Un análisis de la estructura ósea trabecular basado en la trayectoria de tensiones principales
Autores: Zhang, Jiwu; Li, Haoran; Zhou, Yuqing; Chen, Songhao; Rong, Qiguo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un análisis de la estructura ósea trabecular basado en la trayectoria de tensiones principales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Mecanismo
La ley de Wolff
Trayectorias de estrés principal
Fémur
Trabéculas
Arquitectura trabecular
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Para entender el mecanismo de la ley de Wolff, se realizó un análisis de elementos finitos para un fémur proximal humano y se extrajeron las trayectorias de esfuerzo principal del fémur utilizando el método de visualización de esfuerzo principal. El mecanismo de la ley de Wolff fue evaluado teóricamente basado en la distribución de las trayectorias de esfuerzo principal. Debido a la dinámica de las cargas, no hubo una correspondencia uno a uno entre las trayectorias de esfuerzo de la carga fija y las trabéculas en la arquitectura esponjosa del hueso real. Las trabéculas en el hueso esponjoso fueron influenciadas por la magnitud de la trayectoria de esfuerzo principal. Se propusieron trayectorias de esfuerzo principal equivalentes adecuadas para diferentes cambios de carga a través del cambio en el ciclo de carga y se compararon con la estructura anatómica del fémur. Además, se estableció la distribución tridimensional de la trayectoria de esfuerzo principal del fémur y se discutió el potencial de adaptabilidad de cada carga. El método de visualización de esfuerzo principal también podría aplicarse al diseño de estructuras biónicas.
Descripción
Para entender el mecanismo de la ley de Wolff, se realizó un análisis de elementos finitos para un fémur proximal humano y se extrajeron las trayectorias de esfuerzo principal del fémur utilizando el método de visualización de esfuerzo principal. El mecanismo de la ley de Wolff fue evaluado teóricamente basado en la distribución de las trayectorias de esfuerzo principal. Debido a la dinámica de las cargas, no hubo una correspondencia uno a uno entre las trayectorias de esfuerzo de la carga fija y las trabéculas en la arquitectura esponjosa del hueso real. Las trabéculas en el hueso esponjoso fueron influenciadas por la magnitud de la trayectoria de esfuerzo principal. Se propusieron trayectorias de esfuerzo principal equivalentes adecuadas para diferentes cambios de carga a través del cambio en el ciclo de carga y se compararon con la estructura anatómica del fémur. Además, se estableció la distribución tridimensional de la trayectoria de esfuerzo principal del fémur y se discutió el potencial de adaptabilidad de cada carga. El método de visualización de esfuerzo principal también podría aplicarse al diseño de estructuras biónicas.