Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia (Jan 2010)
Análisis biomecánico de un espaciador para neoplasias de rodilla en función del tamaño de la resección por medio de elementos finitos
Abstract
Cuando se presentan tumores óseos en la rodilla, una opción terapéutica después de la resección en bloque de la neoplasia es la artrodesis, en la que el espacio eliminado quirúrgicamante es reemplazado por un espaciador, este se complementa con un clavo centromedular y cuatro pernos bloqueadores, todo el implante se manufactura en una aleación de titanio (Ti-6Al-4V). El espaciador tiene la capacidad de aumentar su longitud de 20 cm hasta los 30 cm y se utiliza como tratamiento definitivo. Su empleo reporta resultados satisfactorios a pesar de la artrodesis de la extremidad afectada. Sin embargo, presenta gran interés estudiar la influencia que tiene el tamaño de la resección del tumor en la integridad del implante. Para llevar a cabo este trabajo, se desarrolló un modelo de elementos finitos del conjunto fémur-implante- tibia, con el software Ansys versión 11 (Ansys Inc. Canonsburg, PA, EUA). Las cargas utilizadas en la simulación corresponden a una fase de la marcha (apoyo medio). Se analizaron seis casos de estudio en los cuales se varió la longitud del espaciador: 20 cm, 22 cm, 24 cm, 26 cm, 28 cm y 30 cm. Los resultados indican que no existe riesgo de falla por fractura del implante al variar el tamaño del espaciador dentro de los rangos establecidos, ya que no se encontró diferencia significativa en los niveles de esfuerzo del implante. Sin embargo, los esfuerzos en los pernos tibiales se incrementan considerablemente a partir de los 24 cm de resección, lo que puede ocasionar el aflojamiento del implante.
