Estudio por elementos finitos de la carpectomía de una muñeca
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Cita com:
hdl:2099.1/4563
Tutor / directorLacroix, Damien Jerome
Document typeMaster thesis (pre-Bologna period)
Date2007-11
Rights accessOpen Access
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Abstract
Las intervenciones quirúrgicas más frecuentes que mantienen la movilidad cuando
existe artrosis avanzada de la muñeca son la carpectomía de la primera hilera del carpo
y la resección del Escafoides asociada a la artrodesis del Grande, Ganchoso, Semilunar
y Piramidal. Se han documentado bastantes resultados clínicos acerca de estas
operaciones pero a día de hoy existe una falta de conocimiento a nivel biomecánico. El
objetivo de este proyecto consiste en realizar un modelo por elementos finitos de la
articulación radiocarpiana que ayude a aumentar la información acerca del
comportamiento mecánico de la misma durante sus principales movimientos. Del mismo
modo se ha realizado otro modelo de la misma muñeca con la hilera proximal
reseccionada para poder estudiar su comportamiento y compararlos con los obtenidos
en la muñeca sana.
Para poder confeccionar dicho modelo se ha partido de la tomografía de una
muñeca sana en posición neutra y se ha tratado digitalmente para poder distinguir cada
uno de los huesos así como la parte de hueso cortical y trabecular de cada uno de ellos.
A partir de aquí se ha podido generar una malla superficial de elementos que delimita
cada una de las partes para luego darle volumen y obtener como resultado final una
malla tridimensional. Una vez establecidas las propiedades mecánicas que
corresponden a cada uno de los materiales así como las condiciones de contorno que
provocaran los movimientos de la articulación se ha procedido al calculo de cuatro
rotaciones distintas, las correspondientes a la flexión, la extensión, la desviación radial y
la cubital.
A pesar de observar un aumento en el área de contacto, se produce un aumento
de las tensiones de compresión generadas en el cartílago de la carilla semilunar del
Radio tras la intervención de carpectomía de la hilera proximal. Del mismo modo existe
una disminución del área de contacto en la cabeza proximal del Grande, obteniendo
unos valores medios de tensión máxima similares. Aunque estos resultados podrían
indicar una mayor probabilidad de artritis mediocarpiana postquirúrgica, el cálculo por
elementos finitos demuestra como el Grande articula sobre una superficie mayor de la
fosa semilunar durante toda la rotación de extensión a flexión, distribuyendo, por tanto,
las tensiones por un área mayor. Además, el centroide de la región de contacto tiene un
desplazamiento radial tras la intervención, permitiendo que la articulación se produzca
sobre una zona del cartílago sometida, hasta ese momento, a bajas tensiones de
compresión. Estas últimas observaciones justificarían por tanto los resultados
satisfactorios obtenidos en las intervenciones quirúrgicas realizadas hasta día de hoy.
En cuanto a la distribución de tensiones y deformaciones, se a podido observar
como en los dos casos y durante todos los movimientos estudiados, la mayor parte de
las tensiones de compresión son absorbidas por el cartílago articular. El hueso cortical,
y menos aún el trabecular, no sufre ninguna deformación y las tensiones que llegan a
propagarse hasta esta parte del hueso son mínimas.
SubjectsBiomechanics, Wrist -- Mechanical properties, Finite element method, Biomecànica, Canells -- Propietats mecàniques, Elements finits, Mètode dels
DegreeENGINYERIA DE MATERIALS (TITULACIÓ CONJUNTA AMB LA UB) (Pla 2003)
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PFC Memoria y Anexos.pdf | Memoria | 6,875Mb | View/Open |