پیش بینی استحکام فشاری تنه مهره انسان به کمک روش اجزاء محدود غیر خطی مبتنی بر داده های سیستم توموگرافی کامپیوتری کمی

به دلیل نقش شکستگی های فشاری تنه مهره انسان در افزایش مرگ و میر و کاهش کیفیت زندگی بیماران، مطالعات زیادی جهت پیش بینی استحکام فشاری تنه مهره، به شکل غیر تهاجمی، با استفاده از روش های مبتنی برتعیین تراکم استخوان واخیرا با استفاده از روش اجزاءمحدود خطی انجام شده است. درتحقیق حاضر، از روش اجزاءمحدود غیر خطی مبتنی بر داده های سیستم توموگرافی کامپیوتری کمی درپیش بینی استحکام تجربی تنه مهره انسان، استفاده شد.
چهار عدد مهره پشتی-کمری ازسه جسد مذکر با میانگین سن 42 سال تهیه ودر داخل فانتوم آب قرار گرفت. پس از تصویر برداری نمونه ها، با تهیه برنامه ای در محیط نرم افزار MATLAB، هندسه دقیق و ویژگی های مکانیکی تک تک وکسلهای بافت استخوان استخراج و مدل اجزاءمحدود سه بعدی نمونه ها در محیط نرم افزار ANSYS تولید و با در نظر گرفتن رفتار ماده الاستیک خطی- پلاستیک خطی و تغییر فرم های بزرگ، استحکام فشاری نمونه ها محاسبه وبا مقادیر تجربی مقایسه شد.
نتایج نشان می دهد که روش اجزاءمحدود غیر خطی در برآورد استحکام فشاری تنه مهره ها، روش موثر تری محسوب می شود به گونه ای که اختلاف مقادیر پیش بینی شده استحکام نهائی با مقادیر اندازه گیری شده در تمام نمونه ها کمتر از 1کیلو نیوتن می باشد.
با توجه به اهمیت استفاده از روش های غیر تهاجمی جهت پیش بینی ریسک شکستگی های فشاری تنه مهره های انسان و به منظور کاهش عوارض ناشی از آنها و همچنین ارتقاء امید به زندگی در بیماران با بکارگیری روش اجزاءمحدود غیر خطی مبتنی بر داده های سیستم توموگرافی کامپیوتری کمی نشان داده شد که می توان ریسک شکستگی های مذکور را با دقت بیشتری برآورد نماید