La correlación entre la densidad ósea y las variables mecánicas en modelos de remodelación ósea: perspectivas de un estudio de caso correspondiente al fémur de un adulto sano
Autores: Calvo-Gallego, José Luis; Gutiérrez-Millán, Fernando; Ojeda, Joaquín; Pérez, María Ángeles; Martínez-Reina, Javier
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
La correlación entre la densidad ósea y las variables mecánicas en modelos de remodelación ósea: perspectivas de un estudio de caso correspondiente al fémur de un adulto sano
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Modelos de remodelación ósea
Distribución de densidad
Estímulo mecánico
Estrés
Densidad de energía de deformación
Fémur
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 38
Citaciones: Sin citaciones
Los modelos de remodelación ósea (BRM) se utilizan a menudo para estimar la distribución de densidad en los huesos a partir de las cargas a las que están sometidos. Los BRM definen una relación entre una cierta variable que mide el estímulo mecánico en cada sitio óseo y la densidad local o la variación local de la densidad. Esto concuerda con la Teoría del Mecanostato, que establece que los huesos sobrecargados aumentan su densidad, mientras que los huesos poco utilizados tienden a disminuir su densidad. Muchas variables se han propuesto como estímulos mecánicos, siendo el estrés o la densidad de energía de deformación (SED) algunas de las más comunes. Sin embargo, no se ha dado una razón convincente para justificar la elección de ninguna de estas variables. Este trabajo propone un conjunto de variables derivadas de los tensores de esfuerzo y deformación locales como candidatas para estímulos mecánicos; luego, este trabajo las correlaciona con la densidad en el fémur de un individuo. Los tensores de esfuerzo y deformación se obtuvieron de un modelo de EF y la densidad se obtuvo de una tomografía computarizada, ambos pertenecientes al mismo individuo. Las variables que mejor se correlacionan con la densidad son los esfuerzos. Las deformaciones son bastante uniformes en todo el fémur y tienen una correlación muy pobre con la densidad, al igual que el SED, que, por lo tanto, no es una buena variable para medir el estímulo mecánico.
Descripción
Los modelos de remodelación ósea (BRM) se utilizan a menudo para estimar la distribución de densidad en los huesos a partir de las cargas a las que están sometidos. Los BRM definen una relación entre una cierta variable que mide el estímulo mecánico en cada sitio óseo y la densidad local o la variación local de la densidad. Esto concuerda con la Teoría del Mecanostato, que establece que los huesos sobrecargados aumentan su densidad, mientras que los huesos poco utilizados tienden a disminuir su densidad. Muchas variables se han propuesto como estímulos mecánicos, siendo el estrés o la densidad de energía de deformación (SED) algunas de las más comunes. Sin embargo, no se ha dado una razón convincente para justificar la elección de ninguna de estas variables. Este trabajo propone un conjunto de variables derivadas de los tensores de esfuerzo y deformación locales como candidatas para estímulos mecánicos; luego, este trabajo las correlaciona con la densidad en el fémur de un individuo. Los tensores de esfuerzo y deformación se obtuvieron de un modelo de EF y la densidad se obtuvo de una tomografía computarizada, ambos pertenecientes al mismo individuo. Las variables que mejor se correlacionan con la densidad son los esfuerzos. Las deformaciones son bastante uniformes en todo el fémur y tienen una correlación muy pobre con la densidad, al igual que el SED, que, por lo tanto, no es una buena variable para medir el estímulo mecánico.