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Robot de Distracción Esquelética Intramedular: Diseño Nuevo y Optimización de Clavo de Alargamiento Implantable

Autores: Lee, ShiKeat; Nie, Zhenguo; Xu, Handing; Hu, Kai; Lin, Hanwei; Xie, Fugui; Liu, Xin-jun

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Robot de Distracción Esquelética Intramedular: Diseño Nuevo y Optimización de Clavo de Alargamiento Implantable


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Subcategoría

Diseño de equipos y herramientas

Palabras clave

Discrepancia en la longitud de las piernas
Tratamiento de alargamiento intramedular de la pierna
Fijador externo de Ilizarov
Diferencia en la longitud de las extremidades
Robot de distracción esquelética intramedular impulsado por electromagnetismo
Osteogénesis por distracción

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 16

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La discrepancia en la longitud de las piernas (LLD) es un problema crítico que no solo impacta la calidad de vida, sino que también causa otros problemas físicos como cojera y dolor de espalda severo. La mayoría de las personas tiene una diferencia no despreciable en la longitud de sus dos piernas, y el 0.1% de la población con diferencias de 20 mm o más es diagnosticada con una diferencia en la longitud de las extremidades. El fijador externo de Ilizarov se utiliza comúnmente en el tratamiento de LLD como equipo terapéutico convencional, pero a menudo causa complicaciones graves que no se pueden prevenir. Por lo tanto, el tratamiento de alargamiento intramedular de piernas se ha vuelto popular en la osteogénesis por distracción para eliminar la cirugía extracorpórea. Este artículo presenta un estudio sobre el diseño y la optimización de un novedoso Robot de Distracción Esquelética Intramedular (ISDR) impulsado por electromagnetismo, con una rigidez mecánica robusta y una fuerza de conducción electromagnética excedente. En comparación con PRECICE, la estructura dividida del ISDR facilita el diseño óptimo y las dificultades de fabricación para fortalecer la rigidez mecánica, y la configuración electromagnética permite mejorar la fuerza de distracción ajustando los parámetros del motor de Corriente Continua Sin Escobillas de Imán Permanente (PMBLDC). El ISDR, que se implanta en la cavidad medular, tiene una tensión de Von-Mises de 952.15 MPa, y el primer modo de frecuencia natural es de 28.823 Hz, lo que indica que puede soportar la carga durante las fases de marcha. Por otro lado, la fuerza de distracción del ISDR encuentra resistencia de las fibras musculares, y un par de conducción promedio de 9 Nmm asegura su distracción. Basado en los resultados, se demuestra que el ISDR es seguro y confiable durante y después del tratamiento de alargamiento de piernas, lo que puede reducir significativamente la interrupción del estilo de vida y las complicaciones médicas.

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