Finite element analysis of cervical spine & finite element modeling of knee joint
Servikal omurun sonlu eleman analizi & diz ekleminin sonlu eleman modellemesi
- Tez No: 480561
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DENİZ UFUK ERBULUT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Medipol Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 101
Özet
Sonlu Elemanlar (FE) analizi, kontrollu¨ ortamdaki ger¸cek ya¸sam sistemlerinin davranı¸sı tahminini sag˘lar. Son yıllardaki FE modellemeleri tıp endu¨strisinde o¨nem arz etmektedir. Cerrahi ameliyatlardaki hata olasılı˘gı yok denecek du¨zeyde du¨¸su¨k olması gerekmektedir. Bu nedenle, tıp uzmanları, cerrahlar i¸cin mu¨mku¨n olan en iyi tedaviyi se¸cebilmesi i¸cin insan vu¨cudundaki implantların davranı¸sını o¨ng¨orecek bir ¸c¨ozu¨m arayı¸sındadır. Bu tez, FE modellemesi ic¸eren iki ¸calı¸smadan olu¸smaktadır. Bu ¸calı¸smalar; Implantlarla servikal omurganın FE analizi ve 2) diz ekleminin geli¸simi ve ge¸cerlilig˘i. FE diz modelinin geli¸stirilmesi ic¸in diz ekleminin dog˘ru geometrisini elde edilmesi gerekmektedir. Bunun i¸cin bilgisayarlı tomografik (BT) taramalar kullanılmı¸stır. BT taramaları, Mimics yazılımında bir diz eklemi 3 boyutlu modeli olu¸sturmak i¸cin kullanılmı¸stır. Tu¨m yumu¸sak dokuların geometrisi ise literatu¨rden elde edilmi¸stir. Kas kuvvetinin uygulanması i¸cin ba˘glantı elemanları kullanılmı¸stır. Servikal omurgadaki atlantoaksiyel fiksasyon yapılarının u¨¸c yapılı vidaya dayalı biyomekanik etkisini incelemek i¸cin u¨st servikal FE modeli (C0-C2) kullanılmı¸stır. ¨ Ote yandan, c¸ok seviyeli disk replasmanı ve servikal omurga u¨zerine fu¨zyonun ¸calı¸sması i¸cin servikal (C2-C7) FE modeli kullanılmı¸stır. Disk deg˘i¸stirme amacı i¸cin dinamik servikal implant (DCI) kullanılmı¸stır. Bu c¸alı¸sma diz ekleminin yumu¸sak dokularının geli¸stirilmesi ic¸in diz modelini daha ger¸cek¸ci hale getiren yeni bir yo¨ntem ortaya koymaktadır. Bunun yanında, belirtilen omurga biyomekanig˘inde implantların neden oldu˘gu ¨ozellikler cerrahlar i¸cin klinik ¨onem arz etmektedir.
Özet (Çeviri)
Finite Element (FE) analysis allows predicting the behavior of real life systems in controlled environment. In the recent decades, FE modeling has gained significant attention of the medical industry as well. There is no chance of error in the surgical operations. Therefore, medical professionals seek for a solution that would predict the behavior of implants inside the human body so the surgeon can opt for a best possible treatment. This thesis is based on FE modeling. This thesis can be divided into two major studies i.e. 1) FE analysis of cervical spine with implants and 2) development and validation of knee joint. For developing FE knee model, computerized tomographic (CT) scans were used to acquire accurate geometry of knee joint. The CT scans were used to construct a 3D model of knee joint in Mimics software. The geometry of all the soft tissues was obtained from literature. For the application of muscle's force, connector elements were used. The FE model of upper cervical (C0-C2) was used to study the biomechanical effect of three popular screw based atlantoaxial fixation constructs on the cervical spine. On the other hand, FE model of cervical (C2-C7) was used to study the effect of multi-level disc replacement and fusion on cervical spine. The dynamic cervical implant (DCI) was used for the disc replacement purpose. This thesis introduces a novel method for the development of soft tissues of the knee joint which makes the knee model more realistic. Besides this, effects caused by implants on spine biomechanics reported in this thesis are of clinical significance for surgeons.
Benzer Tezler
- Boyun omur kırıklarının bilgisayar ortamında modellenmesi ve analizi
Computer aided modelling and analysing of cervical vertebra cracks
TAHİR ÖÇAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. REŞAT ÖZCAN
- Evaluation of the bilateral C1-C2 claw application to reconstitute atlantoaxial stability by using finite element method
Atlantoaksiyel stabilitenin sağlanmasında bilateral C1-C2 pençe uygulamasının sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak değerlendirilmesi
NAZLI ŞARKALKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
ÖĞR. GÖR. EMİN SÜNBÜLOĞLU
ÖĞR. GÖR. ERGÜN BOZDAĞ
- Cervical omur tümörlerinin bölge biyomekaniğine etkilerinin incelenmesi
The Investigation of the effects of cervical vertebra tumours into regional biomechanics
MUSTAFA YİĞİTER KESİCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BEHİYE KORKMAZ
- Servikal omurganın biyomekanik analizi
Biomechanical analysis of cervical spine
KAAN NAMAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BİRGÜL AŞÇIOĞLU TEMİZTAŞ
DR. ÖĞR. ÜYESİ BERNA BOLAT
- Peek matrisli polimer kompozit temelli insan omurga implantı geliştirilmesi ve granül ekstrüzyon yöntemi ile eklemeli imalatı
Development of human spine implant based on peek matrix polymer composite and additive manufacturing by granule extrusion method
MERVE BAĞCI BİLGEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALAEDDİN BURAK İREZ