Efecto del uso de exoprótesis sobre la distribución de esfuerzos del cartílago articular de la cadera

Abstract

Resumen: Se desarrolla un modelo numérico para la comparación del estado de esfuerzos en la articulación coxofemoral en amputados transfemorales. Su enfoque está en comparar la pierna sana y la amputada durante la fase de bipedestación. Para la ejecución, se reconstruyen las geometrías de los huesos involucrados a partir de tomografía axial, mientras que los cartílagos fueron creados con base en las respectivas superficies articulares. Con base en la literatura se definen las propiedades mecánicas para cada uno de los componentes del modelo, considerando especialmente la de los cartílagos; y finalmente se aplican las condiciones de borde necesarias para realizar las simulaciones deseadas en cada una de las piernas. Los resultados muestran distribuciones de esfuerzo y valores máximos diferentes para los modelos amputados y sanos.

Abstract: A numerical model for the comparison of the hip joint stresses on transfemoral amputees is developed. It focuses on comparing the sound leg and the amputated one during the static standing position. For the implementation, the bone geometries are reconstructed from tomography, while cartilages were created from their respective articular surfaces. The mechanical properties for each model components are defined based on literature, taking especial consideration to the cartilage. Finally, the necessary boundary conditions are applied, and each one of the simulations are performed to each leg. The results show different stress distributions and peak values for amputated and healthy models.