Modelo computacional de una reinserción muscular de un amputado transfemoral mediante el uso de elementos finitos

Abstract

Este trabajo de investigación presenta el desarrollo de un modelo computacional representativo de la reinserción muscular en un amputado transfemoral, en donde se define el estado de esfuerzos en el punto exacto del re-anclaje del músculo para amputaciones sobre los tercios proximal, medial y distal, por medio de un análisis basado en la técnica de elementos finitos, tomando como elemento de partida reconstrucciones geometrías de estructuras femorales a partir de tomografías axiales; además de identificar e individualizar las fuerzas musculares que actúan sobre la reinserción muscular, las cuales hacen parte principal del modelamiento; obteniendo como resultado que el estado de esfuerzos presente en el componente cortical del fémur a raíz de la reinserción muscular es muy inferior a los valores de esfuerzo último del hueso cortical, garantizando así la estabilidad estructural del fémur residual durante el periodo de rehabilitación del paciente.

Abstract: This research presents the development of a representative computational model of muscular reinsertion on a transfemoral amputee, where the stress state is defined at the exact point of re-insertion of the muscle to amputation at three different levels: proximal, medial and distal. By means of a technique based on finite element analysis and taking as starting element geometries of femoral reconstructions structures from topographies; and identify and individualize the muscle forces, which make main part of modeling. The results are the stress state present in the cortical component of the femur, having that those are lower than the ultimate stress for cortical bone, thus ensuring the structural stability of the residual femur during the period of rehabilitation