Modelos de remodelación ósea. Análisis numérico y aplicaciones al diseño de fijaciones de fracturas del fémur proximal
- Autores: José Manuel García Aznar
- Directores de la Tesis: Manuel Doblaré Castellano (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Zaragoza ( España ) en 1999
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Fernando Seral Iñigo (presid.), Luis Gracia Villa (secret.), Francisco Chinesta (voc.), Pedro Vera Luna (voc.), Helder Rodríguez (voc.)
- Materias:
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- Resumen
Se han realizado la simulación por ordenador de diferentes componentes estructurales del aparato locomotor, como son la pelvis y la extremidad proximal del fémur. Se realizó un estudio de sus diferentes fracturas, así como de la infuencia de los posibles tratamientos a llevar a cabo.
Para ello se desarrollaron los correspondientes modelos de elementos finitos(MEF) para su posterior analisis. La realización de estos modelos implicó la suposición de ciertas simplifaciones: comportamiento elástico lineal homogeneo e isótropo del tejido oseo, consideracion de unos casos concretos de cargas y condiciones de apoyo, etc.
A pesar de estas limitaciones, ha sido realizado un análisis cualitativo obteniendo resultados razonablemente buenos, permitiendo incluso la obtención de resultados clínicos, algunos novedosos y otros corroborados experimentalmente.
Con la pretensión de mejorar los modelos presentados anteriormente, se planteó el estudio pormenorizado de la caracterización del tejido óseo.
Se ha realizado una revisión de los diferentes modelos matemáticos que reproducen el comportamiento adaptativo del tejido oseo, estos consiguen reproducir de forma razonablemente adecuada la heterogeneidad del hueso pero no así sus propiedades anisótropo, basado en la teoría de la Mecanica del Daño. Esta nueva formulación reproduce adecuadamente, en función del estado mecánico, no sólo la heterogeneidad del hueso sino también la anisotropía.
Además el modelo verifica implícitamente una serie de propiedades completamente coherentes con lo observado experimentalmente.
Se plantea también un nuevo modelo de remodelación osea externa basada en las técnicas de optimización de CAO, consiguiendo reproducirno sólo la evolución de la forma externa del hueso sino también su velocidad.
Posteriormente, se realiza un acoplamiento de ambas formulaciones consiguiéndose un modelo de remodelación osea interna-externa anisótropo much
