TY - JOUR ID - TI - Measurement of Cartilage Deformation in Intact Knee Joints under Compressive Loading قياس تشوه الغضروف في مفاصل الركبة السليمة باستخدام فحص انضغاط العينة AU - Balsam M. Rashid بلسم مقداد رشيد AU - Sadiq J. Hamandi صادق جعفر حمندي AU - Eman G. Khalil ايمان غضبان خليل PY - 2022 VL - 25 IS - 1 SP - 44 EP - 48 JO - Al-Nahrain Journal for Engineering Sciences مجلة النهرين للعلوم الهندسية SN - 25219154 25219162 AB - AbstractMany joints in the body depend on cartilage for their mechanical function. Since cartilage lacks the ability to self-heal when injured, treatments and replacements for damaged cartilage have been created in recent decades. The mechanical tests had an important role in the treatment and designing of the replaced cartilage. There are two types of cartilages in the knees: fibrocartilage (the meniscus, it is a special type of cartilage) and hyaline cartilage. Its mechanical properties are important because structural failure of cartilage is closely related with joint disorders. This study aimed to determine the stress-strain curve to give broader understanding of the material’s properties. The results of this study could help to develop computational models for evaluating mechanics of knee joint, predicting possible failure locations and disease progression in joints.The study involved two specimens taken from bovine, the first was the articular cartilage with subchondral bone and the second was the meniscus cartilage each one loaded on a compressive testing machine to compute the displacement, and the force applied, enabling the calculation of the stress-strain curve of the material.Specimen failure occurred in the articular cartilage surface at a force break of 73.8N and get force peak about 87.2 N. The meniscus cartilage failure had occurred at a force break of 29.2 N and get force peak about 34.9 N.

تعتمد العديد من مفاصل الجسم على الغضروف في الوظيفة الميكانيكية. نظرًا لأن الغضروف يفتقر إلى القدرة على الشفاء الذاتي عند الإصابة، فقد تم إنشاء علاجات واستبدال للغضروف التالف في العقود الأخيرة. كان للاختبارات الميكانيكية دور مهم في علاج وتصميم الغضروف المستبدل. حيث يوجد نوعان من الغضاريف في مفصل الركبة: الغضروف الهلالي (الغضروف المفصلي، وهو نوع خاص من الغضاريف) والغضاريف التي تغطي رؤوس العظام الموجودة في مفصل الركبة. تعتبر خواصه الميكانيكية مهمة لأن فشل بنية الغضروف يرتبط ارتباطًا وثيقًا باضطرابات المفاصل. هدفت هذه الدراسة إلى تحديد منحنى الإجهاد والانفعال لإعطاء فهم أوسع لخصائص المادة. قد تعمل المعلومات المكتسبة من هذه الدراسة أيضًا على تحسين النماذج الحسابية المستخدمة لتقييم مفصل الركبة ميكانيكيا وتقدير مواقع الفشل المحتملة وتطور المرض في المفاصل.اشتملت الدراسة على عينتين من الغضاريف مأخوذة من مفصل الركبة في الأبقار، الأولى كانت عبارة عن غضروف على عظم والثانية عبارة عن غضروف هلالي مفصلي تم تحميل كل واحدة منهما على آلة اختبار ضغط لحساب الإزاحة والقوة المطبقة، مما يتيح حساب منحني الاجهاد والازاحة للمادة، وذلك لبيان مدى استجابة المادة للإجهاد المسلط عليها.حدث فشل العينة الاولى أولاً في سطح الغضروف بدون الوصول الى طبقة العظم عند قوة مقدارها 73.8 نيوتن والحصول على ذروة قوة حوالي 87.2 نيوتن. حدث فشل الغضروف المفصلي عند قوة مقدارها 29.2 نيوتن والحصول على ذروة القوة حوالي 34.9 نيوتن. ER -