Investigación del Estado de Estrés-Deformación y Carga Última en Implantes Femorales Basados en Aleación de Titanio Ti6Al4V Tipo S
Autores: Panfilov, Ivan; Vilkovyskiy, Ilya; Sadyrin, Evgeniy; Aizikovich, Sergei; Beskopylny, Alexey N.; Meskhi, Besarion
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Investigación del Estado de Estrés-Deformación y Carga Última en Implantes Femorales Basados en Aleación de Titanio Ti6Al4V Tipo S
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Procedimiento quirúrgico
Reemplazo de cadera
Análisis de elementos finitos
Estado de esfuerzo-deformación
Carga máxima
Formas de implantes
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
La cirugía de reemplazo de cadera es un procedimiento quirúrgico generalizado que elimina el dolor y restaura las funciones motoras de la articulación de la cadera alterada patológicamente. El problema radica en la falta de cálculos de resistencia preoperatorios para las formas de los implantes. Por lo tanto, tienden a romperse después de la cirugía o a dañar el hueso debido al complejo estado de tensión-deformación. En el presente documento, estudiamos el estado de tensión-deformación y la carga máxima de los implantes femorales caninos tipo S basados en la aleación de titanio Ti6Al4V utilizando análisis de elementos finitos para cargas estáticas y cíclicas. Se utilizaron datos de microtomografía computarizada por rayos X para construir los modelos. Se llevó a cabo la reingeniería y restauración de la geometría 3D del producto. Se realizó un análisis de resistencia en el paquete de software de análisis de elementos finitos Ansys Mechanical para varios tipos de soporte de implantes. Se identificaron ubicaciones con concentradores de tensión y se obtuvieron las cargas máximas en el implante. También se estudió la influencia de la rigidez del soporte en el vástago de la prótesis. En el caso de soporte rígido, se estudió el estado de tensión-deformación de la prótesis y se encontró que la carga máxima era de 30.1 kg.
Descripción
La cirugía de reemplazo de cadera es un procedimiento quirúrgico generalizado que elimina el dolor y restaura las funciones motoras de la articulación de la cadera alterada patológicamente. El problema radica en la falta de cálculos de resistencia preoperatorios para las formas de los implantes. Por lo tanto, tienden a romperse después de la cirugía o a dañar el hueso debido al complejo estado de tensión-deformación. En el presente documento, estudiamos el estado de tensión-deformación y la carga máxima de los implantes femorales caninos tipo S basados en la aleación de titanio Ti6Al4V utilizando análisis de elementos finitos para cargas estáticas y cíclicas. Se utilizaron datos de microtomografía computarizada por rayos X para construir los modelos. Se llevó a cabo la reingeniería y restauración de la geometría 3D del producto. Se realizó un análisis de resistencia en el paquete de software de análisis de elementos finitos Ansys Mechanical para varios tipos de soporte de implantes. Se identificaron ubicaciones con concentradores de tensión y se obtuvieron las cargas máximas en el implante. También se estudió la influencia de la rigidez del soporte en el vástago de la prótesis. En el caso de soporte rígido, se estudió el estado de tensión-deformación de la prótesis y se encontró que la carga máxima era de 30.1 kg.