| Journal: | Ingeniería. Investigación y tecnología |
| Database: | PERIÓDICA |
| System number: | 000334827 |
| ISSN: | 1405-7743 |
| Authors: | Ramírez-Díaz, E.I1 Ortiz Prado, A1 Schouwenaars Franssens, R1 Ruiz Cervantes, O1 |
| Institutions: | 1Universidad Nacional Autónoma de México, Facultad de Ingeniería, México, Distrito Federal. México |
| Year: | 2010 |
| Season: | Abr-Jun |
| Volumen: | 11 |
| Number: | 2 |
| Pages: | 199-216 |
| Country: | México |
| Language: | Español |
| Document type: | Artículo |
| Approach: | Experimental, aplicado |
| Spanish abstract | En este trabajo se establece una metodología para generar modelos bidimensionales de hueso esponjoso, que son analizados mediante paquetería de elemento finito.Los modelos están enfocados a representar la arquitectura trabecular mediante celdasde Voronoi, a partir de las coordenadas de los centros de los poros de la estructura ósea observados en imágenes generadas mediante microscopía óptica. Buscando similitud geométrica, se asignó un mayor espesor en la zona de unión de las trabéculas, ya que se ha comprobado que esta consideración lleva a resultados más aproximados a los experimentales. Para nutrir el modelo se realizaron pruebas de compresión a probetas de hueso trabecular, tomando los valores de deformación máxima y esfuerzo máximo para determinar la rigidez del tejido. Mediante el análisis de imágenes de probetas deformadas, se estableció que el momento del colapso de la estructura trabecularse da por la sucesión de fallas enlas trabéculas individuales y se determinó un valor crítico de aproximadamente un 36% de las trabéculas. Finalmente, se determinó mediante análisis por elemento finito, que la rigidez del tejido esponjoso es de 323[MPa], y a partir de este valor se evaluó la variación de la resistencia en función de la densidad y la arquitectura trabecular |
| English abstract | In this paper is established a spongy bone bidimensional models methodology for its analysis by finite element software. The models are focused to represent the bone trabecular structure by Voronoi cells, using the coordinates of the porous center, contained within the bone structure, obtained by optical microscope images. Looking for a better geometrical similarity, it was assigned a thicker transversal area in the trabecula union zone, because has been reported that this factor gives a better approximation to experimental results. To feed the finite element models, compression test has been done to trabecular specimens, taking the maximum strain and maximum stress, to obtain the elastic modulus. By means of strained specimen images analysis, it has been established the structure collapse moment. It was when the 36% of total trabeculae failed. Finally it was obtained a tissue Young modulus of 323 [MPa] and with this value, the resistance variation in function of density and trabecular architecture |
| Disciplines: | Ingeniería, Medicina |
| Keyword: | Ingeniería de materiales, Anatomía humana, Ortopedia, Hueso esponjoso, Modelación mecánica, Estructuras de Voronoi, Trabéculas |
| Keyword: | Engineering, Medicine, Materials engineering, Human anatomy, Orthopedics, Spongy bone, Mechanical modelling, Voronoi structures, Trabeculae |
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