| dc.contributor.advisor | Korkusuz, Feza | |
| dc.contributor.author | Tanriverdi, Burcu | |
| dc.date.accessioned | 2017-07-14T12:30:21Z | |
| dc.date.available | 2017-07-14T12:30:21Z | |
| dc.date.issued | 2017 | |
| dc.date.submitted | 2017-06-22 | |
| dc.identifier.govdoc | 2017YL58085 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11655/3705 | |
| dc.description.abstract | ABSTRACT
FINITE ELEMENT ANALYSIS OF A DEVELOPMENTAL HIP
DYSPLASIC BONE AND A NORMAL BONE COMPARISON
Burcu TANRIVERDİ
Master of Science, Department of Bioengineering
Advisor: Prof. Dr. Feza KORKUSUZ
July 2017, 99 pages
DICOM data obtained from scanned computerized tomography(CT) of patients with
Developmental Hip Dysplasia (DDH) were modeled as a 3-dimensional hip joint’s
pelvis and femur bones in a patient-specific manner appropriate for true anatomy.
This modelling has done with one patient and one healthy individual who have
different age, sex, and bone mineral density by using two different software; Mimics
Materialise and MATLAB. Von- Misses stresses were calculated by using finite
element analysis method in ABAQUS Finite Element Analysis(FEA) software under
specific loads on bone models. Short stemmed hip prosthesis are modeled in CATIA
V5. This prosthesis was embedded to previously modeled femur according to Total
Hip Arthroplasty(THA) operation. Finally, the different stress values of the prosthesis
is calculated using ABAQUS FEA software. Also, the resolution of DICOM data used
before modeling was evaluated and the effect of resolution, zoom, distances between
slices and numbers of slices on the obtained model quality was investigated.
Keywords: Developmental Hip Dysplasia, DDH, Bone, Femur, Short-Stemmed Hip
Prosthesis, Design, Numerical Analysis, von-Misses, Stress, Resolution, MATLAB,
Mimics, CATIA V5, ABAQUS SEA PROGRAM. | tr_TR |
| dc.description.tableofcontents | İÇİNDEKİLER
Sayfa
ÖZET ............................................................................................................................ i
ABSTRACT ................................................................................................................. ii
TEŞEKKÜR ................................................................................................................ iii
İÇİNDEKİLER ............................................................................................................. iv
ŞEKİLLER .................................................................................................................. vi
TABLOLAR ................................................................................................................ ix
SiMGELER VE KISALTMALAR ................................................................................. x
1. GİRİŞ ................................................................................................................... 1
2. GENEL BİLGİLER ............................................................................................... 4
3. YÖNTEM ............................................................................................................ 19
4. MIMICS İLE KEMİK MODELLEME ................................................................... 24
4.1. SEGMENTASYON ................................................................................... 24
4.2. AĞ ATMA İLE BİRLEŞTİRME .................................................................. 25
4.3. MALZEME ATAMA................................................................................... 26
4.4. MODELİN ABAQUS SEA PROGRAMINA GÖMÜLMESİ ......................... 28
5. MATLAB İLE KEMİK MODELLEME ................................................................. 30
5.1. MATLAB İLE MODELLEME ..................................................................... 30
5.2. MIMICS YERİNE MATLAB KULLANIMI ................................................... 33
5.3. MATLAB İLE BT’ DEN 3 BOYUTLU KEMİK MODELLEMESİ .................. 34
5.3.1. SEGMENTASYON DENEMESİ: SAĞLIKLI C ....................................... 34
5.3.2. NOKTA BULUTU OLUŞTURMA ........................................................... 39
5.3.3. 3 BOYUTLU MODELİ YARATMA ......................................................... 40
5.4. MATLAB- MIMICS MODEL KARŞILAŞTIRILMASI .................................. 41
6. GERÇEK HASTA KEMİKLERİNİN MODELLEMESİ ........................................ 42
