تحلیل عددی ضربه به سر انسان همراه با ایمپلنت

با توجه به گستردگی شیوع آسیب‌های سر و اهمیت بررسی این مهم در افراد استفاده‌کننده از ایمپلنت جمجمه، مدلی سه‌بعدی از سر انسان با استفاده از تصاویر پزشکی استخراج شد. پس از اختصاص خواص مواد و شرایط مرزی و صحت‌سنجی با نتایج آزمایش ناهوم، مدل ایمپلنت به مدل سر اضافه شد. هشت بارگذاری برای مقایسه‌ی مشخصه‌های مختلف ضربه اعم از تکانه، بیشینه‌ی بارگذاری و مدت زمان آن و همچنین محل بارگذاری در نظر گرفته شد. نتایج به دست آمده حاکی از این است که تکانه‌ی ضربه نمی‌تواند معیار مناسبی برای پیش‌بینی آسیب وارده به سر باشد. افزایش بیشینه‌ی نیرو و مدت زمان بارگذاری منجر به افزایش مشخصه‌های تنش در جمجمه و ایمپلنت می‌شود. همچنین در بارگذاری جانبی نسبت به بارگذاری‌های قدامی و خلفی، جمجمه و ایمپلنت متحمل تنش‌های بیشتر و کران‌نمای تنش متفاوتی دارند. این امر را می‌توان مرتبط با تحریک شکل مودهای متفاوت در ضربه‌های جانبی نسبت به ضربات قدامی خلفی دانست. نتایج حاصل از این پژوهش می‌تواند محققین را در طراحی ایمپلنت‌ها و یا وسایل محافظتی بهینه در برابر ضربات وارده بر سر هدایت کند.