به نقل از «باشگاه خبرنگاران»

طراحی نوع جدیدی از صفحات تثبیت کننده فک برای رفع مشکلات جراحی

تاریخ انتشار: ۱۰ اسفند ۱۳۹۸ | کد خبر: ۲۷۰۸۱۸۷۷

به گزارش خبرنگار حوزه دانشگاهی گروه علمی پزشكی باشگاه خبرنگاران جوان، محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر درصدد آن هستند با طراحی و توسعه نوع جدیدی از صفحات تثبیت کننده فک و همچنین با معرفی الیاژ نایتینول به عنوان بیومتریال جایگزین برای آلیاژ تیتانیوم، راه حلی برای مشکلات پس از عمل جراحی بازسازی فک پایین توسعه دهند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

علی نیکو دانش آموخته رشته مهندسی پزشکی مقطع کارشناسی ارشد گرایش بیومتریال و مجری طرح «بررسی بیومکانیکی صفحات بازسازی کننده فک تیتانیومی و معرفی الیاژ نایتینول به عنوان جایگزین» گفت: بیماری، سرطان و یا تصادم‌های مختلف از عواملی هستند که باعث برداشتن قسمتی و ناقص شدن اناتومی و مختل شدن عملکرد استخوان فک می‌شود.

او افزود: از این رو علم مهندسی پزشک برای بهبود نتایج عمل جراحی بازسازی فک و صورت، از ابزار‌هایی اعم از عکس برداری سی تی اسکن از جمجمه، نرم افزار‌های طراحی و تحلیل مهندسی، مدل سازی کامپیوتری استفاده کرده و در مورد عمل بازسازی فک پایین، صفحات تثبیت کننده منحصر به شکل استخوان فرد بیمار طراحی کرده است.

بیشتر بخوانید: عقد بیش از ۹۰ قرارداد موفق برای تبادل دانشجو با ترکیه

این فارغ التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر عنوان کرد: صفحات تثبیت کننده فک تجاری موجود در بازار، اکثرا ساخته شده از جنس الیاژ تیتانیوم (Ti۶Ali۴V) و به صورت استاندارد هستند که استحکام تسلیم بالایی داشته و از نظر برهمکنش با بافت‌های بدن بسیار زیست سازگار هستند.

به گفته او، همچنین این صفحات استاندارد، چون به وسیله دست جراح خم شده و روی فک قرار میگیرد، نقاطی پرتنش روی آن ایجاد خواهد شد؛ اما با توجه به مطالعات گذشته پس از عمل جراحی چند مشکل بزرگ به همراه داشته اند. از اساسی‌ترین مشکلات، به دلیل اختلاف زیاد بین مدول الاستیک تیتانیوم و استخوان تضعیف کردن بافت استخوان و در برخی موارد، ایجاد تمرکز تنش و شکستگی صفحات و درنتیجه بیرون زدن صفحه از پوست صورت بیمار است، افزود: همچنین به دلیل تنش‌های پیاپی روی پیچها، احتمال تمرکز کرنش روی استخوان اطراف پیچ‌ها و در نتیجه شل شدن ان‌ها نیز بالاست.

او ادامه داد: برای حل این مشکلات راه حل پیشنهادی استفاده از یک بیومتریال با مدول یانگ پایینتر و طراحی صفحه سفارشی مخصوص بیمار است.

او همچنین ادامه داد: «نایتینول (NiTi)» یک الیاژ تیتانیومی با ویژگی‌هایی مثل زیست سازگاری، استحکام نهایی تسلیم و خستگی بالا، ظرفیت دمپینگ و جذب شوک بالا است. علاوه براین میزان مدول یانگ این الیاژ نزدیکتر به استخوان بوده و می‌توان با ایجاد تخلخل مدول یانگ ان را با استخوان همتراز کرده تا توزیع تنشی مناسبتری روی استخوان و صفحه داشته باشیم.

او ادامه داد: صفحات سفارشی یا customized با استفاده از تصاویر عکس برداری پزشکی، نرم افزار‌های مهندسی و پرینتر‌های سه بعدی طراحی و ساخته شده و نسبت به صفحات استاندارد هم زمان عمل جراحی را کاهش داده و هم ریسک شکستگی را پایینتر آورده اند.

او روش تحقیق خود را اینگونه عنوان کرد: با استفاده از تصاویر سی تی اسکن از جمجمه در نرم افزار میمیکس Mimics، یک نمونه مدل استخوان فک پایین اسان را مدلسازی کرده و با به کارگیری نرم افزار طراحی مهندسی سالیدورکس (Solidworks) و تریمتیک (۳-Matic) یک نمونه فک شکسته به همراه صفحه سفارشی سینوسی طراحی کرده و با تعیین شرایط حل مسئله، بارگذاری، شرایط مرزی و خواص اجزا، این مدل صفحه را ارزیابی کرده ایم.

