Resumen

El presente estudio investiga la respuesta mecánica de elementos de volumen representativos de la aleación porosa Ti-6Al-4V, para llegar a un rango deseado de geometrías de poros que optimicen la reducción de la rigidez necesaria para la biocompatibilidad con la concentración de tensiones que surgen alrededor de la periferia de los poros, en condiciones de carga fisiológica con respecto a los implantes ortopédicos de cadera. Se realiza un estudio comparativo de ambos con la ayuda de un parámetro de optimización recientemente definido, denominado eficiencia de los poros, que tiene en cuenta tanto la cantidad de rigidez como la localización de la tensión alrededor de los poros. Para realizar un análisis detallado de la respuesta de la estructura porosa a lo largo de todo el espectro de condiciones de carga a las que se somete un implante de cadera in vivo, se simulan las respuestas mecánicas de modelos de elementos finitos 3D de geometrías cúbicas y rectangulares de paralelepípedo, con porosidades que varían en un rango del 10% al 60%, bajo condiciones representativas de carga de compresión, flexión y combinadas. Los resultados obtenidos se utilizan para sugerir un rango de diámetros de poros que reducen la rigidez y el módulo efectivos del implante a alrededor del 60% de la rigidez y el módulo de los implantes sólidos densos, manteniendo los niveles de tensión dentro de los límites permitidos.

• Materias:Nanopartículas Biomateriales Técnica In Vitro Prótesis e Implantes Ingeniería de tejidos
• Subjects:Nanoparticles Biomaterials In Vitro Technique Prostheses and Implants Tissue engineering
• Palabras claves:rango de poros, respuesta mecánica, condiciones de carga combinadas, implantes sólidos densos, elementos de volumen representativo, espectro de carga, geometría de paralelepípedo rectangular, modelo de elementos finitos, respuesta de 3d, llamada eficiencia de poros
• Keywords:range of pore, mechanical response, combined loading conditions, dense solid implants, representative volume elements, spectrum of loading, rectangular parallelepiped geometry, finite elements model, response of 3d, called pore efficiency