Predicciones Numéricas De Una Prótesis Total De Rodilla Con Elemento Tibial Deformable Y Microporoso

Abstract

La duración actual de las prótesis de rodilla, una vez implantadas, no supera en
promedio los 10 años, con una eficiencia mecánica inferior a las articulaciones naturales.
Una de las principales causas de falla de estos implantes es el desgaste del polietileno del
componente tibial debido a la fatiga y delaminación por fricción..
Trabajos anteriores sobre modelos de prótesis de rodilla lubricada con fluido no
newtoniano, mostraron que el componente tibial debería tener un módulo elástico del orden
del cartílago articular. Gracias a la gran capacidad de deformarse, este material evitaría el
contacto directo entre los componentes y lograría una mayor distribución de la carga
reduciendo las tensiones normales que causan el desgaste por fatiga.
En este trabajo se utiliza un método numérico basado en elementos finitos para resolver
un modelo unidimensional de lubricación de prótesis de rodilla. La prótesis (imaginada)
consta de un componente femoral metálico y un componente tibial recubierto con una
delgada capa de material microporoso y deformable, lubricada con liquido sinovial de
características pseudoplasticas, el cual está básicamente compuesto por ácido hialurónico
(AH) disuelto en plasma.
Los resultados muestran que un material poroso de baja rigidez sigue siendo más
eficiente mecánicamente que el polietileno no poroso de las prótesis actuales, inclusive ante
grandes disminuciones del contenido de AH en el líquido sinovial. Por otro lado, la inclusión
de microporos en la estructura del polietileno actual y la inyección intra-articular de una
adecuada cantidad de AH, mejorarían las condiciones de lubricación de la junta, generando
un proceso de autolubricación y una disminución del coeficiente de fricción.