|
|
|
|
تحلیل فرکانسی پایداری اولیه‌ی پیچ‌های ستون فقرات و مقایسه‌ی آن با روش‌های گشتاور ورود و نیروی کشش پیچ
|
|
|
|
|
|
|
|
نویسنده
|
عین‌افشار محمدجواد ,هاشمی عطاءالله ,مژگانی پدرام
|
|
منبع
|
مهندسي پزشكي زيستي - 1399 - دوره : 14 - شماره : 3 - صفحه:169 -177
|
|
|
|
|
چکیده
|
درد در ناحیه‌ی کمر یک مشکل رایج پزشکی بوده که تا کنون دلیل مشخصی برای آن یافته نشده است اما در اغلب موارد بی‌ثباتی ستون فقرات به عنوان مهم‌ترین دلیل بروز آن در نظر گرفته می‌شود. یکی از راه‌های درمان کمردرد، ثابت‌سازی ستون فقرات است که با عمل یا بدون عمل جراحی انجام می‌شود. یکی از روش‌های جراحی، استفاده از پیچ ارتوپدی است که در آن استحکام و پایداری پیچ اهمیت زیادی دارد. استحکام و پایداری پیچ در استخوان باعث کاهش زمان و هزینه‌ی درمان، کاهش مقدار خون‌ریزی و تسریع درمان می‌شود. برای ارزیابی پایداری پیچ‌های ارتوپدی و ستون فقرات می‌توان از آزمون‌های پیچش پیچ، نیروی کشش پیچ، گشتاور ورود، بار خستگی و عکس‌های رادیولوژی استفاده کرد. در این پژوهش، بیشینه‌ی گشتاور ورود هنگام ورود پیچ به مهره‌ی ستون فقرات کمری گوسفند با گشتاورسنج دیجیتال اندازه‌گیری شده، سپس با چکش مخصوص ضربه، ضربه‌ای به پیچ وارد شده و صدای تولید شده با یک میکروفون دیجیتال ضبط شده است. با پردازش سیگنال حاصل با نرم‌افزار متلب و رسم نمودار تبدیل فوریه‌ی سریع، مود ارتعاشی پیچ به دست آمده و نیروی کشش پیچ برای نمونه‌ها با دستگاه آزمون کشش تعیین شده است. نوآوری این مقاله استفاده از روش تحلیل مودال و تعیین رابطه‌ی آن با بیش‌ترین نیروی کشش پیچ و گشتاور ورود است. در این مطالعه 5 پیچ مورد آزمایش قرار گرفته که پارامترهای عمق پیچ، متغیر بودن تاج رزوه‌ی پیچ و خودکار بودن/نبودن پیچ در آن‌ها متفاوت است. بیش‌ترین گشتاور ورود، نیروی کشش و فرکانس طبیعی به ترتیب برابر با 182 n.cm، 992 n و 1916 hz در پیچ با بدنه‌ی استوانه‌ای محاسبه شده است. با بررسی داده‌های به دست آمده مشاهده شده است که یک رابطه‌ی خطی بین بیش‌ترین نیروی کشش پیچ و گشتاور پیچ وجود دارد. با توجه به عدم وجود معناداری در داده‌های فرکانس طبیعی و نیروی کشش پیچ بین پیچ‌های دارای نوک خودکار و غیرخودکار (مقایسه‌ی پیچ‌های 3 و 4 و پیچ‌های 1 و 5)، استفاده از پیچ های خودکار یک مزیت به شمار می‌رود. روند صعودی یا نزولی پارامترهای وابسته در هر سه روش بیش‌ترین گشتاور ورود، بیش‌ترین نیروی کشش پیچ و فرکانس طبیعی یک‌سان است که با توجه به غیرمخرب بودن روش آنالیز مودال می‌تواند یک مزیت برای استفاده در جراحی های درون‌تنی باشد.
|
|
کلیدواژه
|
تحلیل مودال، فرکانس طبیعی، نیروی کشش پیچ، گشتاور ورود، پیچ‌های ارتوپدی خودکار
|
|
آدرس
|
دانشگاه صنعتی امیرکبیر, دانشکده‌ی مهندسی پزشکی, گروه مهندسی بیومکانیک, ایران, دانشگاه صنعتی امیرکبیر, دانشکده‌ی مهندسی پزشکی, گروه مهندسی بیومکانیک, ایران, دانشگاه صنعتی امیرکبیر, دانشکده‌ی مهندسی پزشکی, گروه مهندسی بیومکانیک, ایران
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Authors
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|