Modelado de la Distribución de Tensiones Generada por una Ortesis sobre los Tejidos de la Rodilla

Abstract

Durante la etapa de crecimiento pueden ocurrir desviaciones en el eje longitudinal de los miembros inferiores. Para el tratamiento de éstas, es de interés utilizar dispositivos que apliquen fuerzas correctivas de magnitud adecuada y aproximadamente constante en el tiempo. Debido a sus propiedades distintivas en ese sentido, los materiales con memoria de forma se presentan como candidatos con gran potencial, que permitirían mejorar la tasa de corrección alcanzada mediante dispositivos ortopédicos convencionales. El diseño de tales dispositivos requiere establecer cuáles son los esfuerzos máximos tolerables y eficientes para esto. Utilizamos un modelo de elementos finitos para estudiar la distribución de tensiones en la rodilla durante la marcha. Se obtuvo que, durante esta actividad, el cartílago soporta presiones del orden de 8 MPa. Se calculó que la carga ejercida por una ortesis particular no debería superar los 208 N para que la presión sobre el cartílago no exceda estos valores. El ligamento lateral está sometido a un esfuerzo de aproximadamente el doble del valor de la carga aplicada. Esta información es de utilidad para el diseño de ortesis y para estimar la corrección que sería alcanzable con modelos mecanobiológicos actualmente en estudio.