دانشگاه تربیت مدرس مهندسی مکانیک مدرس 2476-6909 14 11 2015 01 21 Effect of placement and material properties of tibial plate on stress pattern at fractured site بررسی تاثیر نحوه جایگذاری و جنس پلاک تیبیا بر الگوی تنش در ناحیه شکستگی 159 165 8273 FA بهروز سپهری عضو هیات علمی/ دانشگاه ازاد اسلامی مشهد مرتضی رامشی مربی Journal Article 1970 01 01 Orthopedic plates are currently used in bone healing process. However they cause density loss because of the change in natural stress patterns.The aim of this study was to evaluate a newly developed bone plate using functional graded material in term of stress pattern. In the present study, 3D finite element models of tibial bone plate with variable stiffness of a graded material and traditional bone plates made of stainless steel and Ti alloy have been developed by using the ABAQUS software. Effects on the predicted stresses at the fracture site in the presence of a distance between the plate and fractured bone were also studied. For this purpose, a 3D model of tibia was created with the exact geometry of the real bone geometry by using CT scan images of a human left leg. Results showed that the bone plate with graded material offers less stress-shielding to the bone, providing a higher compressive stress at bone to induce accelerated healing in comparison with Ti alloy and stainless-steel bone plate. Results also showed that the use of non-contact plates provide a favorable mechanical environment for the following fracture healing. پلاک های ارتوپدی از ابزار های پرکاربرد در فرایند درمان شکستگی های استخوانی می باشند.با این حال استفاده از این پلاک ها بعلت تغییراتی که در الگوی طبیعی انتقال تنش ایجاد می نماید موجب کاهش دانسیته استخوان در دراز مدت می گردد. هدف از انجام این تحقیق ارائه نوع جدیدی از پلاک با سختی مدرج از نظر توزیع تنش میباشد. در کار حاضر، مدلهای المان محدود سه بعدی پلاک با سختی مدرج و پلاکهای رایج تیتانیومی و فولادی زنگ نزن با استفاده از نرم افزار آباکوس مورد تحلیل قرار گرفته است. تاثیر عدم تماس بین پلاک و استخوان بر روی میزان تنش در استخوان نیز مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور از یک مدل سه بعدی واقعی استخوان که با استفاده از تصاویر سی تی اسکن پای چپ انسان بدست آمده، استفاده گردیده است. نتایج بیانگر آن بود که استفاده از پلاک با سختی مدرج منجر به کاهش استرس شیلدینگ در استخوان و باعث اعمال تنش فشاری بیشتری در استخوان شده که این امر منجر به تسریع در روند معالجه در مقایسه با پلاکهای تیتانیومی و فولادی زنگ نزن خواهد شد. نتایج این تحقیق همچنین نشان داد که استفاده از پلاکهای بدون تماس، محیط مکانیکی مساعدی به منظور ترمیم شکستگی فراهم میکند https://mme.modares.ac.ir/article_8273_8462a7c229aea03dde69da754c3bbcc4.pdf