6.1. SAĞLIKLI A .............................................................................................. 42
6.2. GELİŞİMSEL KALÇA DİPLAZİLİ HASTA A ............................................. 52
6.3. SAĞLIKLI B .............................................................................................. 57
6.4. SAĞLIKLI C .............................................................................................. 59
6.5. SAĞLIKLI D .............................................................................................. 61
6.6. SAĞLIKLI E .............................................................................................. 63
6.7. GELİŞİMSEL KALÇA DİSPLAZİLİ HASTA B ........................................... 64
6.8. BT GÖRÜNTÜLERİNİN ÖZELLİKLERİ .................................................... 65
v
7. KISA KÖKLÜ KALÇA PROTEZİ MODELLEME ............................................... 66
7.1. KISA KÖKLÜ KALÇA PROTEZ MODELİ ................................................. 66
7.2. PROTEZİN BOYUTSAL UYGUNLUĞUNUN SAĞLANMASI ................... 68
7.3. PROTEZİN KEMİĞE YERLEŞİMİ ............................................................ 69
7.4. GELECEK ÇALIŞMALAR ......................................................................... 71
8. LİMİTASYONLAR .............................................................................................. 71
9. SONUÇ VE TARTIŞMA ..................................................................................... 72
KAYNAKLAR ........................................................................................................... 79
EKLER ..................................................................................................................... 83
ÖZGEÇMİŞ .............................................................................................................. 85 | tr_TR |
| dc.language.iso | tur | tr_TR |
| dc.publisher | Fen Bilimleri Enstitüsü | tr_TR |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | tr_TR |
| dc.subject | Gelişimsel kalça displazisi | tr_TR |
| dc.subject | Kemik | |
| dc.subject | Femur | |
| dc.subject | Kısa köklü kalça protezi | |
| dc.subject | Tasarım | |
| dc.subject | Sayısal analiz | |
| dc.subject | Von-Misses | |
| dc.subject | Gerilme | |
| dc.subject | Çözünürlük | |
| dc.subject | MATLAB | |
| dc.subject | Mimics | |
| dc.subject | CATIA V5 | |
| dc.subject | ABAQUS SEA Programı | |
| dc.title | GELİŞİMSEL KALÇA DİSPLAZİLİ KEMİĞİN SONLU ELEMANLAR ANALiZi VE NORMAL KEMİKLE KARŞILAŞTIRILMASI | tr_TR |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/masterThesis | tr_TR |
| dc.description.ozet | ÖZET
GELİŞİMSEL KALÇA DİSPLAZİLİ KEMİĞİN SONLU ELEMANLAR
ANALİZİ VE NORMAL KEMİKLE KARŞILAŞTIRILMASI
Burcu TANRIVERDİ
Yüksek Lisans, Biyomühendislik Bölümü
Tez Danışmanı: Prof. Dr. Feza KORKUSUZ
Temmuz 2017, 99 sayfa
Gelişimsel Kalça Displazisi(GKD) hastalarının taranmış bilgisayarlı tomografileri(BT)
üzerinden elde edilen DICOM verilerinin gerçek anatomiye uygun ve hastaya özel bir
şekilde 3 boyutlu kalça eklemi femur kemiklerinin modellemesi bilgisayar ortamında
yapılmıştır. Bu modelleme farklı yaş, cinsiyet ve kemik mineral yoğunluğunda olan bir
hasta ve bir normal birey için şu iki farklı yazılım; Mimics Materialise ve MATLAB
programları kullanılarak farklı iki şekilde yapılmıştır. Kemik modellerinin von-Misses
gerilmeleri, belirli bir yükleme altında, ABAQUS Sonlu Elemanlar Analizi(SEA)
programı kullanılarak, sonlu elemanlar analizi yöntemi ile hesaplanmıştır. Kısa köklü
kalça protezi CATIA V5 programı kullanılarak üç boyutlu modellenmiştir. Bu protez,
daha önce modellemesi yapılmış femur kemiğine, bilgisayar ortamında Total Kalça
Artroplastisi(TKA) yöntemine uygun olarak yerleştirilmiştir. Sonuçta, kısa köklü kalça
protezinin kemikte oluşturacağı farklı gerilme değerleri ABAQUS SEA programı
kullanılarak hesaplanmıştır. İki ayrı yardımcı programdan elde edilen modeller için
yapılan bu statik analiz sonuçları karşılaştırılmıştır. Ayrıca, modelleme öncesi
kullanılan DICOM verilerinin çözünürlük, yakınlaştırma, dilim aralığı ve sayısı
değerlendirilerek, bu parametrenin elde edilen model kalitesine etkisi araştırılmıştır.
Anahtar Kelimler: Gelişimsel Kalça Displazisi, Kemik, Femur, Kısa Köklü Kalça
Protezi, Tasarım, Sayısal Analiz, von-Misses, Gerilme, Çözünürlük, MATLAB,
Mimics, CATIA V5, ABAQUS SEA Programı. | tr_TR |
| dc.contributor.department | Biyomühendislik | tr_TR |
| dc.contributor.authorID | 10153986 | tr_TR |
