محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر موفق شدند با ارائه روش بیومکانیکی نوینی، خطر و احتمال شکستگی ناشی از برداشتن تومور استخوانی را قبل از عمل جراحی تعیین کنند تا از عوارض شکستگی‌های بعد از عمل در بیماران مبتلا به تومور بکاهند.
وی افزود: با این حال هیچ معیار دقیقی برای تعیین بیماران با خطر شکستگی بالا وجود ندارد. معیار‌هایی که در حال حاضر استفاده می‌شوند مانند معیار مایلرز بر مبنای داده‌های بیومکانیکی دقیق نیستند و به صورت کیفی و تقریبی شاخص‌های موثر در شکستگی را لحاظ میکنند، در نتیجه با خطای زیادی در تشخیص همراه هستند. هدف ما دراین تحقیق ارائه یک معیار کمی و بیومکانیکی برای تعیین بیماران با خطر و احتمال شکستگی بالا بود تا بتوان این بیماران را قبل از عمل شناسایی کرد و اقدامات پیشگیرانه و روش مناسب بازسازی حفره به جا مانده از تخلیه تومور را برای آن‌ها در حین عمل بکار برد. وی افزود: این اقدامات میتواند از شکستگی‌های بعد از عمل و نیاز به جراحی مجدد برای تثبیت و درمان آن شکستگی جلوگیری کند.
محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر با اشاره به روند کار خود خاطرنشان کرد: در این تحقیق ما با استفاده از روش اجزای محدود که با تست‌های برون تنی روی استخوان جسد انسان اعتبارسنجی شد، مدلی از استخوان ران انسان را ایجاد کردیم که با دقت بالایی استحکام استخوان را پس از برداشتن تومور پیش بینی میکند.
قوچانی خاطرنشان کرد: همچنین با بررسی اثر اندازه و مکان تومور برروی استحکام استخوان، اندازه بحرانی و مکان‌های با خطر و احتمال بالای شکستگی تومور را پیدا کردیم.
دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر اضافه کرد: نتایج حاصل میتواند به پزشکان ارتوپد در شناسایی بیماران با احتمال شکستگی بالا کمک کند تا به موقع اقدامات پیشگیرانه از شکستگی را انجام دهند.
وی با بیان اینکه انجام تست‌های آزمایشگاهی روی نمونه‌های استخوانی انسان به علت محدودیت این منابع یکی از دشواری‌های کار بود، گفت: همچنین عدم دسترسی به نرم افزار‌های پیشرفته مدلسازی به علت تحریم‌های موجود از دیگر دشواری‌ها بود که با برنامه نویسی و کد نویسی در نرم افزار‌های مهندسی موجود این مشکل تا حد زیادی رفع گردید.
وی اضافه کرد: طرح ارائه شده یک طرح بین رشته‌ای مهندسی پزشکی و ارتوپدی است که با استفاده از روش‌های تست‌های برون تنی و روش اجزای محدود انجام شده است. وی با اشاره به کاربرد‌های این طرح گفت: تعیین بیماران مبتلا به تومور با خطر و احتمال شکستگی بالا قبل از عمل تخلیه تومور، و یا توسعه مدل برای تعیین بیماران میتلا به پوکی استخوان و در معرض شکستگی پاتولوژیک میتواند از کاربرد‌های دیگر مدل ارائه شده در این طرح باشد. همچنین، در حال حاضر این طرح برای بررسی خطر شکستگی در بیماران مبتلا به تومور استخوانی در استخوان‌های بلند دیگر به منظور استخراج معیاری جامع در تعیین احتمال شکستگی پس از برداشتن تومور استخوانی در حال توسعه است.
این طرح در دانشکده مهندسی پزشکی دانشگاه صنعتی امیرکبیر (گروه بیومکانیک) انجام شده است و دکتر محمد حسین ابراهیم زاده (عضو هیات علمی دانشگاه علوم پزشکی مشهد) به عنوان مشاور این طرح بوده اند.
بخشی از نتایج این پژوهش، در مجله معتبر Scientific Reports از انتشارات Nature به چاپ رسیده است. همچنین یکی از مقالات ارائه شده حاصل از نتایج این طرح، در کنفرانس International Society Of Biomechanics (ISB/ASB ۲۰۱۹) در فهرست کوتاه مقالات برتر، و نامزد دریافت جایزه David Winter Young Investigator Award از سوی انجمن بین المللی بیومکانیک شده است.