REVISTA DE INGENIERIA DYNA

Palabras clave:

Biomecánica, cartílago, viscoelasticidad, elemento finito, rodilla, Biomechanics, cartilage, viscoelasticity, finite element, knee joint.

Tipo de artículo:

NOTA TECNICA / TECHNICAL NOTE

Sección:

EN EL MUNDO INDUSTRIAL

El modelo de comportamiento estructural de cartílago es un tema de interés para realizar simulaciones biomecánicas de rodilla. Recientemente, los modelos elásticos isotrópicos han sido aplicados para modelar el comportamiento de este tejido a pesar de su naturaleza viscoelástica. Por lo anterior, en este reporte se presenta la aplicación de un modelo viscoelástico en un modelo de elemento finito de rodilla tridimensional para análisis a través del tiempo de la respuesta estructural del cartílago durante un ciclo de caminata. Este trabajo consideró además comportamientos estructurales hiperelásticos no lineales para los diversos tejidos blandos de la rodilla. Los resultados mostraron que considerar el efecto viscoelástico afecta los resultados y comportamiento estructural del tejido encontrando diferencias significativas (hasta 253% en esfuerzos) con simulaciones realizadas por otros autores que consideraron modelos isotrópicos lineales. Finalmente, los resultados permitieron identificar zonas críticas de esfuerzo del cartílago articular cuando es sometido a un ciclo completo de caminata. El modelo de elemento finito de rodilla reportado en este trabajo permitirá adicionalmente analizar diversos factores como variaciones de peso, ángulo de alineación y desgaste de cartílago que generan enfermedades que afectan el comportamiento estructural de la rodilla.