به گفته او، در این مطالعه یکی از اهداف، بررسی معیار‌هایی ازجمله ایجاد شکستگی روی صفحه، کاهش تنش روی استخوان (سپرتنشی یا stress shielding) و خارج شدن پیچ از داخل استخوان برای ارزیابی بیومکانیکی طراحی سفارشی پیشنهادی با نام سینوسی بوده است.

او با اشاره به نتایج طرح افزود: دوره ترمیم ۲-۴ ماه پس از عمل جراحی پیوند گرافت و تثبیت فک است. در دوره ترمیم بر اثر اضافه شدن پیشبار روی صفحه تثبیت کننده، احتمال تثبیت کافی گرافت افزایش یافته است.

او ادامه داد: در این دوره و دوره پس از ترمیم احتمال رخ دادن پدیده سپرتنشی روی گرافت و همینطور شکسته شدن صفحه تثبیت کننده در مدل بازسازی شد با صفحه نایتینولی نسبت به مدل تیتانیومی کاهش پیدا کرده است.

به گفته این محقق، با افزایش بارگذاری، صفحه تیتانیومی هم از نظر احتمال شکست و هم از نظر احتمال بیرون زدن پیچ‌ها نسبت به صفحه نایتینولی به دلیل انعطاف¬پذیری کمتر، حساسیت بیشتری نشان داده است. پس از دوره ترمیم با اضافه کردن ایمپلنت روی گرافت، احتمال شکست صفحه تثبیت کننده درهر دو مدل کاهش و احتمال ایجاد ناحیه کم تنش روی گرافت و پدیده سپرتنشی افزایش خواهد یافت. با تغییر گرافت یک تکه به دوتکه و یا افزایش ضخامت صفحه استاندارد، احتمال شکست صفحه و همچنین پدیده سپرتنشی روی گرافت کاهش پیدا کرده است.

انتهای پیام/ 

منبع: باشگاه خبرنگاران

کلیدواژه: دانشگاه امیر کبیر جراحی فک نرم افزار عمل جراحی کننده فک

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.yjc.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «باشگاه خبرنگاران» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۲۷۰۸۱۸۷۷ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

بازسازی چهره زن عراقی از ۷۵۰۰۰ سال پیش / عکس

به گزارش خبرآنلاین و به نقل از ایسنا، این زن که به نام شاندر زی (Shanidar Z) معروف است، سال ۲۰۱۸ در غار شاندر، کردستان عراق (۸۰۰ کیلومتری شمال بغداد) پیدا شد. این زن از گونه نئاندرتال است، نزدیک‌ترین خویشاوند انسان‌تبار انسان‌های امروزی که حدود ۴۰ هزار سال پیش و پس از هزاران سال همزیستی با هوموسپینس (انسان خردمند) منقرض شد.

دانشمندانی که بقایای این اسکلت را مطالعه می‌کنند، به‌زحمت ۲۰۰ قطعه استخوان جمجمه او را کنار هم قرار دادند. آن‌ها از خطوط صورت و جمجمه این زن برای بازسازی چهره‌اش استفاده کردند تا بفهمند او چه شکلی بوده است.

شرح عکس: اما پومروی در کنار جمجمه «شاندر زی»

دکتر اما پومروی (Emma Pomeroy)، دیرینه‌انسان‌شناس و دانشیار دپارتمان باستان‌شناسی دانشگاه کمبریج که اسکلت را از زیر خاک بیرون آورده است، می‌گوید: «جمجمه‌های نئاندرتال‌ها با برجستگی‌های قابل‌توجه و بدون چانه متفاوت از جمجمه‌های گونه خودمان به نظر می‌رسند. بازسازی صورت شاندر زی نشان می‌دهد که این تفاوت‌ها ممکن است در زندگی واقعی آن‌ها آن‌قدر فاحش نبوده باشد. او درواقع نسبت به اندازه‌اش، چهره بزرگی دارد. او برآمدگی‌های ابروی بزرگی دارد که معمولاً ما آن‌ها را نمی‌بینیم».

نئاندرتال‌ها حدود ۳۰۰ هزار سال در سراسر اروپا، خاورمیانه و کوه‌های آسیای مرکزی زندگی کردند و حدود ۳۰هزار سال با انسان‌های امروزی همپوشانی داشتند. تجزیه‌وتحلیل دی‌ان‌ای انسان‌های امروزی نشان داده است که در آن روزگار، نئاندرتال‌ها و هوموسپینس‌ها با یکدیگر هم‌زیستی داشته‌اند و وجود ردپای ژنتیکی نئاندرتال‌ها در انسان‌های امروزی، نشانی از وجود روابط خانوادگی بین این دو گونه است.

تحلیل جدید

شرح عکس: چهره بازسازی شده «شاندر زی»

هنگامی‌که پومرو برای اولین بار این اسکلت را با حفاری خارج کرد، جنسیت آن بلافاصله مشخص نشد زیرا فقط نیمه بالایی بدن حفظ شده بود و خبری از استخوان‌های لگن نبود. گروهی که در ابتدا بقایای آن‌ها را موردمطالعه قرار دادند، روی روش نسبتاً جدیدی تکیه کردند که شامل تعیین توالی پروتئین‌های داخل مینای دندان برای تعیین جنسیت شاندر زی بود.

