلب شامل ساختار استخواني، لايه‌هاي غضروفي مجزا، منيسک‌ها و ليگامنت‌‌هاي اصلي مي‌باشد. یافته‌ها: مطالعه تحقيقات صورت پذيرفته روي مفصل زانو در سينتيک‌هاي مختلف، به خصوص موقعيت‌هاي مشابه فشردن پدال در ماشين‌آلات کشاورزي بيانگر اين نتيجه بود که به دليل اعمال نيروي زياد به خصوص در اکستنشن کامل زانو، مشابه فشردن پدال‌ها، سينتيک‌هاي خاص مي‌تواند در کاهش تنش‌هاي به وجود آمده تا زير حد تحمل زانو و عملکرد بهتر مفصل، مؤثر واقع شود. نتیجه‌گیری: ضرورت انجام مطالعه مروري، بر روي مفصل زانو، بررسي وضعيت‌هاي مختلف زانو و شرايط تحمل بار و چگونگي سينماتيک، رفتار و عملکرد تحت سينتيک مختلف زانو توسط روش‌هاي Finite element و بيومکانيک مي‌باشد. به ويژه در فعاليت با ماشين‌آلات کشاورزي که فرد با شرايط خاص قرارگيري، بارهاي شديد و اغلب در شرايط نامناسب ارگونوميکي روبرو مي‌باشد. كليد واژه‌ها: مدل‌سازي، اجزاي محدود، بيومکانيک، مفصل زانو، راننده