İÇ SABİTLEMEYLE BİRLEŞTİRİLMİŞ İNSAN BACAĞI UZUN KEMİK KIRIKLARININ DİNAMİK ANALİZİ

Abstract

Bu çalışmada kırılmış tibia kemiğinin plak ile tedavisi sonucu, basınç yükü etkisi altındaki gerilme davranışı sayısal olarak incelenmiştir. Kemiğin dış kısmı olan cortical ortotropik olarak seçilmiş olup, iç kısmı olan spongioz izotropik malzemedir. Vida kullanılarak birleştirilmiş kırık içeren tibia kemiğinin talus ile olan kısmı sabitlenmiş, diğer ucu ise basınç yükü etkisinde bırakılmıştır. Kemiğin kırık iki kısmı arasında kalan çatlağı oluşturan boşluk ise iyileşme süresine bağlı olarak farklı elastisite modüllerinde tanımlanmış, plak kemik yüzeyinin formunu alacak şekilde tasarlanmıştır. Sayısal analizde sonlu elemanlar metodu kullanılmıştır. Ayrıca tibia, plak ve vida modeli üç boyutlu olarak hazırlanmıştır. Kırılma açısının, vida malzemesinin, kırık iyileşmesinin, plak boyunun, plak genişliğinin, plak malzemesinin, vida konikliğinin, vida profilinin, vida sayısının, vida yerleşme açısının, vida konumları parametrelerinin maksimum von Mises gerilmesi üzerindeki etkisi statik olarak incelenmiş, ayrıca statik ve dinamik yükleme karşılaştırılmıştır.

In this study, stress behavior of a broken tibia bone under pressure load, which is cured by plate has been numerically investigated. Outer and inner sections of the bone materials have been modeled as orthotrophic and isotropic, respectively. The side of connected to talus of broken tibia bone, which is connected with screws, has been fixed, and pressure load has been applied on other side. The space between seperated two sections of the bone has been defined as parts, which have different elasticity modules in relation with healing time. Plate has been modeled in way that matching surfaces of the bone and the plate are same. Finite element method has been used in numerical analyses. Furthermore, models of tibia, plate and screw have been created in 3D. Effects of brekage angle, brekage healing, plate length, width and height, screw material, conic angle, profile, number, placing angle and position on maximum Von-Misses stresses has been investigated in static analyses, and results have been compared, which obtained in static and dynamic analyses.