مقایسه بیومکانیکی استفاده از پلاک و یا میله داخل کانال استخوانی در مفصل شارکو، در بیماران دیابتی: تحلیل المان محدود

پای شارکو بیماری ناتوان کننده مرموزی است که به طور شایع در بیماران دیابتی دیده می شود و به صورت کلاسیک با تخریب مفاصل کوچک قسمت میانی پا و نشست کردن قوس طولی داخلی پا خود را نشان می دهد. هنگامی که جراحی برای حفظ یک پای دارای عملکرد ضرورت یابد سوال بعدی یافتن بهترین روش فیوژن (fusion) و بازسازی و فیکس کردن و بی حرکت کردن پا با کمترین آسیب نسج نرم است. امروزه استفاده از پلاک مدیال و پلنتار برای حفظ قوس پا توصیه می شود، همچنین در مواردی که سابقه زخم و عفونت وجود دارد استفاده از پیچ های بلند، ترجیحا اینترامدولاری، با نتایج موفق بالایی همراه بوده است. هدف این مطالعه مقایسه بیومکانیکی روش های مختلف فیکس کردن به صورت فینیت آنالیز است. در این پژوهش رفتار بیومکانیکی سه روش با بارگذاری شبه استاتیک روی مدل ساخته شده در نرم افزارهای المان محدود بررسی می شود.

روش ها: 

از جمله اهداف این پژوهش مدل سازی و شبیه سازی به گونه ای بود که تا حد ممکن نزدیک به آناتومی واقعی موضع محل بررسی باشد. برای این منظور از تصاویر ثبت شده به روش سی تی اسکن که از پای یک خانم 40 ساله تهیه شده بود استفاده کردیم و این تصاویر برای تکمیل مدل هندسی به نرم افزار میمیکس (mimics) منتقل شد. سپس، مدل تحت آنالیز بیومکانیکی به صورت شبه استاتیک در محیط نرم افزار آباکوس (abaqus19.0) قرار گرفت. برای دستیابی به مدل واقعی از لحاظ خواص، خواص مکانیکی برای استخوان کورتیکال و اسفنجی به صورت ارتوتروپیک خطی لحاظ شده است. بافت نرم به صورت هایپرالاستیک توصیف ماهیت غیرخطی و تراکم ناپذیر در نظر گرفته شد.

با مقایسه اقسام سازه های مورد بررسی در مدل میله، تنش بیشتر روی ایمپلنت و تنش کمتر روی استخوان مشاهده شد. روش پلاک پلنتار از نظر حداکثر تنش به پا بدون ایمپلنت، نزدیکتر بود.

نتیجه گیری: 

مطالعه حاضر نشان داد کمترین تنش در حالت پلاک پلنتار رخ می دهد که احتمالا باعث خستگی کمتر و با تاخیر بیشتر این پلاک می شود و نیز معلوم شد تنش وارده بر میله بیشتر از پلاک ها بوده است که این می تواند نشانه استحکام (regidity) بیشتر ساختمان ایجاد شده و افزایش سپر تنش (stress sheilding) باشد. البته جنس استیل یا تیتانیوم و قطر میله می تواند در این مقادیر تاثیرگذار باشد.