Abstract:
|
En els ossos que constitueixen l'esquelet humà es troben fonamentalment dos tipus de teixits: teixit ossi cortical i teixit ossi trabecular. Encara que tots dos estiguin formats pels mateixos tipus de cèl·lules, i presentin composicions similars, és en l'estructura interna en la qual s'aprecien les diferències. L’os trabecular es troba en la part central d’alguns ossos i té una estructura porosa plena de medul·la òssia. Els estudis desenvolupats en aquest treball de final de grau s’han centrat en: a) estudiar com influeix la medul·la òssia en el comportament mecànic de l’os trabecular a la vertebra S1 del sacre; i b) realitzar una caracterització mecànica sobre la morfologia i anisotropia de l’os trabecular a la vertebra S1 del sacre.
Els estudis s’han realitzat a partir de tècniques computacionals, com ara l’ús de reconstruccions 3D a partir d’imatges DICOM i mallats MEF (Mètode d’Elements Finits) de models micro-CT utilitzant el Software Simpleware Scan IP. També s’han realitzat simulacions en Comsol Multiphysics© aplicant una deformació del 5% per tal d’estudiar el comportament mecànic de l’os trabecular amb i sense presència de medul·la òssia. Durant tot l’estudi s’ha treballat amb models idèntics d’os i os+medul·la
Els resultats obtinguts en el projecte demostren que l’os trabecular presenta una clara anisotropia on el seu comportament mecànic varia en funció de l’eix (X, Y i Z) on s’aplica una força. Concretament presenta una resistència major quan s’aplica una deformació en l’eix Z, després en l’eix Y i una resistència menor en l’eix X. Aquest comportament és congruent amb la localització del sacre i amb el nombre de tensions que ha de suportar en cada eix.
Per altra banda, s’ha observat que la medul·la òssia no té una influència significativa en el comportament mecànic de l’os trabecular. Les anàlisis indiquen una variació promig no superior al 1% entre els valors de tensió i desplaçament que suporta l’os trabecular individualment i amb presència de medul·la. |