research centers


Search results: Found 1

Listing 1 - 1 of 1
Sort by

Article
Finite Element Analysis of Human and Artificial Articular Cartilage

Authors: Farah Mohammed Reda Abdulateef --- Sadiq Jafer Abbass
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2012 Volume: 18 Issue: 4 Pages: 443-458
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Joint diseases, such as osteoarthritis, induce pain and loss of mobility to millions of people around the world. Current clinical methods for the diagnosis of osteoarthritis include X-ray, magnetic resonance imaging, and arthroscopy. These methods may be insensitive to the earliest signs of osteoarthritis. This study investigates a new procedure that was developed and validated numerically for use in the evaluation of cartilage quality. This finite element model of the human articular cartilage could be helpful in providing insight into mechanisms of injury, effects of treatment, and the role of mechanical factors in degenerative conditions, this three-dimensional finite element model is a useful tool for understanding of the stress distributions within articular cartilage in response to external loads and investigating both the prevention of injury and the pathological degeneration of the joints.In this study, 21 models were analysed by using ANSYS workbench v12.1: four normal articular cartilage models (distal femur, patella, medial and lateral tibia). A redesign to the distal femur model was done to get osteoarthritis articular cartilage (simple and deep) seven models by making partial cut without affecting the subchondral bone, and full cut with part of the subchondral bone in different diameters. Finally a treatment done by replacing the defective parts with artificial articular cartilages with different types of treatment. The finite element analysis studied depending on a Von Mises criteria and total deformation in different activities. The results shows that Autologous Chondrocyte Implementation is the best treatment way and it is close by 87.50% to normal cartilage. This procedure can be used as a diagnostic procedure for osteoarthritic patients and to choose the best treatment options.

أمراض المفاصل، كـ (إلتهاب المفاصل الضموري)، تسبب الالم وعدم القدرة على الحركة لملايين الناس في العالم. طرق التشخيص الحالية للمرضى تستخدم الاشعة السينية، و جهاز الرنين المغناطيسي، و الناظور المفصلي، هذه الطرق لا تكون حساسة لإكتشاف العلامات الاولى لحدوث هذا المرض. لذلك هذه الدراسة بحثت طريقة جديدة طُورت حسابياً لتستخدم في تقييم كفاءة الغضروف عن طريق تصميم نموذج للغضروف المفصلي في الانسان بإستخدام العناصر المحددة لإلقاء الضوء على ميكانيكية الجرح و تأثيرات المعالجة و دور العوامل الميكانيكية في حدوث الأضرار و يعتبر نموذج العناصر المحددة ثلاثي الابعاد للغضروف المفصلي هذا طريقة مفيدة في فهم توزيع الاجهاد ضمن الغضروف المفصلي ضد الاجهادات الخارجية و بحث كل من منع حدوث الاضرار والامراض التي تحدث في المفاصل. في هذه الدراسة تم تحليل واحد وعشرون نموذجاً بإستخدام برنامج (ANSYS workbench v12.1) يتضمن أربع نماذج للغضروف المفصلي الطبيعي (غضروف عظم الفخذ السفلي، و غضروف الرضفة، و غضروفي عظم القصبة الداخلي والخارجي)، وبعدها تم إزالة جزء من الغضروف المفصلي لعظم الفخذ ليصبح كأنه مصاب بمرض (إلتهاب المفاصل الضموري) البسيط والعميق وذلك عن طريق عمل قطع جزئي بدون التأثير على العظم الذي تحت الغضروف، ومن ثم عمل قطع كامل لجزء من الغضروف مع جزء من العظم الذي تحته، وبأبعاد مختلفة بكلتا الحالتين، ثم معالجة الجزء المقطوع بإستبداله بغضروف مفصلي صناعي بإستخدام عدة طرق للعلاج ثم دراسة التحليل بإستخدام العناصر المحددة بالاعتماد على معايير (Von Misses) و التشوه الكلي في نشاطات مختلفة.

Listing 1 - 1 of 1
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (1)


Language

English (1)


Year
From To Submit

2012 (1)