Un análisis matemático de un modelo biomecánico para un innovador sistema de descompresión y corrección espinal para el tratamiento conservador de la escoliosis
Autores: Jie, Yi; Zhang, Mingwen; Li, Mengyao; Luo, Changliang; Dong, Anqin; Luo, Yu-Yan; Zheng, Pengyuan; Zhang, Xinmin; Liu, Zhihua; Li, Jing; Wong, Man-Sang; Wang, Annie Yan; Ma, Christina Zong-Hao; Zhang, Ming
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Un análisis matemático de un modelo biomecánico para un innovador sistema de descompresión y corrección espinal para el tratamiento conservador de la escoliosis
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Escoliosis
Fuerzas de control
Modelo biomecánico
Tratamiento
Curva escoliótica
Fuerza correctiva
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 48
Citaciones: Sin citaciones
La escoliosis es una deformidad tridimensional de la columna vertebral que puede provocar una serie de problemas físicos y psicológicos. Se deben aplicar fuerzas de control apropiadas para prevenir la progresión de la curva e incluso corregir la deformidad. Los objetivos de este estudio fueron desarrollar un modelo biomecánico que pueda estimar rápidamente las posiciones y magnitudes óptimas de las fuerzas de control para tratar la escoliosis y analizar la interacción entre la tracción longitudinal y las fuerzas laterales. Basándose en la información de la curva escoliótica que se extrajo y simuló a partir de los datos de tomografía computarizada de los pacientes, se estableció un modelo matemático de la escoliosis a través de la teoría de vigas de Timoshenko. El modelo se podría optimizar para proporcionar un tratamiento preciso y efectivo para pacientes con diferentes patrones de curva escoliótica. La relación entre la posición de la fuerza correctiva, la magnitud y el efecto del tratamiento en la escoliosis se podría obtener utilizando este modelo. Este estudio proporciona una base teórica biomecánica para determinar la magnitud, posición y secuencia de aplicación de fuerzas de control en la columna vertebral de pacientes con escoliosis.
Descripción
La escoliosis es una deformidad tridimensional de la columna vertebral que puede provocar una serie de problemas físicos y psicológicos. Se deben aplicar fuerzas de control apropiadas para prevenir la progresión de la curva e incluso corregir la deformidad. Los objetivos de este estudio fueron desarrollar un modelo biomecánico que pueda estimar rápidamente las posiciones y magnitudes óptimas de las fuerzas de control para tratar la escoliosis y analizar la interacción entre la tracción longitudinal y las fuerzas laterales. Basándose en la información de la curva escoliótica que se extrajo y simuló a partir de los datos de tomografía computarizada de los pacientes, se estableció un modelo matemático de la escoliosis a través de la teoría de vigas de Timoshenko. El modelo se podría optimizar para proporcionar un tratamiento preciso y efectivo para pacientes con diferentes patrones de curva escoliótica. La relación entre la posición de la fuerza correctiva, la magnitud y el efecto del tratamiento en la escoliosis se podría obtener utilizando este modelo. Este estudio proporciona una base teórica biomecánica para determinar la magnitud, posición y secuencia de aplicación de fuerzas de control en la columna vertebral de pacientes con escoliosis.