Análisis numérico comparativo de fijadores para el tratamiento de fracturas proximales del fémur // Comparative numerical analysis of fixers for the treatment of proximal fractures of the femur

Abstract

ResumenMúltiples son los dispositivos utilizados para lograr la consolidación de las fracturas proximales delfémur, algunos sufren roturas antes de ser retirados del paciente, ocasionando nuevascomplicaciones al mismo. En esta investigación se presentan los resultados del análisis numéricorealizado a un fijador interno del tipo placa DHS (Dinámic Hip Screw) y a un fijador externomonolateral con tornillo cefálico RALCA (Rodrigo Álvarez Cambras), con el propósito de determinarel comportamiento del estado tensional-deformacional de ambos dispositivos durante laconsolidación ósea de fracturas proximales de cadera, bajo la marcha monopodal del paciente. Parala modelación geométrica de los dispositivos en cuestión se empleó el paquete de diseño en 3DSolidWorks y la simulación numérica se realizó con el empleo del paquete de análisis por elementosfinitos Cosmos/Works. Los resultados muestran valores inferiores de las tensiones máximas en elfijador externo en comparación con las tensiones que surgen en la placa dinámica bajo la acción delas cargas actuantes en los modelos, por lo que se concluye que el primero posee mejorescaracterísticas resistivas, siendo recomendable su uso en pacientes de mayor peso corporal o quepodrían realizar actividades físicas más activas durante su recuperación postoperatoria.Palabras claves: elementos finitos, biomecánica, osteosíntesis, fractura de cadera.____________________________________________________________________________AbstractMultiple are devices used to achieve the consolidation of proximal femur fractures, some sufferingbreakage before being removed from the patient, causing new complications to them. This researchpresents the results of the numerical analysis made to an internal fixer type plate DHS (Dinámic HipScrew), and to a monolateral external fixer with RALCA (Rodrigo Alvarez Cambras) head screw, withthe purpose of determining the behavior of the tensional-deformational State of both devices duringthe bone consolidation of proximal fracture of the hip, with patients walking using one leg. For thegeometric modeling of the devices in question is employed the design package 3D SolidWorks andnumerical simulation was carried out with the use of the analysis package by finite elementsCosmos/Works. The results show lower values of maximum stress in the external fixer in comparisonwith the stress that arise in the dynamic plate under the action of the acting loads on the models, so itcan be concluded that the first possesses best resistive features, being recommended its use inpatients having heavy weight or those who could make more active physical activities during theirpostoperative recovery.Key words: finite elements, biomechanics, fixation, hip fracture