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El ligamento cruzado anterior responde mecánicamente a la carga en el contexto de cambios en el menisco medial

Autores: Hussain, Angela; Madraswala, Muffaddal; Koh, Jason; Amirouche, Farid

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

El ligamento cruzado anterior responde mecánicamente a la carga en el contexto de cambios en el menisco medial


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Bioingeniería

Palabras clave

Ligamento cruzado anterior
Desgarros de menisco
Estabilidad de la articulación de la rodilla
Presiones de contacto
Estrés compensatorio
Condiciones meniscales

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 27

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El ligamento cruzado anterior (ACL) es un ligamento importante en la articulación de la rodilla, y su función es crucial tanto para el movimiento como para la estabilidad de la rodilla. Nuestra investigación adopta un enfoque novedoso al investigar el efecto de las rupturas de menisco en el ACL, cómo tales rupturas impactarán el estrés en el ACL y su compensación general en respuesta a los cambios en el menisco. Este estudio tiene como objetivo investigar cómo el ACL se compensa por el cambio en la estabilidad de la articulación de la rodilla y las presiones de contacto debido a las roturas parciales de clivaje horizontal (HCTs) en el menisco, como la meniscectomía parcial y el trasplante parcial en la estabilidad de la articulación de la rodilla y las presiones de contacto. Hipotetizamos que las HCTs aumentarán las presiones de contacto y disminuirán la estabilidad de la articulación, induciendo así un estrés compensatorio en el ligamento cruzado anterior (ACL). Siete rodillas humanas cadavéricas congeladas recientemente se utilizaron en un estudio para investigar los efectos de diferentes condiciones meniscales e intervenciones quirúrgicas en el propio menisco. Se establecieron cuatro escenarios de prueba: rodillas intactas, rodillas con roturas parciales de clivaje horizontal (HCTs) del menisco, rodillas con meniscectomía parcial y rodillas con trasplante parcial. Se aplicó carga axial, y las presiones de contacto del menisco medial se midieron a 0 grados y 30 grados de flexión. Además, se creó un modelo matemático de elementos finitos en 3D para evaluar el comportamiento del ACL bajo diferentes escenarios meniscales, que no podrían haberse medido experimentalmente. El análisis de presión y estrés del ACL en diferentes condiciones meniscales demostró una variabilidad sustancial. Las roturas de clivaje horizontal (HCTs) resultaron en presiones de contacto elevadas y una disminución de la estabilidad de la articulación, como lo evidenció el aumento del estrés en el ACL atribuido a mecanismos compensatorios en presencia de roturas meniscales. Por el contrario, los procedimientos de trasplante exhibieron un efecto atenuante, manteniendo la mecánica de la articulación más cercana a las condiciones intactas y minimizando las alteraciones en las fuerzas del ACL. Estas tendencias persistieron a 30 grados de flexión de la rodilla, donde se observaron aumentos significativos en las fuerzas del ACL en condiciones de rotura parcial y completa de HCT. Este estudio revela los impactos biomecánicos de las lesiones meniscales, demostrando cómo el ACL se compensa por diversas condiciones meniscales. En contraste, las condiciones de trasplante y reparación solo aumentan ligeramente el estrés en el ACL, ejerciendo mucha menos tensión en el ACL y las estructuras de soporte de la articulación de la rodilla que una rotura no reparada.

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