اثر ناهمسانگردی بافت دیسک بین‌مهره‌ای در آزمایش فشار محدودشده

دیسک‌های بین‌مهره‌ای از مهم‌ترین بافت‌های موجود در بدن بوده و انعطاف‌پذیری لازم را به ستون فقرات به هنگام فعالیت‌های روزمره می‌دهند. با توجه به ساختار لایه‌ای بخش اَنیولِس فایبرُسِس که بخش مرکزی نوکلیِس پالپُسِس را احاطه می‌کند این احتمال وجود دارد که این بخش از دیسک در برابر بارهای اعمالی، رفتاری ناهمسانگرد از خود نشان دهد. از این رو در پژوهش حاضر به منظور بررسی اثر ناهمسانگردی نمونه‌های این بافت در سه جهت محوری، شعاعی و پیرامونی، تحت آزمایش تجربی واهلش از نوع فشاری در شرایط فشار محدودشده قرار گرفتند. به منظور تعیین مقادیر تجربی برای ویژگی‌های مکانیکی نفوذپذیری و مدول تجمعی به عنوان ثوابت ماده، منحنی‌های حاصل از آزمایش‌های تجربی در هر سه جهت با معادله اساسی تئوری دوفازی در واهلش برازش شدند. نتایج به‌دست‌آمده برای هر دو ویژگی نفوذپذیری و مدول تجمعی در سه جهت، به یکدیگر نزدیک بود که از رفتار همسانگرد بافت انیولس فایبرسس در بارگذاری فشاری حکایت دارد.

The Anisotropic Effect of Intervertebral Disc Tissue in Confined Compression Test

The intervertebral discs are of the most important body tissues that provides the required flexibility for the spine during daily activities. Due to the lamellar structure of the Annulus Fibrosus, that surrounds the central part of Nucleus Pulposus, it may show anisotropic behavior in carrying the applied loads. Therefore, this aspect was investigated using the experimental data that were obtained by confined compression relaxation tests on samples in three different directions: Axial, radial and circumferential. To obtain the experimental values of the permeability and aggregate modulus as material parameters, test data in three directions were fit to the constitutive equations that were based on the biphasic relaxation model. The results for the permeability and aggregate modulus in three directions show that the material parameters are almost independent of direction and therefore, it is concluded that AF can be treated as an isotropic material under the compressive loads.