14296

12929

كارشناسي ارشد

طراجي كاربردي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1397

دوازده، ۶۴ص.: مصور، جدول، نمودار

محمود فرزين، محمد سيلاني

علي لقماني

مصطفي جمشيديان، رضا جعفري

1397/11/13

كتابنامه

مكانيك

مهندسي مكانيك

1397/11/15

ID12929

چکیده برش استخوان از روشهای رايج جراحی در ارتوپدی و تروماتولوژی است که در سالهای اخیر کاربرد فراوانی پیدا کرده استت ستط نیروی نفوذ ابزاردر هنگام برش استتخوان يکی از نگرانیهای اصلی جراحان است زيرا میتواند آستتیبهای مکانیکی غیر ضتتروری به بافتهای اطراف درحین جراحی وارد کند درچند دهه اخیر تحقیقات در اين زمینه به منظور يافتن راههايی برای به حداقل رستاندن نیروی برش انجام شده است برش استخوان با ابزار فراصوت بتا توجته بته دقتت زياد و ايمنی آن تکنیک نستتتبتا جديدی استتتت که جايگزين روشهای معمول در جراحیهای ارتوپدی اعصتاب و دندانپزشتکی شتده استت برای ايجادبرش بافت با دقت بسیار باالتر به عنوان يک فرآيند بسیار حستتاس در طول جراحی ارائه مدل ستتازی دقیق از اين فرآيند به ويژه برای توستتعه و تجزيه و تحلیل ابزار جراحی حايز اهمیت استت در اين پايان نامه با درنظرگرفتن رفتارآسیب استخوان نفوذ ابزار برش معمولی بر روی استخوان کورتیکال با مدل اجزا محدود شبیه سازی شده است نتايج حاصل از اين مدل اجزا محدود به نتايج تجربی بدست آمده از مطالعات قبلی نزديک استتت ضتتمن آنکه نتايج اين مدل نشتتان داد استتتفاده مدل آستتیب مواد برای تجزيه و تحلیل برش بافت کورتیکال استتخوان امری ضتروری استت در ادامه نفوذ ابزار فراصوت در استخوان کورتیکال با مدل اجزا محدود شتتبیه ستتازی گرديد در اين شتترايط نیروی الزم برای برش استتتخوان بیش از 11 درصتتد کاهش يافت در راستتتای صتتحهگذاری نتايج شتتبیهستتازی تستتت عملی برش استتتخوان کورتیکال به کمک ابزار متداول و فراصتوتی تعريف و انجام شد کاهش شديد نیروی برش با فعال شدن نیروی فراصوت و ثابت بودن اين نیرو در حین برش فراصتتوتی از مهمترين نتايج اين تستتت عملی بود که با شتترايط شتتبیهستتازی نیز همخوانی و تطابق نستتبتا خوبی داشت کلمات کلیدی شبیه سازی برش استخوان کورتیکال فراصوت

Penetration simulation of an ultrasonic and a conventional cutting tool into cortical bone Fatemeh Mostafapour Fatemeh Mostafapour@me iut ac ir Date of Submission 19 1 2019 Pardis college mechanic group Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisor Mahmood Farzin farzin @cc iut ac ir Mohammad Silani silani @cc iut ac irAbstractBone cutting is one of the common surgical techniques in orthopedics and traumatologywhich is well utilized these days level of penetration force of the instrument during bonecutting is one of the main concerns of surgeons as it can cause unnecessary mechanicaldamages to the surrounding tissues during surgery In recent decades research has beenconducted in order to find ways minimizing cutting force Bone cutting using ulratasoundinstrument due to its high precision and safety is a reatively new thechnique which hasbeen replaced common methods in orthopedics neurosurgery and dental surgery To makethe tissue cutting more precise as a critical process during surgery it is important to provideaccurate modeling of such a process especially for the development and analysis ofsurgical instuments In this study considering behavior of bone damage the penetration ofa conventional cutting tool was simulated on a cortical bone with an FE model Resultsfrom this FE model was close to experimental results obtained from previous studies Alsothis study showed that using damage model is essential for evaluating and analyzingcortical bone cutting In another effort the penetration of ultrasonic instrument in corticalbone was simulated using FE model Under these conditions required force for bone cuttingwas reduced 30 percents In order to verify the results of this simulation a practical test forcortical bone cutting using conventional and ultrasonic instrument was defined and thenapplied Severe reduction in cutting force with activation of ultrasound and its consistencyduring ultrasonic cutting was one of the most important results of this study which hasgood concordance with conditions of simulation Keywords Simulation Cutting Cortical bone Ultrasonic

محمود فرزين، محمد سيلاني

علي لقماني

مصطفي جمشيديان، رضا جعفري