Retrospectiva evaluación y desarrollo de un marco de comportamiento de material anisotrópico óseo en comparación con propiedades elásticas, elástico-plásticas y hiperelásticas
Autores: Hamandi, Farah; Tsatalis, James T.; Goswami, Tarun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Retrospectiva evaluación y desarrollo de un marco de comportamiento de material anisotrópico óseo en comparación con propiedades elásticas, elástico-plásticas y hiperelásticas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Estudio de daño
Tejido óseo
Propiedades del material
Fractura
Imágenes de TC
Fallo prematuro
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
La principal motivación para estudiar el daño en el tejido óseo es comprender mejor cómo se desarrolla el daño en el tejido óseo y cómo progresa. Tal conocimiento puede ayudar en los aspectos quirúrgicos de reemplazo articular, fijación de fracturas o establecimiento de la tolerancia a fracturas de los huesos para prevenir lesiones. Actualmente, no existen estándares que creen un modelo óseo realista con propiedades de material anisotrópico, aunque se han sugerido varios protocolos. Este estudio busca evaluar retrospectivamente el daño del tejido óseo con respecto a la demografía del paciente, incluyendo edad, género, raza, índice de masa corporal (IMC), altura y peso, y su papel en causar fracturas. Los investigadores creen que las propiedades derivadas de los datos de imágenes de TC para estimar las propiedades de material del tejido óseo proporcionan modelos más realistas. Cuantificar y asociar el daño con condiciones in vivo proporcionará la información necesaria para desarrollar ecuaciones matemáticas y procedimientos para predecir el fallo prematuro y potencialmente mitigar problemas antes de que comiencen. Crear un modelo realista para el tejido óseo puede predecir los fallos prematuros, proporcionar resultados preliminares antes de la cirugía y optimizar el diseño de implantes ortopédicos. Se realizó una comparación entre el modelo propuesto y esfuerzos anteriores, donde se utilizaron propiedades elásticas, hiperelásticas o elástico-plásticas. Los resultados mostraron que había una diferencia significativa entre las propiedades de material anisotrópico del hueso en comparación con los métodos anteriores poco realistas. Los resultados mostraron que la densidad es un 50% mayor en sujetos masculinos que en sujetos femeninos. Además, los resultados mostraron que la densidad es un 47,91% mayor en sujetos negros que en sujetos mixtos, un 53,27% mayor que en sujetos caucásicos y un 57,41% mayor que en asiáticos. En general, la raza debería ser considerada durante la modelación de implantes o la sugerencia de técnicas terapéuticas.
Descripción
La principal motivación para estudiar el daño en el tejido óseo es comprender mejor cómo se desarrolla el daño en el tejido óseo y cómo progresa. Tal conocimiento puede ayudar en los aspectos quirúrgicos de reemplazo articular, fijación de fracturas o establecimiento de la tolerancia a fracturas de los huesos para prevenir lesiones. Actualmente, no existen estándares que creen un modelo óseo realista con propiedades de material anisotrópico, aunque se han sugerido varios protocolos. Este estudio busca evaluar retrospectivamente el daño del tejido óseo con respecto a la demografía del paciente, incluyendo edad, género, raza, índice de masa corporal (IMC), altura y peso, y su papel en causar fracturas. Los investigadores creen que las propiedades derivadas de los datos de imágenes de TC para estimar las propiedades de material del tejido óseo proporcionan modelos más realistas. Cuantificar y asociar el daño con condiciones in vivo proporcionará la información necesaria para desarrollar ecuaciones matemáticas y procedimientos para predecir el fallo prematuro y potencialmente mitigar problemas antes de que comiencen. Crear un modelo realista para el tejido óseo puede predecir los fallos prematuros, proporcionar resultados preliminares antes de la cirugía y optimizar el diseño de implantes ortopédicos. Se realizó una comparación entre el modelo propuesto y esfuerzos anteriores, donde se utilizaron propiedades elásticas, hiperelásticas o elástico-plásticas. Los resultados mostraron que había una diferencia significativa entre las propiedades de material anisotrópico del hueso en comparación con los métodos anteriores poco realistas. Los resultados mostraron que la densidad es un 50% mayor en sujetos masculinos que en sujetos femeninos. Además, los resultados mostraron que la densidad es un 47,91% mayor en sujetos negros que en sujetos mixtos, un 53,27% mayor que en sujetos caucásicos y un 57,41% mayor que en asiáticos. En general, la raza debería ser considerada durante la modelación de implantes o la sugerencia de técnicas terapéuticas.