| Revista: | Ingeniería mecánica, tecnología y desarrollo |
| Base de datos: | PERIÓDICA |
| Número de sistema: | 000382389 |
| ISSN: | 1665-7381 |
| Autores: | Flores Rentería, Miguel Angel1 Ayala Ruiz, Alvaro2 |
| Instituciones: | 1Instituto Politécnico Nacional, Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, México, Distrito Federal. México 2Universidad Nacional Autónoma de México, Facultad de Ingeniería, México, Distrito Federal. México |
| Año: | 2012 |
| Periodo: | Mar |
| Volumen: | 4 |
| Número: | 2 |
| Paginación: | 43-50 |
| País: | México |
| Idioma: | Español |
| Tipo de documento: | Artículo |
| Enfoque: | Aplicado, descriptivo |
| Resumen en español | En el presente trabajo se describe el deterioro que la estructura trabecular del fémur proximal experimenta al emplearse tornillos largos como elemento de fijación, esto basado en la teoría de la densidad de energía de deformación. El proceso de remodelación se inicia con estímulos generados por las cargas aplicadas al hueso, lo anterior determina el cambio en la densidad aparente del hueso y por lo tanto la variación del módulo de elasticidad, lo que hace suponer que el aumento o decremento de la magnitud del esfuerzo provoca óseo-integración o reabsorción respectivamente en el hueso trabecular. Se ha desarrollado una herramienta computacional en el lenguaje Phyton e integrado al software Abaqus 6.9®. Los resultados del procedimiento numérico permiten estimar la variación de esfuerzos y su influencia en el estado final de la densidad ósea antes y después de la colocación del tornillo en el fémur, los patrones de densidad obtenidos permiten identifican cuantitativamente las zonas donde la interfaz hueso-tornillo se ve disminuida, prediciendo los patrones de densidad reportados en la práctica clínica, que sólo son cualitativos, así también, se determina que la pérdida de densidad durante un periodo de cien semanas es de 45% alrededor del cuerpo del tornillo, la cual es causante de la generación de micro movimientos que culminan en la pérdida de fijación del tornillo. Con base en los resultados se precisa que los principales factores que afectan la fijación de tornillos largos en fémur son la rigidez estructural del tornillo, el diámetro, altura y paso de la cuerda |
| Resumen en inglés | The current work describes the alterations that a trabecular bone structure of the proximal femur suffers when long screws are used for fixation, this based in the strain energy density theory. The bone remodeling process initiate with the stimuli generated through the mechanicals loads applied to the bone, this fact determines the change in the bone bulk density and therefore the modulus of elasticity change; this supposes a strength magnitude increment or decrement giving as a result osseointegration or reabsorption respectively in the trabecular bone. A computing tool has been developed using Phyton language and it has been integrated to Abaqus 6.9®Software. The numerical procedure results let estimate the strength variation and its influence in the bone density final state before and after the screw fixation in the thigh bone, the density patterns obtained let identify quantitatively the zones where the bone-screw interface gets diminished, predicting the density patterns reported in clinical practice, which are only qualitative, furthermore, it is determined that the loss of density during a hundred weeks period is about 45% around the screw, this causes micro-movements generation which results in the screw's fixation loss. Based on the results it is determined that the main factors that affect long screw fixation in thigh bone are: The screw structural stiffness, the diameter, the height and the pitch of the screw thread |
| Disciplinas: | Ingeniería, Medicina |
| Palabras clave: | Ingeniería mecánica, Traumatología y ortopedia, Ingeniería biomédica, Tornillos de fijación, Fémur, Remodelado óseo, Osteointegración, Patrón de densidad |
| Keyword: | Engineering, Medicine, Mechanical engineering, Traumatology and orthopedics, Biomedical engineering, Fixation screws, Femur, Bone remodelling, Osteointegration, Density pattern |
| Texto completo: | Texto completo (Ver HTML) |
