Analysis and simulation of biomechanical stress in bone structures
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 953710
- Danışmanlar: Dr. Lecturer İMRAN GÖKER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Kemik simülasyonu, Sonlu elemanlar analizi, MATLAB modelleme, Biyokimyasal stres, Osteoporoz, Bone simulation, Finite element analysis, MATLAB modeling, Biochemical stress, Osteoporosis
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Üsküdar Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyoistatistik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 38
Özet
İnsan iskeleti, sürekli olarak biyokimyasal ve mekanik kuvvetlerin karmaşık bir etkileşimine maruz kalmaktadır. Bu makale, kemik yapılarında hem mekanik yükleme hem de biyokimyasal stres etkenleri altında biyomekanik stresi değerlendirmek amacıyla MATLAB ile geliştirilen kapsamlı bir simülasyon çerçevesini sunmaktadır. Çalışmanın temel amacı, kalsiyum eksikliği, D vitamini dengesizliği ve endokrin bozukluk gibi durumların kemik mekaniğini statik ve dinamik koşullarda ne ölçüde etkilediğini nicel olarak belirlemektir. Sonlu Elemanlar Analizi (FEA) tabanlı simülasyon, yapısal anormalliklere sahip bölgelerde biyomekanik stresin önemli ölçüde arttığını ve bu etkinin biyokimyasal yetersizlikle daha da güçlendiğini ortaya koymuştur. Biyokimyasal parametrelerin mekanik simülasyona entegre edilmesiyle, model kemik tepkisinin ve olası kırık riskinin fizyolojik olarak daha doğru bir şekilde tahmin edilmesini sağlar. Bu çalışmada kullanılan çift stres simülasyon yaklaşımı, hem araştırmacılara hem de klinisyenlere bilgi sağlayarak kemik hastalıklarının tanı ve prognoz kabiliyetlerini optimize eder. Model aynı zamanda gelecekte hasta-özel simülasyonlar ve gerçek zamanlı görüntüleme tanı sistemleri için de bir temel oluşturmaktadır. Bu yaklaşım, biyomekaniği biyokimyasal fizyoloji ile ilişkilendiren çok disiplinli modelleme ihtiyacının altını çizmektedir.
Özet (Çeviri)
The human skeleton is constantly exposed to a sophisticated interaction of biochemical and mechanical forces. This article presents a comprehensive simulation framework developed with MATLAB to assess biomechanical stress in bone structures under both mechanical loading and biochemical stressors by Finite Element Analysis (FEA). The study mostly aims at quantifying the extent to which such conditions as deficiency of calcium, vitamin D imbalance, and endocrine abnormality affect bone mechanics under static and dynamic states. FEA-based simulation demonstrated biomechanical stress to be substantially enhanced in structures with structural abnormality, its effect being reinforced under biochemical insufficiency. By integrating biochemical parameters into the mechanics simulation, the model provides a more physiologically accurate prediction of bone response and probable fracture risk. The two-stress simulation approach employed here provides informative data to both researchers and clinicians, optimizing diagnostic and prognostic capabilities for bone disorders. The model also paves the way for future patient-specific simulations and real-time imaging diagnostics. They emphasize the need for multi-disciplinary modeling in relating biomechanics with biochemical physiology toward furthering an understanding and governing of bone wellbeing.
Benzer Tezler
- Total diz implantı kaval bileşenin latis gözenekli yapıda tasarımı ve analizi
Desi̇gn and analysi̇s of total knee replacement's ti̇bi̇al component wi̇th latti̇ce porous structure
BİRGÜL ŞAHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyomühendislikSakarya ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET ÇAĞATAY ÇİLİNGİR
- Serbest sonlanan alt çenelerde pitty-easy bio-oss implantlar üzerine yapılan implant-implant destekli ve implant-diş destekli köprü protezlerinin sonlu elemanlar stres analizi yöntemi ile biyomekanik açıdan...
Biomechanical investigation of tooth-implant supported bridges versus implant-implant supported bridges with pitty-easy bio-oss implants in free-ending lower jaws by use of finite element stress analysis
TOSUN TOSUN
Doktora
Türkçe
1997
Diş Hekimliğiİstanbul ÜniversitesiOral İmplantoloji Ana Bilim Dalı
PROF.DR. PEKER SANDALLI
- Maksiller all-on-four implant tasarımları üzerine tam ark sabit protetik üst yapılar ile hazırlanan farklı modellerin üç boyutlu sonlu elemanlar stres analiz yöntemi ile biyomekanik olarak değerlendirilmesi
Biomechanical examinations i̇n different models prepared with maxillary all-on-four i̇mplant designs and full arch fixed prosthetic upper structures: Three dimensional finite element stress analysis method
ZEKİYE BEGÜM GÜÇLÜ
Doktora
Türkçe
2020
Diş HekimliğiAnkara ÜniversitesiProtetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYHAN GÜRBÜZ
- Atrofik mandibulada farklı sayılarda ve farklı materyaller ile uygulanan tam çene implant tedavilerinin sonlu eleman analizi ile karşılaştırmalı olarakdeğerlendirilmesi
Comparative evaluation of full-arch implant treatments with different numbers and materials in atrophic mandible using finite element analysis
ANIL KARAMAN
Diş Hekimliği Uzmanlık
Türkçe
2024
Diş HekimliğiEge ÜniversitesiAğız Diş ve Çene Cerrahisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAYFUN GÜNBAY
- Orta hat klavikula kırıklarında kullanılan üç farklı internal plak fiksatörün sonlu elemanlar yöntemiyle biyomekanik analizi
Biomechanical analysis of three different internal plate fixators for midshaft clavicle fractures using finite element method
HACER KUDUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMİN SÜNBÜLOĞLU