Janne Koivumäki arvioi väitöstutkimuksessaan reisiluun kokeellisen murtolujuuden käyttämällä yksityiskohtaista simulaatiomallia, joka sisältää yksilölliset hohkaluun materiaaliominaisuudet.

Reisiluun muotoon perustuva simulaatiomalli osoitti, että reisiluun kaulan ja sarvennoisen murtumilla on tyypilliset jännitysjakaumat. Tämän suhteellisen yksinkertaisen mallin murtumatyyppi oli lähes yhdenmukainen kokeellisen murtumatyypin kanssa. Näin toteaa Janne Koivumäki väitöskirjassaan.

Reisiluun kokeellinen murtolujuus pystyttiin arvioimaan tarkasti käyttäen yksityiskohtaista simulaatiomallia, joka sisältää yksilölliset hohkaluun materiaaliominaisuudet.

Toisaalta murtolujuus pystyttiin arvioimaan kohtuullisella tarkkuudella melko yksinkertaisellakin mallilla, joka käsittää ainoastaan kuoriluun. Kuoriluuhun perustuva malli oli tarkempi arvioimaan reisiluun kokeellista murtolujuutta kuin kaksienerginen röntgenabsorptiometria ja lähes yhtä tarkka kuin yksityiskohtaisempi simulaatiomalli. Mallin tarkkuus ja lyhyt laskenta-aika antavat lupauksia tehokkaaseen kliiniseen käyttöön.

Tässä työssä tutkittiin ja kehitettiin tietokonetomografiaan perustuvia reisiluun simulaatiomalleja kokeellisten murtolujuuksien ja lonkkamurtumatyyppien arviointiin. Reisiluunäytteet (ikä 55–100 vuotta) kuvattiin tietokonetomografialaitteella ja kaksienergisellä röntgenabsorptiometrialla, jonka jälkeen reisiluut kuormitettiin kokeellisesti murtolujuuden ja murtumatyypin määrittämiseksi sivuttaiskaatumisasetelmassa.

Tietokonetomografialeikekuvia käytettiin simulaatiomallien luomiseen, ja kaksienergistä röntgenabsorptiometriaa käytettiin vertailumenetelmänä. Reisiluun simulaatiomallit analysoitiin elementtimenetelmän avulla kokeellisten murtolujuuksien ja murtumatyyppien arvioimiseksi. Tilastoanalyysiä käytettiin verrattaessa kokeellista aineistoa ja simulaatioaineistoa.

Liikuntatieteiden maisteri Janne Koivumäen väitöskirja Biomechanical modeling of proximal femur: development of finite element models to simulate fractures tarkastetaan 15.3.2013 Oulun yliopiston lääketieteellisessä tiedekunnassa.

Kuva: Pixmac