محققان دانشگاه‌های کمبریج و لیورپول، طول و قطر استخوان‌های بازوی «شاندر زی» را با داده‌های مربوط به انسان‌های امروزی مقایسه کردند و قد این نمونه را حدود ۵ فوت (۱٫۵ متر) تخمین زدند. تجزیه‌وتحلیل ساییدگی دندان‌ها و استخوان‌ها نشان داد که او در زمان مرگ در اواسط چهل‌سالگی زندگی خود بوده است.

پومروی می‌گوید: «این تخمین معقولی است، اما ما نمی‌توانیم ۱۰۰ درصد مطمئن باشیم که او مسن‌تر نبوده‌اند. آنچه می‌توانیم بگوییم این است که «شاندر زی» عمر نسبتاً طولانی داشته است. برای آن جامعه، آن‌ها احتمالاً از نظر دانش و تجربه زندگی بسیار مهم بودند».

غاری که «شاندر زی» در آن دفن شده بود، در میان باستان‌شناسان و دیرینه‌شناسان مشهور است زیرا ۱۰ نئاندرتالی که طی گمانه‌زنی‌های سال ۱۹۶۰ در آنجا کشف شد، محققان را به این باور رساند که نئاندرتال‌ها بارها به غار شاندر بازگشته‌اند تا مردگان خود را دفن کنند و حتی ممکن است که نئاندرتال‌ها، مردگان خود را با «گُل» دفن کرده باشند و این اولین چالش در برابر دیدگاه رایجی بود که انسان‌های باستانی را نادان و بی‌رحم می‌دانست. بااین‌حال، تحقیقات بعدی توسط گروه پومرو، نظریه تدفین با گُل را موردتردید قرار داده است.

در عوض، آن‌ها گمان می‌کنند که گرده کشف‌شده در میان گورها ممکن است از طریق زنبورهای گرده‌افشان وارد گور شده باشد. بااین‌حال، در طول سال‌ها دانشمندان شواهد فزاینده‌ای از هوش و پیچیدگی نئاندرتال‌ها، ازجمله هنر و ابزار پیدا کرده‌اند.

شاید نئاندرتال‌ها مردگان خود را با دسته‌های گل تجلیل نمی‌کردند، اما تحقیقات نشان می‌دهد که ساکنان غار شاندر احتمالاً گونه‌ای همدل بودند. به‌عنوان‌مثال، یک نئاندرتال مرد که در آنجا دفن شده بود، ناشنوا بود و با ضربه‌ای به بازو و سرش فلج شده بود که احتمالاً او را تا حدی نابینا می‌کرد، اما او مدت زیادی زنده بود، بنابراین طبق تحقیقات باید از او مراقبت می‌شد.

پومروی می‌گوید که شاندر زی اولین نئاندرتالی است که در بیش از ۵۰ سال گذشته در این غار پیدا شده است، اما این مکان هنوز هم می‌تواند بستری برای اکتشافات بیشتر باشد.

بازسازی جمجمه

پومروی بازسازی جمجمه شاندر زی را که نسبتاً بلافاصله پس از مرگ له شده بود، به‌عنوان یک «پازل سه‌بعدی با حساسیت بالا» توصیف کرد.

استخوان‌های فسیل‌شده در بلوک‌های کوچکی از رسوبات غار برداشته شده و در فویل پیچیده شدند و محققان آن‌ها را برای تجزیه‌وتحلیل به دانشگاه کمبریج فرستادند.

در آزمایشگاه کمبریج، محققان از هر بلوک میکرو سی‌تی‌اسکن گرفتند و از اسکن‌ها برای هدایت استخراج قطعات استخوانی استفاده کردند. دکتر لوسیا لوپز پولین (Lucía López-Polín)، همکار پومروی، محافظ باستان‌شناسی از موسسه کاتالان برای دیرینه اکولوژی انسانی و تکامل اجتماعی در اسپانیا، بیش از ۲۰۰ تکه جمجمه را با چشم کنار هم قرار داد تا آن را به شکل اولیه خود بازگرداند.

این گروه جمجمه بازسازی‌شده را اسکن و پرینت سه‌بعدی کردند که پایه و اساس سر بازسازی‌شده‌ای را شکل داد که توسط دیرینه هنرمندان دوقلوی دانمارکی، آدری و آلفونس کنیس (Adrie and Alfons Kennis)، لایه‌هایی از ماهیچه و پوست روی آن قرار بگیرد.

۵۴۵۴

برای دسترسی سریع به تازه‌ترین اخبار و تحلیل‌ رویدادهای ایران و جهان اپلیکیشن خبرآنلاین را نصب کنید. کد خبر 1902145 ذوالفقار دانشی