پیچ های اورتوپدی ابزار رایجی برای تثبیت استخوان شکسته می باشند. شل شدن پیچ ها در اثر نبود تنش کافی در استخوان مجاور پیچ و جذب استخوان ناشی از آن، یکی از عوامل عدم موفقیت ترمیم  شکستگی ها می باشد. در این مطالعه، پیچ اورتوپدی هدفمند از ماده تیتانیوم و هیدروکسی اپتایت، Ti-HPa، همراه استخوان های اسفنجی و متراکم در نرم افزار اجزا محدود، مدل می شود. پارامتر انتقال تنش،STP و پارامتر انتقال چگالی انرژی کرنشی، SEDTP تعریف می شود که به ترتیب نسبت تنش و نسبت چگالی انرژی کرنشی را در رزوه های پیچ به نقاط مجاور در استخوان بیان می کنند. مقادیر کم این پارامترها انتقال ضعیف تنش و چگالی انرژی کرنشی را به استخوان مجاور نشان می دهد که نشانه ای از پدیده مضر سپر تنش می باشد. نتایج این تحقیق نشان می-دهد که مقدار پارامترهای STP و SEDTP، برای پیچ هدفمند در مقایسه با پیچ فلزی، بیشتر می باشد. همچنین نتایج این کار نشان می دهد که با کاهش مدول الاستیسیته جزء فلزی و با افزایش جزء حجمی سرامیک، آثار منفی سپر تنشی کاهش می یابد. برای پیچی که دارای یک قسمت همگن و یک قسمت هدفمند است، هر چه طول قسمت هدفمند بیشتر باشد، پارامترها مقدار بزرگتری را نشان می دهند. بنا بر این اثر سپر تنشی و مقدار شل شدگی پیچ کاهش می یابد. همچنین هر چه قسمت هدفمند در موقعیتی نزدیک تر به رزوه های ابتدایی قرار گیرد، مقدار پارامترهای STP و SEDTP، افزایش می یابد. به علاوه نتایج نشان می دهند که با کاهش توان ترکیب توزیعی که نشان دهنده ی نحوه تغییر ترکیب هدفمند از فلز به سرامیک است، مقدار پارامترها افزایش می یابد. نتایج این تحقیق با مطالعات بالینی و آزمایشگاهی در دسترس تطابق خوبی دارد.

کلمات کلیدی