0% Complete
English
صفحه اصلی
/
سی و دومین کنفرانس ملی و دهمین کنفرانس بین المللی مهندسی زیست پزشکی ایران
The Influence of Insertion-Induced Prestress and Viscoelastic Properties in Fixational Stability of Pedicle Screws in UHWMPE block: A Finite Element Study
نویسندگان :
Ahmad Babazadeh Gh
1
Mohammadjavad (Matin) Einafshar
2
Ata Hashemi
3
1- Amirkabir University of Technology
2- Aalborg University, Denmark
3- Amirkabir University of Technology
کلمات کلیدی :
Finite element analysis،Natural frequency،Modal analysis،Pedicle screw،UHMWPE،Viscoelasticity،Prestress،Prony series
چکیده :
Pedicle screws are critical components in spinal fixation systems, and the stiffness of the screw-bone interaction plays a crucial role in implant success. There are various ways to investigate screw-bone bonding strength, one of which is vibration-based diagnosis of screw-bone structure. While finite element modeling can reduce the time and give the ability to model different geometries and other conditions, properly modeling the vibration behavior of the screw inside bone comes with difficulties. This study investigates the influence of insertion-induced prestress and the viscoelastic properties of ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) bone-analog material on the natural frequency of a pedicle screw–block assembly using finite element analysis (FEA). Three models were developed: Model I (linear elastic without prestress), Model II (linear elastic with prestress), and Model III (viscoelastic without prestress). A 3D geometry of the screw and UHMWPE block was constructed, and frequency analysis was performed at three insertion depths (10 mm, 20 mm, and 30 mm). Simulation results were compared with previously published experimental data. Model I underestimated the natural frequency at all depths around 14-30%, while Model II, accounting for screw insertion-induced radial prestress, improved prediction accuracy, reducing errors down to under 18%. Model III, which captured UHMWPE's viscoelastic behavior using a Prony series, showed the closest agreement with experimental data, with errors under 7%. The results highlight the importance of modeling both viscoelasticity and insertion-related prestress to accurately predict dynamic behavior. These findings are useful for improving finite element modeling of modal analysis methods to investigate screw stability in spinal implants.
لیست مقالات
لیست مقالات بایگانی شده
تأثیر حسابداری منابع انسانی بر عملکرد مالی بانک قرض الحسنه مهر ایران
بهروز امیدی
طراحی ربات نرم پوشیدنی مچ پا با کنترل پیشبین مدل برای توانبخشی پس از سکته
امیرحسین اختراعی طوسی - یگانه خراشادی زاده
ساخت و انتقال ریزقطرات مغناطیسی در تراشه مایکروفلوئیدیک
نازنین پژوهیده - روزبه عابدینی نسب - مینا صوفی زمرد
بازاندیشی در تحول آموزش و توسعه مهارت در عصر هوش مصنوعی؛ مروری تحلیلی بر تجربه آموزش نوین در ایران
خدیجه سلیمیان ریزی - حسین کاظمی
کاربرد بیومکانیک و آنالیز راهرفتن در بهینهسازی درمان کودکان مبتلا به فلج مغزی: مرور ادبیات
علی جعفری - علیرضا هاشمی اسکویی - شقایق حسن زاده خانمیری
Designing a Machine Learning Model with LSTM and CNNs to Make the Quality Control Process of Liquefied Gas Tankers Intelligent
Raha Pakzad
Hierarchical STFT based Transformer for Causality discovery
Sahar Semsarha - Mohammad bagher Shamsolahi
A Review of Large Language Models in Medicine: Applications, Challenges, and Future Directions
Elham Shameli - Seyed Mohsen Mirhosseini
بررسی ارتباط بین توانایی مدیریت و محدودیت مالی با تاکید بر نقش دانش مالی هیئت مدیره در شرکتهای دانش بنیان پذیرفته شده در بورس اوراق بهادار تهران
آروین نیک نام - قادر بابائی
Carbon Nanotube Mediated Hyperthermia for Cancer Therapy
Behnam Zeinali - Afsaneh Mojra
بیشتر
ثمین همایش، سامانه مدیریت کنفرانس ها و جشنواره ها - نگارش 42.4.1