مروری بر برخی مطالعات مدل های Finite element زانو

زانو یکی از مهم ترین و پرکاربردترین مفصل های بدن انسان می باشد که در معرض آرتروز و بیماری ها قرار دارد. استفاده از مدل های بیومکانیکی و تحلیل Finite element، درک صحیحی از نیروهای ماهیچه ای، تنش غضروف و پیش بینی آسیب های زانو در وضعیت ها و شرایط مختلف بارگذاری ارایه خواهد نمود. در هنگام رانندگی با ماشین آلات زراعی به دلیل نامناسب بودن طراحی و عدم برخورداری از ارگونومی مناسب، اعمال نیروی بیش از حد مجاز از طرف راننده به پدال باعث بارگذاری نامناسب مفصل زانو و در نتیجه آسیب دیدن غضروف مفصلی و ایجاد آرتروز زانو می شود. هدف از این مطالعه، مروری بر نتایج حاصل از تحلیل Finite element تحت سینتیک های مختلف و تحت شرایط فعالیت اپراتورهای ماشین آلات کشاورزی بود.
بررسی بیومکانیک کل مفصل زانو و مدل سازی Finite element سه بعدی این مفصل با استفاده از روش های عکس برداری و آناتومی هندسه، می تواند سینماتیک و مکانیک اتصال و تماس در این مفصل را مورد ارزیابی قرار دهد. همچنین با بررسی مدل استقرار و شرایط مختلف بارگذاری، می توان نیروهای ایجاد شده را تجزیه و تحلیل نمود. مدل های بیومکانیکی زانو اغلب شامل ساختار استخوانی، لایه های غضروفی مجزا، منیسک ها و لیگامنت های اصلی می باشد.
مطالعه تحقیقات صورت پذیرفته روی مفصل زانو در سینتیک های مختلف، به خصوص موقعیت های مشابه فشردن پدال در ماشین آلات کشاورزی بیانگر این نتیجه بود که به دلیل اعمال نیروی زیاد به خصوص در اکستنشن کامل زانو، مشابه فشردن پدال ها، سینتیک های خاص می تواند در کاهش تنش های به وجود آمده تا زیر حد تحمل زانو و عملکرد بهتر مفصل، موثر واقع شود.
ضرورت انجام مطالعه مروری، بر روی مفصل زانو، بررسی وضعیت های مختلف زانو و شرایط تحمل بار و چگونگی سینماتیک، رفتار و عملکرد تحت سینتیک مختلف زانو توسط روش های Finite element و بیومکانیک می باشد. به ویژه در فعالیت با ماشین آلات کشاورزی که فرد با شرایط خاص قرارگیری، بارهای شدید و اغلب در شرایط نامناسب ارگونومیکی روبرو می باشد.