Please use this identifier to cite or link to this item: https://ir.swu.ac.th/jspui/handle/123456789/25100
Title: การวิเคราะห์ไฟไนต์เอลิเมนต์เพื่อศึกษาการทรุดตัวของกรงเชื่อมกระดูกสันหลังส่วนคอ
Other Titles: Subsidence analysis in cervical spine interbody fusion cage: a finite element study
Advisor : ชไมพร สุขแจ่มศรี
Authors: วรกานต์ ทองประไพ
Keywords: โรคหมอนรองกระดูกคอเสื่อมทับเส้นประสาท
การผ่าตัดเชื่อมข้อกระดูก
การวิเคราะห์ไฟไนต์เอลิเมนต์
การกระจายความเค้น
Issue Date: 2564
Publisher: ภาควิชาวิศวกรรมชีวการแพทย์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ
Abstract(TH): วัสดุแทนหมอนรองกระดูกสันหลัง (Cage) ถูกนำมาใช้ในการผ่าตัดเชื่อมข้อกระดูกเพื่อการรักษาโรค หมอนรองกระดูกคอเสื่อมทับเส้นประสาท เพื่อให้เกิดการเชื่อมต่อของกระดูกที่อยู่ติดกัน เมื่อระยะเวลาผ่านไปจะมีการเปลี่ยนแปลงของกระดูกบริเวณที่มีการผ่าตัดใส่วัสดุแทนหมอนรองกระดูกสันหลังเกิดขึ้นเนื่องจากความแข็งของวัสดุแทนหมอนรองกระดูกที่มีมากกว่า ทำให้ค่าการกระจายความเค้นเปลี่ยนแปลงไปจากเดิมซึ่งอาจเป็นผลให้เกิดการทรุดตัวของวัสดุแทนหมอนรองกระดูก (Cage subsidence) ขึ้นได้ เนื่องจากการวิจัยการออกแบบและพัฒนาวัสดุแทนหมอนรองกระดูกสันหลังที่มีผลต่อการกระจายค่าความเค้น (Stress distribution) ภายใต้แรงกระทำแบบสถิตใน 4 ลักษณะการเคลื่อนไหวยังมีอยู่อย่างจำกัด วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้จึงต้องการที่จะออกแบบและสร้างแบบจำลองทางไฟไนต์เอลิเมนต์ของวัสดุแทนหมอนรองกระดูกสันหลังที่มีความถูกต้องเหมาะสม และทำการเปรียบเทียบประสิทธิภาพของวัสดุแทนหมอนรองกระดูกสันหลังรูปแบบต่าง ๆ แบบจำลองของวัสดุแทนหมอนรองกระดูกชนิด Titanium 3 รูปแบบที่มีรูปร่างและขนาดที่แตกต่างกันถูกนำมาวิเคราะห์ค่าการกระจายความเค้นเทียบกับหมอนรองกระดูกในแบบจำลองดั้งเดิมภายใต้ แรงกระทำใน 4 ทิศทาง ผลการทดลองพบว่ารูปร่างและขนาดของวัสดุแทนหมอนรองกระดูกสันหลังที่แตกต่างกันมีผลต่อค่าการกระจายความเค้นที่แตกต่างกัน และมีขนาดค่าความเค้นที่สูงกว่าค่าความเค้นของหมอนรองกระดูกสันหลังอย่างสิ้นเชิง แบบจำลอง Cage 1 ให้ผลการกระจายความเค้นได้ดีที่สุดในทิศทางการเคลื่อนไหวแบบ Flexion, Extension และ Axial rotation อย่างไรก็ตามการพัฒนาวัสดุแทนหมอนรองกระดูกสันหลังควรมีการวิเคราะห์เพิ่มเติมในส่วนของความเครียด (Strain) และช่วงการเคลื่อนไหว (ROM) ของแบบจำลองเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ละเอียดถูกต้องมากยิ่งขึ้น
Abstract: Cervical interbody fusion cage is used widely in spinal fusion surgery to treat cervical degenerative disc disease in order to form a connection of adjacent bone levels. Over time, the intensity of bone changes at the site of intervertebral disc replacement surgery occurs because of the stiffness of the cage. The stress distribution changed from previously, which may result in cage subsidence. According to research of the design and development of interbody fusion cage that affects the stress distribution under static load in four motions are still limited, the objectives of this research are to design and construct an accurate finite element model of the interbody fusion cages and compared the efficacy of those cages. Three models of interbody fusion cages were designed in the material type of Titanium in different shapes and geometric sizes. Cages were analyzed for the stress distribution values compared with the intervertebral disc in four motions under static loads. The results showed that different shapes and geometric sizes of interbody fusion cages effects directly on the stress distribution. The Cage 1 model provides a better stress distribution in the directions of flexion, extension and axial rotation. However, the development of interbody fusion cages still should be more investigated. Further analysis of the strain and range of motion (ROM) will contribute to gaining more proper and accurate results.
URI: https://ir.swu.ac.th/jspui/handle/123456789/25100
Appears in Collections:BioEng-Senior Projects

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Eng_Worakan_T.pdf
  Restricted Access
40.37 MBPDFView/Open Request a copy


Items in SWU repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.