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Análisis de elementos finitos del diseño de implantes de rodilla compatibles con la reconstrucción del LCA con componente de injerto óseo

Autores: Carpena, Ferdinand Lauren F.; Tayo, Lemmuel L.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Análisis de elementos finitos del diseño de implantes de rodilla compatibles con la reconstrucción del LCA con componente de injerto óseo


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería de Sistemas

Palabras clave

Osteoartritis de rodilla
Artroplastia total de rodilla
Implantes
Reconstrucción del ligamento cruzado anterior
Análisis de elementos finitos
Injerto óseo.

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 20

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La osteoartritis de rodilla es un defecto musculoesquelético específico de los tejidos blandos en la articulación de la rodilla y es una enfermedad degenerativa que afecta a millones de personas. Aunque la ingesta de medicamentos puede ralentizar la progresión, la artroplastia total de rodilla ha sido el estándar de oro para el tratamiento de esta enfermedad. Este procedimiento quirúrgico implica reemplazar la articulación tibiofemoral con un implante. Los implantes más comunes utilizados para esto requieren la eliminación de solo el ligamento cruzado anterior (ACL) o ambos ligamentos cruzados, lo que altera la mecánica de la articulación nativa de la rodilla. Se han desarrollado implantes que conservan ambos ligamentos, pero no se utilizan con frecuencia debido a la complejidad del procedimiento y a las fallas intraoperatorias como la ruptura del ACL y de la eminencia tibial. En este estudio, un implante de articulación de rodilla fue modificado para tener un injerto óseo que debería ayudar en la reconstrucción del ACL. El comportamiento mecánico del injerto óseo se estudió a través de un análisis de elementos finitos (FEA). Los resultados muestran que el factor de seguridad Christensen pico para el hueso cortical es de 0.021, mientras que la máxima tensión de corte del hueso esponjoso es de 3 MPa, lo que significa que el hueso esponjoso podría fallar cuando se somete a las cargas del ACL, dependiendo de la resistencia al corte del injerto que podría variar según la fuente del injerto, mientras que el hueso cortical podría soportar la carga al caminar. Sería necesario optimizar la geometría del injerto óseo para la distribución de tensiones, así como evaluar la efectividad de la cicatrización ósea antes de la implementación.

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