مدلسازی اجزای محدود پُروالاستیک در یک بخش حرکتی ستون فقرات کمری و اعتبارسنجی آن در حرکات مختلف جهت کاربرد در مطالعات کلینیکی

مقدمه: در حدود 80 درصد از مردم در زندگی خود درد کمر را تجربه می‌کنند. گرچه خیلی از بیماران درد کمری مرتبط با دژنراسیون دیسک دارند، ولی روند دقیق دژنراسیون همچنان نامشخص است. بیماری دژنراسیون دیسک یک سوم جمعیت جوان جهان را درگیر کرده است. در طول دژنراسیون، دیسک دستخوش تغییرات مورفولوژی و بیوشیمیایی می‌‌شود که در نتیجه آن هیدراسیون بافت، نفوذپذیری و در نهایت ظرفیت تحمل بار دیسک تغییر می‌‌کند. به همین دلیل، مدل اجزای ‌محدود که به منظور مطالعه ارتباط بین باربرداری مکرر و دژنراسیون دیسک طراحی می‌‌شود، باید قادر به تحلیل درست در برابر بارگذاری‌‌های پیچیده شناخته شده در in-vivo باشد. هدف از این مطالعه ساخت و بروزرسانی مدل‌‌های اجزای محدود با خواص پروالاستیک بود تا از این طریق بتوان بارگذاری‌‌های مختلف شبه‌‌استاتیکی را با ارائه مدل شخصی‌‌سازی شده در افراد مختلف بررسی کرد و در مطالعات کلینیکی به منظور شبیه‌‌سازی رفتار بیومکانیکی روزانه جهت تشخیص و درمان دقیق‌‌تر مورد استفاده قرار داد. روش انجام کار: در این مطالعه سه حالت مختلف از مدلسازی‌‌های موجود اجزای محدود از جمله روش تقارن محوری، مدل پارامتری و مدل دقیق با خواص مکانیکی پروالاستیک شبیه‌‌سازی و نتایج آن با آزمایش‌های تجربی in-vivo مقایسه شد. به منظور اعتبارسنجی مدل‌‌های ساخته شده، نتایج سه آزمایش مختلف شبه استاتیکی خزشی صورت گرفته، از جمله خزش کوتاه مدت، بلند مدت و خزش تحت فعالیت‌‌های منظم روزانه ارائه شده است. نتایج: نتایج حاصل نشان‌‌دهنده پیش‌‌بینی تغییرات قد و جابه‌‌جایی محوری ستون فقرات و فشار میان دیسکی مرکز نوکلئوس است. نتیجه‌گیری: کلیه نتایج مطرح شده بیانگر آن بود که مدل‌‌های ارائه شده در رفتار شبه‌‌استاتیکی پیش‌‌بینی‌های قابل قبولی ارائه کرده و اعتبار کافی جهت بررسی در سایر آزمون‌‌های شبه‌‌استاتیکی داشته اند. از این رو می‌‌توان در بررسی نتایج حاصل در فعالیت‌‌های کلینیکی در تعیین روند دژنراسیون دیسک بین مهره‌‌ای گامی رو به جلو برداشت.