بررسی تنش و کرنش در کفی‌های طبی از جنس مواد هایپرالاستیک مخصوص بیماران در زمان راه رفتن با نرم‌افزار المان محدود

Abstract

مقدمه و اهداف دیابت یکی از بیماری‌های متابولیکی است. عدم کنترل دیابت می‌تواند منجر به زخم کف پای بیماران دیابتی و در صورت عدم درمان منجر به قطع پا گردد. با توزیع مناسب فشار در کف پا از طریق تغییر جنس و نحوه‌ی چینش لایه‌های تشکیل‌دهنده‌ی کفی چندلایه می‌توان از ایجاد زخم جلوگیری و بهبود زخم را تسریع نمود. در این مطالعه به بررسی کفی‌های تک لایه و سه لایه از جنس‌های سیلیکون ژل، پلاستوزوت، پلی‌فوم و اتینیل وینیل استات پرداخته‌شده است. مواد و روش‌ها خواص چهار ماده‌ی انتخابی با انجام تست فشار به دست آمد. با ساخت کفی سفارشی و اپتیک کردن آن، فایل ابر نقاط به دست آمد که با نرم‌افزار کتیا سطح و حجم سازی شد. به کمک مدل اجزاء محدود سه‌بعدی چهار نوع کفی تک لایه و هجده نوع کفی سه لایه با تحلیل‌ دینامیکی، موردبررسی قرار گرفتند. برای صحت سنجی نتایج آزمون عملی با سیستم پدار انجام شد. یافته‌ها طبق نتایج در بین کفی‌های تک لایه سیلیکون و پلاستوزوت و در بین کفی‌های چندلایه پلاستوزوت-سیلیکون-اتینیل وینیل استات بهترین عملکرد را داشتند. نتیجه‌گیری نتایج نشان می‌دهد که با استفاده از کفی سه لایه به‌طور نسبی 31% تمرکز تنش ون میزز و 30% کرنش نسبت به کفی‌های تک لایه در کف پای بیمار می‌توان کاهش داد. نتایج تست‌های عملی با سیستم پدار نیز نتایج المان محدود را مورد تأیید قرارداد. در حالت دینامیکی کفی تک لایه‏ی سیلیکونی و سه لایه پلاستوزوت-سیلیکون-اتیلن وینیل استات به ترتیب 30% و 54% نسبت به حالت پابرهنه فشار را در کف پا کاهش می‏دهد. روش‌های استفاده‌شده در این تحقیق یک رویکرد مناسب برای درک رفتار این مواد در مواقعی که به‌عنوان کفی استفاده می‌شود فراهم می‌کند و یک راهنمای المان محدود برای بررسی کفی‌های طبی می‌تواند باشد.