ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

تصميم بديل معدني لعظم الفخذ المصاب بالسرطان باستخدام برامج CAD

Implant Designing Of Hip Bone Whichsuffer From Cancer By Using Cad Programs

895   0   7   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2016
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

يهدف هذا البحث إلى تحويل بيانات الطبقي المحوري المحوسب لعظم الفخذ المصاب بالسرطان إلى نموذج ثلاثي الأبعاد, و تصميم البديل المعدني للمنطقة المصابة و تحليله في برامج التحليل الميكانيكي, من أجل دراسة وثوقيته و ملاءمته من حيث توزع الإجهادات و القوى تماماً كما لو كان في جسم المريض بعد التركيب و بالتعاون مع طبيب الجراحة العظمية, يتم الاعتماد على برامج CAD الخاصة بالعمل الميكانيكي الطبي المشترك حيث نستخدم برنامج Mimics لقراءة صورة الطبقي المحوري و برنامج 3MATIC من أجل تحويل الصورة إلى نموذج رقمي ثلاثي الأبعاد بعد عملية توليد السطح و الحجم للبديل العظمي, و تتم عملية تحليل الإجهادات و القوى التي ستتعرض لها منطقة التعويض في برنامج COMSOL, حيث تبين بعد التصميم و التحليل أن البديل ملائم ميكانيكياً و لا يحوي مناطق خطرة بعد تطبيق الحمل المتوقع.


ملخص البحث
يهدف هذا البحث إلى تصميم بديل معدني لعظم الفخذ المصاب بالسرطان باستخدام برامج التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) وتحليل الإجهادات والقوى باستخدام برامج التحليل الميكانيكي. تم تحويل بيانات التصوير الطبقي المحوري المحوسب (CT) إلى نموذج ثلاثي الأبعاد باستخدام برنامج Mimics وبرنامج 3MATIC، ثم تم تحليل النموذج باستخدام برنامج COMSOL. أظهرت النتائج أن البديل المعدني ملائم ميكانيكياً ولا يحتوي على مناطق خطرة بعد تطبيق الحمل المتوقع. تم استخدام خليطة من التيتانيوم-الألمنيوم-الفاناديوم في تصنيع البديل، والتي أثبتت قدرتها على تحمل الإجهادات المتوقعة دون خطر على التركيبة. كما تم التأكيد على أهمية استخدام منهجية متتابعة من خلال مجموعة من البرامج الهندسية لتحقيق التصميم المطلوب وتعميم هذه المنهجية لتشمل أي منطقة عظمية بحاجة إلى استبدال.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: يقدم هذا البحث إسهاماً مهماً في مجال تصميم البدائل العظمية باستخدام التكنولوجيا الحديثة، ولكنه يفتقر إلى بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، الدراسة تركز بشكل كبير على التحليل الستاتيكي دون النظر إلى الحالات الديناميكية، وهو ما يمكن أن يؤثر على دقة النتائج في الحالات الواقعية. ثانياً، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى عملية تصنيع البديل المعدني وكيفية تطبيق هذه التكنولوجيا في الواقع العملي، خاصة في ظل الظروف المحلية. ثالثاً، كان من الأفضل تضمين دراسات مقارنة مع بدائل أخرى متاحة في السوق لتوضيح الفروق والميزات بشكل أوضح. على الرغم من هذه النقاط، فإن البحث يعد خطوة مهمة نحو تحسين جودة الرعاية الصحية للمرضى المصابين بالسرطان.
أسئلة حول البحث
  1. ما هي البرامج المستخدمة في تحويل بيانات التصوير الطبقي المحوري إلى نموذج ثلاثي الأبعاد؟

    تم استخدام برنامج Mimics وبرنامج 3MATIC لتحويل بيانات التصوير الطبقي المحوري إلى نموذج ثلاثي الأبعاد.

  2. ما هي المادة المستخدمة في تصنيع البديل المعدني لعظم الفخذ؟

    تم استخدام خليطة من التيتانيوم-الألمنيوم-الفاناديوم في تصنيع البديل المعدني.

  3. ما هو الهدف الرئيسي من استخدام برنامج COMSOL في هذا البحث؟

    الهدف الرئيسي من استخدام برنامج COMSOL هو تحليل الإجهادات والقوى التي سيتعرض لها البديل المعدني بعد التركيب في جسم المريض.

  4. ما هي التوصيات التي قدمها الباحثون لتطوير هذا البحث؟

    أوصى الباحثون بعدم الاقتصار على الحالة الستاتيكية وتعميم الدراسة لتشمل الحالات الديناميكية، وتطوير البحث للحصول على آلية تصنيع للبدائل العظمية مباشرة باستخدام آلات CNC أو الطابعات ثلاثية الأبعاد.


