پیش‌بینی شکست استخوان ران با استفاده از روش اجزا محدود خطی از طریق تصاویر برش‌نگاری کمی رایانه‌ای (QCT)

روش اجزا محدود مبنی بر برش نگاری کمی رایانه، یک روش تثبیت شده برای بدست آوردن رفتار مکانیکی ساختار استخوانی می‌باشد. هدف ما در این پژوهش، استخراج روابطی خطی به منظور پیش بینی سریع و قابل اطمینان مقدار بار بحرانی شروع شکست استخوان ران بود. بدین منظور، از ده نمونه استخوان ران تازه‌ی منجمد انسان در هشت جهت بارگذاری تست آزمایشگاهی گرفته شد. مدل اجزا محدود این استخوان‌ها با استفاده از داده‌های برش نگاری کمی رایانه ای و اختصاص خواص مکانیکی مبنی بر چگالی معدنی استخوان به صورت نقطه‌ای ساخته شد و به وسیله‌ی حل خطی اجزا محدود تحلیل گردید. از معیار فاکتور خطر که بر اساس نسبت چگالی انرژی کرنشی المان به مقدار انرژی کرنشی تسلیم آن تعریف می‌شود، برای بدست آوردن روابط خطی به منظور پیش بینی بار شکست استخوان ران استفاده شد. در نهایت هشت رابطه‌ی خطی برای هشت مقدار بار اعمالی در تحلیل خطی اجزا محدود، بدست آمد. مقدار بار شکست محاسبه شده با استفاده از روابط بدست آمده تطابق خوبی با نتایج تست‌های تجربی داشت. ( میانگین شیب 8903/0 و میانگین هم‌بستگی 8668/0 برای هشت مقدار بار اعمالی متفاوت ). با استفاه از این روابط ارایه شده، نیروی شکست استخوان ران در جهت‌های مختلف بارگذاری به طور سریع قابل پیش بینی است. در این تحقیق روشی سریع و توانا برای پیش بینی شکست استخوان ران ارایه شد که قابل استفاده در مقادیر و جهت های متفاوت نیروی اعمالی است.