Dassault Systèmes Abaqus FEA yazılımı daha mükemmel protezlerin önünü açıyor

Ürün yaşam döngüsü yönetimi (PLM) ve 3 boyutlu (3D) modelleme çözümleri konusunda dünya lideri Dassault Systèmes (DS)’in gerçeğe yakın simülasyon yapmasını sağlayan SIMULIA Abaqus Unified FEA yazılımı İngiltere’nin önde gelen medikal teknoloji firmalarından Smith&Nephew mühendisleri tarafından ürün tasarımı ve gelişimi için kullanıyor. Abaqus ile kalça kemiğinde in vivo contact (yaşayan organizmada) modellemeyi başaran mühendislerin bundan sonraki hedefi ise diz kemikleri, yumuşak doku, menüsküs etrafında bulunan bütün biyolojik sistemleri modelleyebilmek.

Dizler vücuttaki en büyük eklem yeri olarak, her adım attığımızda vücut ağırlığımızın beş katını taşıyor. Bu baskılar ele alındığında dizlerin anatomik yapısı zamanla aşınmaya uğrayabiliyor. Yaşlanmada ise acı vererek ve hareketi kısıtlayarak kireçlenmeye sebep olabiliyor. Amerika’da yılda 580 bin kez yapılan total diz protezi yerleştirme en çok gerçekleştirilen tedavilerin başında geliyor.

Eklem birleşme yeri protezlerinin kinematiklerini simüle eden ve hastaların ihtiyaçlarını daha iyi bir şekilde karşılayıp biyolojik ve insan yapımı maddelerin buluşmasını sağlamak konusunda yaşanılan zorlukları gidermek amacıyla kullanılan Abaqus analizi, araştırmacıların protez eklemlerin performansını ve zamana karşı dayanıklılığını ölçmelerini sağlıyor. Sözkonusu simülasyon analizi, daha mükemmel tasarımlar geliştirilmesine olanak sağlamakla beraber cerrahlar için bir rehber niteliği de taşıyacak.

Smith&Nephew, diz kinematiğinin daha iyi anlaşılmasını amaçlayan, dizinde sorun yaşayan hastaların hareket kabiliyetini geliştirmede araştırma ve inovasyon gerçekleştirmek için Belçika’nın Leuven şehrinde Avrupa Diz Araştırma Merkezi’ni kurdu.

Abaqus FEA’nin çalışmalarında tahmin etme süresini ve bütün diz protez performansının yanı sıra tasarımındaki farklı parametrelerin etkilerini kolaylaştırmasından dolayı oldukça önemli olduğunu söyleyen Smith&Nephew Avrupa Diz Araştırma Merkezi Sayısal Kinematik Ana Proje Müdürü Bernardo Innocenti sözlerine şöyle devam ediyor;

“Diz Merkezi’ne ilk başladığımda Abaqus yazılımını daha önce kullanmamıştım, ama Abaqus’le çalışmak çok kolay. Modelleme oldukça basit ve eklemek istediğimiz bütün karışık konuları uyarlıyor. Bu nedenle tasarım değişiklikleri yapmak da oldukça kolay. Bir diz protezi gerçekleştirdiğinizde; kemik, kıkırdak, bağ dokusu gibi biyolojik maddeleri titanyum, paslanmaz çelik ve polietilen gibi biyolojik olmayan maddelerle kopyalamaya çalışıyoruz. Abaqus yazılımında bu maddelerin simulasyonunu gerçekleştirmek için ihtiyacım olan her şey mevcut.”

Innocenti, gelecekte gerçekleşecek olan araştırmalar için Dassault Systèmes’in Abaqus yazılımında büyük potansiyel gördüğünü belirterek şunları ifade etti;

“Asıl amacımız diz kemikleri, yumuşak doku, menüsküs etrafında bulunan bütün biyolojik sistemleri modelleyebilmek. FEA bu nedenle hızlı sonuca ulaştırması ve hassas çalışmalarından dolayı bu geliştirmede önemli bir parça. Abaqus, total diz protezi hastaları için yapılan çalışmalara daha da yaklaşmamızda bize yardımcı oluyor.”

Total Diz Protezi, zarar görmüş ve hastalıklı diz eklemi yüzeylerini metal ve plastik bileşenlerle değiştiriyor. Diz protezleri son 15-20 yıldır hastaların %95’inden fazlasının ihtiyacını karşılıyor ve hastaların dizinin çoğunda sıfırdan 120 dereceye kadar hareket etmesini sağlıyor.