Σύγκριση μοντέλων πεπεραμένων στοιχείων για τη μελέτη της οστικής ανακατασκευής σε εικονικές δομές απλής γεωμετρίας

Abstract

Το φαινόμενο της οστικής ανακατασκευής είναι ένα ζήτημα που έχει απασχολήσει επί σειρά ετών αρκετούς επιστήμονες. Είναι μία βιολογική διαδικασία που επιφέρει αλλαγές στην εξωτερική διάπλαση και την εσωτερική αρχιτεκτονική του οστού εξαρτώμενες από το μηχανικό του περιβάλλον. Η οστική ανακατασκευή είναι υπέυθυνη για την απώλεια οστικής μάζας σαν αποτέλεσμα της φυσιολογικής γήρανσης του ανθρώπου και μπορεί να προκαλέσει παθήσεις όπως η οστεοπόρωση καθώς και κατάγματα οστών. Σε αυτή την εργασία, ύστερα από μια εισαγωγή στις ιδιότητες του οστίτη ιστού και τις βασικές θεωρίες οστικής ανακατασκευής,παρουσιάζεται αναλυτικά η επαναληπτική μέθοδος που αναπτύχθηκε για την προσομοίωση του φαινομένου. Η μέθοδος, βασισμένη σε διάφορες θεωρήσεις οστικής ανακατασκευής, εφαρμόζεται σε δύο διδιάστατες δομές και προκύπτουν πολύ χρήσιμα συμπεράσματα.

The phenomenon of bone remodeling is a subject which has occupied a lot of scientists for many years. It is a biological process which induces changes in the external shape and internal architecture of bone in dependence of the mechanical environment. Bone remodeling is responsible for the loss of bone mass as a result of ageing human and can cause diseases as osteoporosis and bone fractures. In this study, after an introduction in the attributes of bone tissue and the most important theories of bone remodeling, is presented the iterative method that was developed for the simulation of the phenomenon. This method, based on different regards of bone remodeling, is applied in two 2D structures and results valuable conclusions.