Análisis preliminar de un modelo de remodelación ósea aplicado a fémur

Resumen en Español:

El objetivo del trabajo es realizar una evaluación preliminar de un modelo de remodelación ósea en la mitad superior del fémur. El modelo define en el hueso un nivel de estímulo de deformación (NED) a partir de la deformación eficaz. La diferencia entre el NED y un valor de referencia (ENED), determina la tasa de activación de las unidades básicas multicelulares (BMUs) y define la tendencia hacia la aposición o la resorción. Se generan así cambios en la fracción de volumen óseo (FVO), la cual determina el módulo de elasticidad y este las deformaciones del hueso. Así, el proceso de remodelación busca que el ENED disminuya progresivamente. El modelo se implementó en JAVA accediendo la API de COMSOL Multiphysics 5.3a. Se realizaron dos simulaciones aplicando cargas correspondientes al máximo de la fuerza de contacto en la articulación de la cadera durante la marcha. En la simulación 1 se aplicaron la fuerza de contacto y las tracciones de los músculos principales en la articulación. En la simulación 2 solo se aplicó la fuerza de contacto. Los resultados de la simulación 1 muestran una diáfisis femoral con una distribución de FVO similar a la del fémur real. La FVO no resulta homogénea en la superficie, sino que las paredes lateral y medial están reforzadas respecto al resto, hecho atribuido a la predominancia de una flexión latero-medial. Los resultados de la simulación 2 muestran una distribución de FVO menos realista, evidenciando que las fuerzas musculares son determinantes en la remodelación ósea