المراجع المستخدمة
POPESCU, D؛AMZA,C؛ GHEORGHE,A؛ DOREL,A؛CICIC,D.Intelligint X-RAY Based Training System For Pedicle Screw Plancement In Lumbar Vertebrae. ACADEMIC. JOURNAL OF MANUFACTURING ENGINEERING, VOL1/2011, ISSUE 1, 92-110
POPESCU,D؛ANANIA,D؛AMZA,C؛AMZA, GH؛CICIC,D.Manufactoring Complix Anatomical Models In An Integrated Approach CT/CAD/CAM FromRigidPolyurethane Foam.U.P.B. Sci. Bull. Series D, Vol. 73, Iss. 4, 2011 ISSN 1454- 2358 ,195-202
DIANA,P؛PARPALA, R؛CONSTANTIN,C. FEM Analysis Of Pedicle Screo- Bone Interfacefor Different Insertion Directions. Annals of DAAAM for Proceedings of the 22nd International DAAAM Symposium. Volume 22, No. 1,2011. ISSN 1726-9679 .403-404
قيم البحث

اقرأ أيضاً

تم في هذا البحث بناء خوارزمية, لاستخلاص معالم ثلاثية البعد, ذات أشكال إسطوانية بالإضافة إلى الجيوب و المجاري من نماذج CAD المخزنة بصيغة ملفات STL و ذلك بالاعتماد على منهج التمثيل البياني (graph-based method) و منهج القواعد (rule-based method). كما تم تصميم تطبيق باستخدام Visual Stduio C# كواجهة تخاطب مع المستخدم, يسمح له باستيراد نماذج CAD المخزنة بصيغة STL و استخلاص المعالم و عرض المعلومات الخاصة لكل منها (كقطر و ارتفاع و إحداثيات مركز الثقل للأسطوانات, و قيم العرض و الطول و الإرتفاع للجيوب و المجاري, بالإضافة إلى عرض السطوح المشكلة لها و احداثيات مركز ثقلها). تم بناء الخوارزمية المقترحة من عدة مراحل هي: تقسيم النموذج المدروس إلى مجموعة من السطوح بالاعتماد على خوارزمية RegionGrowing, يليها استخلاص المعالم الأسطوانية بالاعتماد على منهج القواعد, و استخلاص الجيوب و المجاري بالاعتماد على منهج التمثيل البياني, ثم حساب المعلومات الهندسية الخاصة بكل معلم. تم اختبار الخوارزمية المقترحة على نماذج CAD تحتوي معالم أسطوانية و جيوب و مجاري بأشكال مختلفة. و قد أظهرت النتائج قدرة الخوارزمية المقترحة على استخلاص المعالم الإسطوانية و الجيوب و المجاري من نماذج CAD مختلفة مخزنة بصيغة ملفات STL بالإضافة إلى ايجاد المميزات الهندسية للمعالم المستخلصة مثل (احداثيات مركز الثقل بالنسبة لمركز النموذج, العرض, العمق, الارتفاع و قطر الأسطوانة .... الخ).
أهمية و أهداف البحث : يهتم علم الميكانيك الحيوي بدراسة وظيفة و حركة النسج الحيوية اعتماداً على خصائصها الميكانيكية. يعد العظم من أهم النسج الحيوية حيث يعطي للجسم قوامه و كذلك يؤمن استقراره أثناء الوقوف و الحركة. على وجه الخصوص، يؤمن عظم الفخذ استقرار الجسم أثناء الوقوف كما أنه له دوراً رئيسياً في تحقيق مشية طبيعية و في انتقال متجانس للقوى و العزوم. يتمثل هدف هذا البحث في تصميم نموذج رقمي لعظم الفخذ البشري بدء من الصور الطبية التشريحية عالية الدقة، و ذلك بالاستفادة من البرامج الهندسية المختصة بمعالجة الصور الطبية و بالتصميم الهندسي في سعي لمحاكاة استجابته الميكانيكية. تتمثل فائدة ذلك في تقديم معلومات طبية هامة لأطباء الجراحة التقويمية حول نوع و توزع الإجهادات الأعظمية مما يساعد في توقع مسارات و تفسير أسباب الكسور و التشوهات، كما يتيح إمكانية تقييم الاستقرار الميكانيكي لطرق التثبيت و التقويم الجراحي. مواد و طرائق البحث: تم إنتاج نموذج رقمي ثلاثي الأبعاد لعظم الفخذ اعتماداً على صور طبقية محورية لمنطقة الورك و ذلك باستخدام برنامج DeVIDE v. 9.8 لمعالجة الصور الطبية. تم بعد ذلك بناء نموذج ثلاثي الأبعاد و إنجاز كل من التحليل الميكانيكي السكوني و تحليل التعب