Resumen

Los modelos de elementos finitos (EF) se han utilizado con frecuencia para analizar la biomecánica de la columna vertebral. Los parámetros de los materiales asignados a los modelos de columna vertebral de EF suelen ser inciertos, y su efecto en la caracterización de los componentes de la columna vertebral no está claro. En este estudio, nos propusimos analizar el efecto de los parámetros del modelo en el rango de movimiento, la tensión y las respuestas de deformación de un modelo de columna cervical de EF. Para ello, creamos un modelo de EF basado en la tomografía computarizada que constaba de vértebras C2-C3, disco intervertebral, articulaciones facetarias y ligamentos. Se llevaron a cabo un total de 32 análisis de EF para dos ecuaciones de módulo elástico diferentes y cuatro números de capas óseas diferentes bajo cuatro condiciones de carga diferentes. Se evaluaron los efectos de las ecuaciones de módulo elástico y del número de capas en el comportamiento biomecánico del modelo de columna vertebral de EF teniendo en cuenta el rango de movimiento angular y las respuestas de tensión y deformación. Encontramos que los movimientos angulares de los modelos de una y dos capas tenían una mayor variación que los de los modelos con cuatro y ocho capas. Los movimientos angulares obtenidos para los modelos de cuatro y ocho capas eran casi iguales, lo que indica que el uso de un modelo de cuatro capas sería suficiente para conseguir un valor de tensión que converja a un determinado nivel a medida que aumenta el número de capas. También observamos que la ecuación propuesta por Gupta y Dan (2004) concordaba bien con los datos experimentales de movimiento angular. Se espera que los resultados de este estudio contribuyan a la determinación de los parámetros del modelo utilizados en los modelos de columna vertebral de EF.

• Materias:Ingeniería biomédica Biomecánica Prótesis Extremidades (Cuerpo Humano) Músculos Hidromecánica
• Subjects:Biomedical engineering Biomechanics Prostheses Limbs (Human Body) Muscles Hydromechanics
• Palabras claves:modelo de columna fe, modelo de capas, ecuación del módulo elástico, parámetros del modelo, movimiento angular, datos del movimiento angular, rango de movimiento, diferentes condiciones de carga, modelo fe basado, número de capas
• Keywords:fe spine model, layer model, elastic modulus equation, model parameters, angular motion, angular motion data, range of motion, different loading conditions, based fe model, number of layer