Árbók VFÍ/TFÍ - 01.06.2001, Blaðsíða 339
Ritrýndar vísindagreinar 337
eru krítísk ef þau bera meira álag. Þetta þarf þó að vera innan ákveðinna marka til að
míkróbrot eigi sér ekki stað i beinvef sem gæti endað með beinbroti [12].
Með jaðarskilyrðunum var reynt að líkja eftir tengingu sköflungs við lærbein. I
hnéliðnum eru tengingar liðbanda við sköflung flókin. Einnig er ljóst að aflið sem liðböndin
og vöðvar flytja fer eftir einstaklingnum. Ef of mikill kraftur og þar af leiðandi of háar
spennur eiga sér stað mun einstaklingur gefa eftir og þannig draga úr þeim kröftum. Því má
ætla að þau jaðarskilyrði sem sett voru á líkanið hafí verið of stíf. Þetta veldur því einnig að
frauðbeinið sem er einmitt áhrifamest næst hnéliðböndunum, hegðar sér ekki eins og það
ætti í raun að gera, sem veldur of háum spennum og tognunum.
Efniseiginleikar frauðbeins voiu nálgaðir mikið. Þéttleiki frauðbeinsins er breytilegur
[13] og minnkar þéttlcikinn þegar fjær dregur hnénu og má sjá þetta á sneiðmyndum. Einnig
er höfuðstífnistefna frauðbeins í stefnu mesta álags, sem ekki er endilega í ásstefnu
sköflungs [12]. I líkaninu var gert ráð fyrir því að ástefna frauðbeins væri í stefnu sköflungs
og að stífnin væri einsleit út í gegnum beinhlutann.
Við gerð líkansins reyndist nauðsynlegt að fækka þeim sneiðmyndum sem mynduðu
sköflunginn til að líkanið yrði viðráðanlegt. 1 því skyni voru einungis 38 af 281 sneiðmyndum
notaðar, þó var reynt að takmarka sem mest áhrif þess á lögun líkansins. Notkun sneiðmynda
er vafalaust ein besta aðferðin til að fá nákvæmt líkan af flóknum hlut eins og beini.
Aðferðin við að flytja þær upplýsingar yfír í elementlíkan þarf hins vegar að bæta til að hún
verði hraðvirkari og skilvirkari.
Þegar hafa verið gerðar tilraunir með tengingu útlima við bein [14]. Það er því ljóst að
innan fárra ára gæti beintenging útlima orðið að veruleika fyrir þolendur aflimunar.
Þakkarorð
Höfundar er þakklátir öllum þeim sem gerðu þessa rannsókn mögulega: Heklu Arnardóttur,
Hilmari Braga Janussyni og Guðna Ingimarssyni hjá Össuri hf., Ólafí Kjartanssyni, yfír-
lækni á Röntgendeild Landsspítala-Háskólasjúkrahúss, Ingva Ólafssyni bæklunarlækni á
Landsspítala-Háskólasjúkrahúsi, prófessor Rik Huiskes hjá Techniche Universiteit
Eindhoven og prófessor Erik Wang hjá University of Reno.
Verkefnið var styrkt af Rannsóknasjóði Háskóla íslands og Rannís og þakka höfundar
stuðninginn.
Heimildir
[1] Yener N. Yeni, Deepak Vshishth, David P. Fyhrie. Estimation of Bone Matrix Apparent Stiffness
Variation Caused by Pseocyte Lacunar Size and Density. Transaction of the ASME. Vol 123.
February, 2001
[2] Bert van Rietbergen and Rik Huiskes. Elastic constants of cancellous bone. In Stephen C.
Cowin,editon, Bone Mechanics Handbook, chapter 33, CRC Press LLC, N.W. Corporate Blvd.,
Boca Raton, Florida 33431, second edition, 2001.