باستخدام البرنامج Ansys 14.5. النتائج و المناقشة: تم تحديد الخطوات اللازمة لتصميم النماذج الخاصة ثلاثية الأبعاد انطلاقاً من الصور الشعاعية. أظهرت النتائج لتوزع الإجهادات و الانزياحات ضمن عظم الفخذ البشري الطبيعي عند شروط تحميل طبيعية، حيث بلغت قيمة الانزياح الأعظمي الإجمالي للنموذج 7.18 mm، في حين بلغت القيمة الأعظمية للإجهاد المكافئ للقيمة 26.21 ميغاباسكال. أظهرت نتائج التعب لقيمة حياة قدرها 1e6 و قيمة دنيا لمعامل أمان تساوي 3.28. الاستنتاجات و التوصيات:يوصى باعتماد البرمجيات و تقنيات التحليل الرقمية في نمذجة و محاكاة الأنسجة الحيوية بشكل ثلاثي الأبعاد و ذلك بغية استخدامها في التطبيقات الطبية المختلفة بما يخص الجراحة التقويمية أو تقييم الأطراف التعويضية الصناعية.
يعرض البحث برامج صممت بهدف تقويم موثوقية شبكات التوزيع في الشبكة الكهربائية السورية؛ و ذلك عن طريق حساب بعض مؤشرات الموثوقية لمغذيات توزيع رئيسية ذات توتر 20KV . و تكمن أهمية هذا العمل بأنه تضمن دراسة موثوقية بعض المغذيات الرئيسية في شبكة التوزيع السورية للمرة الأولى.
تقدم برمجيات أنظمة المعلومات الجغرافية GIS أدوات استيراد يدوية للخرائط التي تُنتج باستخدام برمجيات التصميم بمعونة الحاسب CAD لتحويلها إلى قاعدة بيانات جغرافية، لكن هذه العملية تحتاج إلى وقت و جهد كبيرين. لن يكون هذا التحويل مفيداً إلا بعد تحليل طبيعة العلاقة بين برمجيات CAD و برمجيات GIS, خصوصاً في إعداد الخرائط. فهل هذه العلاقة ذات طبيعة تنافسية أو تكاملية؟ حاول هذا البحث الإجابة عن هذا التساؤل من خلال دراسة المحاور الآتية: الّنمذجة، و السمة المكانية، و المقياس، و التحليل المكاني و إدارة البيانات. تُظهر تجارب إعداد الخرائط كّلها أن هذه العلاقة ليست ذات طبيعة تنافسية على الإطلاق، بل لها طبيعة تكاملية، إِذ إن برمجيات CAD تختص في إعداد المخططات التصميمية التقنية، في حين تتصدى برمجيات GIS لإعداد الخرائط العامة و الفرضية. على أنه يمكن الإفادة من البيانات المكانية التي تُجمع باستخدام برمجيات CAD (خرائط طبوغرافية و تنظيمية و عقارية) من خلال "ترقيتها" إلى قاعدة بيانات جغرافية تعمل في بيئة GIS. تعتمد طرائق التحويل المتاحة منهجية يدوية، مما اقتضى البحث في منهجية آلية تلبي حاجات المستخدمين المختلفة. طُبقت هذه المنهجية في تحويل خرائط طبوغرافية منجزة بطرائق مساحية متعددة في بيئة CAD إلى بيئة GIS, و تُظهر النتائج أن المنهجية الآلية المقترحة تحقق النتيجة المرجوة لعملية التحويل، و توفر الوقت و الجهد و لا تغفل أية طبقة مكانية موجودة في ملفات CAD, بعد الالتزام بالاشتراطات التي تتطلبها المنهجية المقترحة.
يمكن للإيذاء عبر الإنترنت إلحاق الأذى بالمستخدمين والمجتمعات، مما يجعل المساحات عبر الإنترنت غير آمنة وسامة.غالبا ما يتم احتساب التقدم المحرز في الكشف عن المحتوى المسيء والتصنيف تلقائيا بسبب عدم وجود مجموعات بيانات عالية الجودة ومفصلة. نقدم مجموعة بي انات جديدة من إدخالات Reddit الإنجليزية في المقام الأول والتي تعالج عدة قيود على العمل السابق.يحتوي ذلك (1) على ست فئات أساسية مميزة من الناحية الناحية الفنية وكذلك الفئات الثانوية، (2) يحتوي على تسميات مشروحة في سياق مؤشر ترابط المحادثة، (3) تحتوي (3) على المناولة و (4) تستخدم عملية تحكم مجموعة مدفوعة من الخبراء عاليةالتوضيحية الجودة.نبلغ عن العديد من النماذج الأساسية لقياس عمل الباحثين في المستقبل.البيانات الموحدة والمبادئ التوجيهية التوضيحية والنماذج والرمز متاحة بحرية.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا