شبيه سازي سه بعدي به روش اجزا محدود كيج اينفيوژن خلفي كمري با دو ماده PEEK و تيتانيوم

Three-dimensional finite element analysis of posterior lumbar interbody fusion Cage with two materials,PEEK and Titanium

تخريب ديسك يك فرآيند طبيعي است كه با افزايش سن رخ مي دهد و موجب تغييراتي در شكل ظاهري و ساختار شيميايي ديسك مي شود، اين تغييرات بيولوژيك موجب تخريب ديسك و كمردرد مي شود. در تخريب هاي خفيف، كه تنها قسمتي از ديسك آسيب ديده است، روش هاي مستقل از جراحي مانند انواع ثابت كننده هاي خارجي مورد استفاده قرار مي گيرد. روش هاي وابسته به جراحي شامل سه گروه فيوژن، جايگزيني ديسك و پايدار كننده هاي حركتي است. در روش فيوژن از كيج ها به منظور جايگزين كردن آن با ديسك بين مهره اي استفاده مي شود، اين كيج ها غالبا از دو جنس پيك و تيتانيوم هستند. هدف از پژوهش حاضر، بررسي كيج اينفيوژن خلفي كمري با دو ماده مختلف و مقايسه نتايج آن با ديسك سالم است. به منظور ايجاد مدل هندسي، از مدل واقعي مهره ها و ديسك هاي بين مهره اي استفاده شده است. تصاوير با روش سي تي اسكن از مهره هاي كمري L1 تا L5 يك بيمار با تخريب ديسك ناحيه L4-L5 تهيه شده و سپس با نرم افزار Mimics، مدل هندسي مهره ها و ديسك هاي بين مهره اي طراحي شده است. همچنين هندسه كيج، با نرم افزار ساليدوركس طراحي و جايگزين ديسك بين مهره اي در ناحيه L4-L5 شده است. تحليل نهايي در 3 حالت: ديسك سالم، كيج PEEK و كيج تيتانيوم صورت گرفت. با مقايسه ميزان حركت مهره ها در بارگزاري استاتيكي، بيشترين جابجايي در مهره L1 و L2 و كمترين جابجايي در مهره L4 و L5 رخ مي دهد و اين گواه اين موضوع است كه هرچه به سمت مهره L5 مي رويم احتمال موفقيت آميز بودن جراحي هاي فيوژن به دليل حركت كم مهره ها، بيشتر است و در مقابل بايد از ديسك هاي متحرك براي مهره هاي بالا استفاده كنيم تا امكان حركت به مهره ها را بدهند. همچنين ميزان تنش و فشار روي ديسك طبيعي بسيار كمتر از كيج ها مي باشد و در كيج تيتانيوم، اين مقدار بيشينه است.