Aplikasi Pengoptimuman Berbilang Kriteria Pada Rekabentuk Femur Palsu (Artificial Hip Prosthesis) Untuk Mengurangkan Hadangan Tegasan (Stress Shielding)
Loading...
Date
2004-10
Authors
Ahmad, Mohd. Nizam
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universiti Sains Malaysia
Abstract
Hadangan tegasan (stress shielding) merupakan satu masalah yang timbul
berikutan ketidaksempurnaan rekabentuk impian (Artificial Hip Prosthesis) yang
dipasang pada tulang femur. Masalah ini menjadi sebab utama kepada pemodelan
semula tulang (bone remodeling) dan seterusnya mewujudkan keliangan (porous)
pada tulang femur serta melemahkannya. Sehingga kini, hadangan tegasan tidak
dapat dihilangkan terus, tetapi sekadar dapat dikurangkan sahaja. Matlamat utama
penyelidikan ini adalah untuk mengurangkan hadangan ke tahap paling minimum.
Hasrat utama penyelidikan di dalam bidang ini ialah untuk menghilangkan terus
masalah hadangan tegasan pada impian.
Di dalam penyelidikan ini, kaedah Pengoptimuman Berbilang Kriteria digunakan
untuk mengoptimumkan saiz impian bagi mengurangkan hadangan tegasan. Satu
pengaturcaraan komputer telah ditulis menggunakan perisian FORTRAN untuk proses
pengoptimuman. Kejayaan proses pengoptimuman akan mengesahkan bahawa
kaedah pengoptimuman yang dijalankan mampu mendapatkan saiz impian yang
optimum.
Hasil pengoptimuman ialah saiz rekabentuk impian yang optimum. Analisis
tegasan menggunakan kaedah Analisis Unsur Terhingga (FEA) telah dijalankan ke
atas rekabentuk impian optimum dan rekabentuk impian konvensional bagi mengetahui
nilai dan lokasi tegasan terhadang. Pemodelan dan FEA tulang femur dan Impian
dibuat berbantukan perisian I-DEAS. Perbandingan antara kedua-dua Impian
(konvensional dan optimum) dibuat selepas selesai analisis dilaksanakan melibatkan
tegasan terhadang dan kesan-kesannya.
Berdasarkan keputusan analisis, proses pengoptimuman telah berjaya
mengurangkan h adangan tegasan d alam lingkungan 40% menerusi r ekabentuk saiz
impian yang optimum. Kejayaan ini didorong oleh pemindahan beban yang baik pada
permukaan antara-muka (interface) tulang femur dan impian optimum.