دانلود ترجمه مقاله کاربرد مدل سازی عناصر محدود در بیومکانیک استخوان (ساینس دایرکت – الزویر 2016) (ترجمه ویژه – طلایی ⭐️⭐️⭐️)

مروری بر کاربرد مدل سازی عناصر محدود در بیومکانیک استخوان

A review on application of finite element modelling in bone biomechanics

چکیده

مقدمه

تحلیل کرنش و تنش

ویژگی های مکانیکی استخوان

طراحی تثبیت شکستگی ( ایمپلنت)

تحلیل بار شکستگی

جمع بندی

چکیده

در چند دهه ی گذشته، مدل سازی المان محدود به عنوان یک ابزار موثر برای مدل سازی و شبیه سازی سیستم های مهندسی بیومکانیک مورد استفاده قرار گرفته است. روش های مدل سازی المان محدود (FEM) یک تکنیک محاسباتی است که می توان از آن برای حل کردن مسئله های مهندسی بیومکانیک مبتنی بر نظریات مکانیک پیوسته، استفاده کرد. این مقاله جدیدترین کاربرد های مدل سازی المان محدود را در چهار حوزه از بیومکانیک پا ارائه می کند، یعنی تحلیل تنش و کرنش، تعیین ویژگی های مکانیکی، طراحی تثبیت شکستگی ( کاشت یا ایمپلنت) و پیش بینی بار گذاری بر روی محل شکستگی. هدف این مرور فراهم کردن جزییات دقیق در رابطه با توسعه های موجود در حوزه ی کاربرد های FEM در بیومکانیک استخوان در دهه های اخیر می باشد. این مرور به محققان و متخصص های بالینی کمک می کند تا بیماران را بهتر درمان کرده و بتوانند در آینده طراحی های تثبیت شکستگی را ارائه کنند.

جمع بندی

مدل سازی المان محدود به عنوان یک ابزار موثر در بیومکانیک استخوان ها در دهه های اخیر توسعه یافته است اما محدودیت هایی دارد. مهم ترین محدودیت این روش در کاربرد برای بیومکانیک استخوان ها، کمبود جزییات آناتومیک در فاز مدل سازی می باشد، در حالی که کمبود اطلاعات در رابطه با ویژگی های مواد استخوانی و ساختار های استخوانی نیز موجب کاهش صحت این مدل ها می شود. با پیشرفت های صورت گرفته در مقطع نگاری کامپیوتری بعضی از این محدودیت ها تا حدی رفع شده است. انتظار می رود که با تعیین دقیق ویژگی های مکانیکی و ساختار استخوان و پیش بینی های واقعی تر از بار، نتایج به دست آمده از FEM را بتوان به صورت موثر برای درمان بیماران و توسعه ی تثبیت های شکستگی بهتر، مورد استفاده قرار داد.

Summary

In the past few decades the finite element modelling has been developed as an effective tool for modelling and simulation of the biomedical engineering system. Finite element modelling (FEM) is a computational technique which can be used to solve the biomedical engineering problems based on the theories of continuum mechanics. This paper presents the state of art review on finite element modelling application in the four areas of bone biomechanics, i.e., analysis of stress and strain, determination of mechanical properties, fracture fixation design (implants), and fracture load prediction. The aim of this review is to provide a comprehensive detail about the development in the area of application of FEM in bone biomechanics during the last decades. It will help the researchers and the clinicians alike for the better treatment of patients and future development of new fixation designs.

Conclusion

The finite element modelling has been developed as an effective tool in the bone biomechanics in the recent past but it has some limitation. The most important limitation in application of FEM for bone biomechanics is the lack of anatomical detail in the modelling phase, while the lack of information about the material properties of bone and bone structure also hampers its accuracy. With the recent advances in computer tomography some of these limitations have been overcome up to some extent. It is expected that with the precise determination of the mechanical properties and the structure of bones and more realistic load prediction the results from FEM can be utilised effectively for the treatment of patients and developing new fixation designs.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مروری بر کاربرد مدل سازی عناصر محدود در بیومکانیک استخوان

A review on application of finite element modelling in bone biomechanics