Trabeküler kemiğin üç boyutlu anizotropik modellenmesi
Yükleniyor...
Tarih
2007
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Trabeküler kemik, gerilme ve katılık değerlerine göre optimum bir yapıya sahiptir. Mekanik kuvvetlerin kemik kütlesi ve iç yapısına etki ettiği bilinmektedir. Julius Wolffʼ un “ Kemik fonksiyonundaki her türlü değişim, matematik yasalarıyla uyumlu olarak, kemiğin iç yapısında ve dış formunda oluşan değişikleri ortaya çıkarır” ifadesini kullandığı 1892 den bu yana, araştırmacılar, kemiğin uyumunu simüle etmek için matematiksel olarak formüle etmeye ve doğrulamaya uğraşmaktadırlar. Bu konuda bir çok kemik uyum modelleri geliştirilmiştir. Geliştirilen bu kemik uyum modellerinde kemik malzemesi izotropik olarak kabul edilmesine rağmen kemik malzemesi anizotropik yapıya sahiptir. Bu çalışmanın amacı, mekanik yükler altında, trabeküler kemik davranışını, osteoblast ve osteoklast aktivitelerini içeren fizyolojik kontrol evrelerini dikkate alarak simüle edecek ortotropik davranışa sahip yapısal bir model geliştirmektir. Trabeküler kemiğin global ve mikro mekanik özellikleri çeşitli çalışmalarda karakterize edilmiştir. Ancak trabeküler dokunun mikro mekanik özelliklerindeki bilgi yetersizliği global özelliklerin yorumlanmasını zorlaştırmaktadır. Bu nedenle, günümüzde mevcut olan modellerin gerçeği yeteri kadar yansıtmaması, mikro seviyede modellemeyi amaçlayan bu çalışmanın gerekliliğini ortaya çıkarmıştır. Aynı zamanda bu model gerek kemik kırılmalarının tespitinde, gerekse kemik modellenmesinde gereksede uygun protez seçiminde ve protez uygulanmış kemik modellerinde kullanılabilecektir. Bu çalışmada, ilk olarak proksimal femur kemiği üç boyutlu 8 düğüm noktalı kübik elemanlar kullanılarak sonlu eleman modeline dönüştürülmüş ve daha sonra mekanik yüke bağlı olarak kemik özelliklerindeki değişimi modellemek için bilgisayar programı hazırlanmıştır. Bu bilgisayar programı yardımıyla, belirlenen sınır koşullarında gerilme analizi yapıldıktan sonra yoğunluk dağılımına geçilmiştir. Gerilme analizi yapılırken, kemiğin özellikleri ortotropik olarak alınmıştır. Daha sonra bu proksimal femur kemiği modeli üzerinde alınancak her bir eleman için, trabeküler yapının mekanik yük altında hangi özelliklere sahip optimum yapıya dönüştüğü bulunabilmektedir.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Makina Mühendisliği A.B.D.
