Predicción de la Adaptación de la Densidad Mineral Ósea (BMD) en un Modelo de Pelvis-Fémur con Artroplastias de Cadera
Autores: Abdullah, Abdul Halim; Todo, Mitsugu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Predicción de la Adaptación de la Densidad Mineral Ósea (BMD) en un Modelo de Pelvis-Fémur con Artroplastias de Cadera
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Predicción
Remodelación ósea
Artroplastias de cadera
Entorno biomecánico
Crecimiento óseo
Densidad mineral ósea
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
La predicción del comportamiento de remodelación ósea es un factor desafiante para fomentar la estabilidad a largo plazo de las artroplastias de cadera. La presencia de componentes femorales modifica el entorno biomecánico del hueso y altera el proceso de crecimiento óseo. Los problemas de pérdida ósea e inestabilidad de la marcha en ambas extremidades están asociados con el proceso de remodelación. En este estudio, se utilizó un análisis de elementos finitos con un algoritmo de remodelación ósea adaptativa para predecir los cambios en la densidad mineral ósea tras una artroplastia total de cadera y una artroplastia de recubrimiento de cadera. Se construyó un modelo tridimensional de la pelvis-fémur a partir de imágenes de tomografía computarizada (TC) de una paciente femenina de 79 años con osteoartritis de cadera. El vástago de la prótesis de la artroplastia total de cadera se modeló con un material de aleación de titanio, mientras que la cabeza femoral tenía propiedades de alúmina. Mientras tanto, el recubrimiento del implante de cadera se completó con un material de cobalto-cromo. El contacto entre los componentes y el hueso se diseñó para estar perfectamente unido en la interfaz. Los resultados indican que la densidad mineral ósea se modificó durante cinco años en todos los modelos, incluida la osteoartritis de cadera. Se predijo que los cambios en la DMO serían altos entre el año cero y el año uno, especialmente en la región proximal. Se observaron cambios mínimos en los años siguientes. El proceso de remodelación ósea también se predijo para el fémur no operado. Sin embargo, la adaptación fue menor en comparación con las extremidades operadas. La reducción en la densidad mineral ósea sugirió el fenómeno de pérdida ósea después de unos años.
Descripción
La predicción del comportamiento de remodelación ósea es un factor desafiante para fomentar la estabilidad a largo plazo de las artroplastias de cadera. La presencia de componentes femorales modifica el entorno biomecánico del hueso y altera el proceso de crecimiento óseo. Los problemas de pérdida ósea e inestabilidad de la marcha en ambas extremidades están asociados con el proceso de remodelación. En este estudio, se utilizó un análisis de elementos finitos con un algoritmo de remodelación ósea adaptativa para predecir los cambios en la densidad mineral ósea tras una artroplastia total de cadera y una artroplastia de recubrimiento de cadera. Se construyó un modelo tridimensional de la pelvis-fémur a partir de imágenes de tomografía computarizada (TC) de una paciente femenina de 79 años con osteoartritis de cadera. El vástago de la prótesis de la artroplastia total de cadera se modeló con un material de aleación de titanio, mientras que la cabeza femoral tenía propiedades de alúmina. Mientras tanto, el recubrimiento del implante de cadera se completó con un material de cobalto-cromo. El contacto entre los componentes y el hueso se diseñó para estar perfectamente unido en la interfaz. Los resultados indican que la densidad mineral ósea se modificó durante cinco años en todos los modelos, incluida la osteoartritis de cadera. Se predijo que los cambios en la DMO serían altos entre el año cero y el año uno, especialmente en la región proximal. Se observaron cambios mínimos en los años siguientes. El proceso de remodelación ósea también se predijo para el fémur no operado. Sin embargo, la adaptación fue menor en comparación con las extremidades operadas. La reducción en la densidad mineral ósea sugirió el fenómeno de pérdida ósea después de unos años.