بافتهای حامل وزن، مثل استخوان، میتوانند با بافتهای مهندسی شده [1] و یا سازههای بافتی [2] جایگزین شوند. برای موفقیت این نوع درمان، درک عمیقی از ویژگیهای مکانیکی بافت استخوان و سازه، نیاز است. بعلاوه، تعامل بین بارگذاری مکانیکی و بازسازی و سازگاری استخوان باید به خوبی درک شود.
این مقاله نشان میدهد که مدلسازی اجزای محدود (FEM) [3] مبتنی بر میکرو توموگرافی کامپیوتری میتواند نقش مهمی در حوزه مهندسی استخوان عملکردی به عنوان یک ابزار آنالیز بیومکانیکی برای تعیین مقدار تنش و کرنش در بافت استخوان و سازههای بافتی داشته باشد. ارزش این مدلسازی در دو مورد نشان داده شده است:
- FEM بر پایه میکرو سیتی برای آنالیز سازگاری استخوان در اطراف ایمپلنت
- طراحی داربستهای استخوانی بهینه شده از نظر بیومکانیکی
مورد اول شامل ترکیب مطالعات تجربی و عددی حیوانی است که در آن پاسخ سازگاری استخوان در اطراف ایمپلنت با استفاده از تصویربرداری میکرو سیتی در شرایط درونتنی بررسی میشود. در مورد دوم مدلهای اجزای محدود مبتنی بر میکرو سیتی از استخوان ترابکولار و داربستهای استخوانی ساخته شدند و آنالیز مکانیکی روی هر دو ساختار انجام شد. همچنین، پروسههایی برای بهینهسازی ویژگیهای مکانیکی داربستهای استخوانی در مقایسه با استخوان ترابکولار نیز مورد بحث و بررسی قرار میگیرند.
[1] Engineered Tissues
[2] Tissue Constructs
[3] Finite Element Modelling (FEM)