پیش بینی شکست استخوان ران با استفاده از روش اجزا محدود خطی از طریق تصاویر برش نگاری کمی رایانه ای (QCT)

روش اجزا محدود مبنی بر برش نگاری کمی رایانه، یک روش تثبیت شده برای بدست آوردن رفتار مکانیکی ساختار استخوانی می باشد. هدف ما در این پژوهش، استخراج روابطی خطی به منظور پیش بینی سریع و قابل اطمینان مقدار بار بحرانی شروع شکست استخوان ران می باشد. بدین منظور، از ده نمونه استخوان ران تازه ی منجمد انسان در هشت جهت بارگذاری تست آزمایشگاهی گرفته شده است. مدل اجزا محدود این استخوان ها با استفاده از داده های برش نگاری کمی رایانه ای و اختصاص خواص مکانیکی مبنی بر چگالی معدنی استخوان به صورت نقطه ای ساخته شده و به وسیله ی حل خطی اجزا محدود تحلیل شده است. از معیار فاکتور خطر که بر اساس نسبت چگالی انرژی کرنشی المان به مقدار انرژی کرنشی تسلیم آن تعریف می شود، برای بدست آوردن روابط خطی به منظور پیش بینی بار شکست استخوان ران استفاده شده است. در نهایت هشت رابطه ی خطی برای هشت مقدار بار اعمالی در تحلیل خطی اجزا محدود، بدست آمده است. با استفاه از این روابط ارائه شده، نیروی شکست استخوان ران در جهت های مختلف بارگذاری به طور سریع قابل پیش بینی است. مقدار بار شکست محاسبه شده با استفاده از روابط بدست آمده تطابق خوبی با نتایج تست های تجربی داشته است. (میانگین شیب 0/8903 و میانگین هم بستگی 0/8668 برای هشت مقدار بار اعمالی متفاوت)