Análisis de la viabilidad del implante intramedular híbrido OrthoNail en el cuerpo humano con respecto a la durabilidad del material
Autores: Grygier, Dominika; Kowalewski, Piotr; Opaka, Mariusz; Sowinski, Jakub J.; Dziubek, Mateusz; Pyka, Dariusz
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio se centra en el desarrollo y evaluación del implante intramedular híbrido OrthoNail para el alargamiento de extremidades inferiores en pacientes que requieren una reconstrucción esquelética significativa. El implante aborda los desafíos en la carga durante la rehabilitación, proporcionando una solución robusta capaz de soportar cargas fisiológicas. Las pruebas mecánicas, que incluyen compresión axial, tensión, torsión y flexión en 3 y 4 puntos, determinaron la capacidad de carga y la resistencia a la fatiga del implante, mientras que el análisis de elementos finitos evaluó las distribuciones de estrés en el tejido óseo y alrededor de los agujeros de los tornillos durante la posición de una pierna, con condiciones de contorno derivadas de los datos de la base de datos Orthoload. El implante OrthoNail demostró una excelente estabilidad mecánica, soportando cargas torsionales de hasta 19.36 Nm en la elongación máxima (80 mm) y 17.16 Nm en la elongación cero. Bajo compresión axial, resistió fuerzas de hasta 1400 N, manteniendo la integridad estructural. Las pruebas de fatiga revelaron resiliencia bajo condiciones de carga dinámica durante más de 1,000,000 ciclos a una carga de 500 N, sin que se observaran fallos mecánicos ni degradación del material. Las concentraciones de estrés cerca de los agujeros de los tornillos indican áreas para una posible optimización. Los hallazgos indican que el implante OrthoNail demuestra una excelente estabilidad mecánica y es adecuado para la aplicación clínica, permitiendo una carga completa temprana durante la rehabilitación.
Descripción
Este estudio se centra en el desarrollo y evaluación del implante intramedular híbrido OrthoNail para el alargamiento de extremidades inferiores en pacientes que requieren una reconstrucción esquelética significativa. El implante aborda los desafíos en la carga durante la rehabilitación, proporcionando una solución robusta capaz de soportar cargas fisiológicas. Las pruebas mecánicas, que incluyen compresión axial, tensión, torsión y flexión en 3 y 4 puntos, determinaron la capacidad de carga y la resistencia a la fatiga del implante, mientras que el análisis de elementos finitos evaluó las distribuciones de estrés en el tejido óseo y alrededor de los agujeros de los tornillos durante la posición de una pierna, con condiciones de contorno derivadas de los datos de la base de datos Orthoload. El implante OrthoNail demostró una excelente estabilidad mecánica, soportando cargas torsionales de hasta 19.36 Nm en la elongación máxima (80 mm) y 17.16 Nm en la elongación cero. Bajo compresión axial, resistió fuerzas de hasta 1400 N, manteniendo la integridad estructural. Las pruebas de fatiga revelaron resiliencia bajo condiciones de carga dinámica durante más de 1,000,000 ciclos a una carga de 500 N, sin que se observaran fallos mecánicos ni degradación del material. Las concentraciones de estrés cerca de los agujeros de los tornillos indican áreas para una posible optimización. Los hallazgos indican que el implante OrthoNail demuestra una excelente estabilidad mecánica y es adecuado para la aplicación clínica, permitiendo una carga completa temprana durante la rehabilitación.