| Revista: | Revista Facultad de Ingeniería. Universidad de Antioquia |
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| Número de sistema: | 000563488 |
| ISSN: | 0120-6230 |
| Autors: | Grimaldo Ruiz, Oliver1 Rodríguez Reinoso, Mariana1 Surace, Cecilia1 |
| Institucions: | 1Politecnico di Torino, Department of Structural Geotechnical and Building Engineering (DISEG), Turin. Italia |
| Any: | 2021 |
| Període: | Jul-Sep |
| Número: | 100 |
| Paginació: | 124-132 |
| País: | Colombia |
| Idioma: | Inglés |
| Resumen en español | El objetivo del presente estudio fue crear un modelo específico de la mano para simular la rehabilitación pasiva en el dedo índice, cuantificando la excursión y la tensión experimentada del tendón flexor profundo (FP). El modelo computacional utilizado se creó a partir de un conjunto de datos disponibles en la biblioteca de Embodi3d. La segmentación, la reconstrucción tridimensional y el modelado de las estructuras se realizaron utilizando Materialise Mimics y Rhino3D. La excursión y los valores de tensión presentes en el modelo se calcularon en ANSYS. El tendón FP presenta una excursión de 10,1 mm durante la flexión postoperatoria pasiva. Los valores de tensión más altos se observaron entre las superficies de contacto entre las poleas y el tendón. En particular, la polea A1 exhibió la tensión principal máxima del modelo con 58,7 MPa. La polea A3 mostró el mismo patrón de distribución de tensiones que la polea A1, pero con los valores más bajos. La excursión del tendón obtenida es consistente con los resultados reportados en literatura que varían de 8 a 11 mm. Los valores de tensión encontrados explican la importancia del mecanismo de poleas que mantiene el tendón FP unido al hueso durante el rango de movimiento experimentado. El modelo propuesto puede potencialmente utilizarse en la evaluación de nuevas propuestas de dispositivos médicos en el campo de la cirugía reconstructiva de la mano. |
| Resumen en inglés | The present study aims to create a patient-specific hand model to simulate the passive rehabilitation on the index finger, quantifying the flexor digitorum profundus (FDP) tendon excursion and the stress experienced during simulated flexion. The computational model used in this analysis was created from an unknown patient dataset available in the Embodi3d online library. The segmentation, three-dimensional reconstruction, and modeling of the structures involved were performed using Materialise Mimics and Rhino3D. The FDP tendon excursion and stress values present in the model were calculated in the ANSYS environment. Based on the finite-element simulation, the FDP tendon presents an excursion of 10.1 mm during passive postoperative flexion. The highest-stress values were observed between the pulleys-FDP tendon contact surfaces. In particular, the pulley A1 exhibited the maximum principal stress of the model with a 58.7 MPa. The pulley A3 showed the same stress distribution pattern that A1 Pulley, but with the lowest values. The FDP Tendon excursion obtained is consistent with the results reported in the literature, which vary from 8 to 11 mm. The stress values found in the model explain the importance of the pulley mechanism keeping the FDP tendon attached to the finger bone during the range of motion experienced. The silico model proposed may potentially be used in the assessment of new medical device proposals in the field of hand reconstructive surgery. |
| Paraules clau: | Método de elementos finitos, Rehabilitación postoperatoria, Rango de movimiento |
| Keyword: | Finite element method, Postoperative rehabilitation, Range of movement |
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