مروری بر مدل سازی زانو با کاربرد روش المان محدود

Abstract

زمینه و هدف: مفصل زانو به دلیل حرکات و بارهای زیادی که در طی انواع فعالیت های روزمره، شغلی و ورزشی بر آن تحمیل می‌شود، در معرض خطر بالای صدمات و دژنراسیون است. استئوآرتریت و آسیب های لیگامانی اغلب سبب بروز درد و کاهش سطح فعالیت های فرد می‌گردد که این امر خود هزینه‌های انسانی واقتصادی هنگفتی را بر جوامع تحمیل می‌کند. از این رو برای سال های متمادی مطالعه بیومکانیک مفصل زانو همواره مورد توجه محققین زیادی بوده ‌است. هدف اصلی این تحقیقات شناخت بهتر عملکرد مفصل زانوی سالم و آسیب‌دیده است. بطوریکه عمده روش های پیشگیری از آسیب و درمان بر اساس همین تحقیقات بنا شده‌ است. روش بررسی:‌ بدلیل مشکلات، محدودیت های عملی و اخلاقی همچنین هزینه هنگفت انجام مطالعات تجربی بر روی زانوی زنده و جسد استفاده از مدل‏سازی ریاضی به روش المان محدود ابزار کارا، قوی و مکملی برای بررسی بیومکانیک مفصل زانو است. یافته ها:‌ مزیت روش المان محدود در بررسی بیومکانیک مفصل مقاوم بودن آن برای تلفیق نمودن هندسه سه بعدی مفصل زانو، قیود پیچیده و شرایط بارگذاری، همچنین موادی با ویژگی‏های غیر خطی و ناهمگن است. نتیجه گیری: در این مقاله با مرور مطالعات مهمی که با روش المان محدود به بررسی بیومکانیک زانو پرداخته‌اند و بحث پیرامون عمده نتایج آنها به ترسیم چشم‌انداز آتی در بررسی بیومکانیک مفصل زانو مبادرت شده ‌است.