Evaluación biomecánica de un sistema de fijación espinal con tornillo por el método de elementos finitos.

DOI : http://dx.doi.org/10.4067/S0717-95022015000100050
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Ana Paula Macedo; João Paulo Mardegan Issa; Helton Luiz Aparecido Defino & Antonio Carlos Shimano

Resumen

El objetivo de la presente investigación fue validar modelos virtuales para el estudio de tornillos cilíndricos y de pedículo de doble núcleo para evaluar la influencia de la geometría éstos en su anclaje y comportamiento mecánico. Se utilizaron dos modelos de tornillos de doble núcleo, unos de rosca doble y otros de rosca única, ambos tipos conformados por un tornillo cilíndrico convencional. La rigidez se evaluó en una prueba de retirada, utilizando poliuretano. Se crearon tres modelos virtuales tridimensionales que permitieron simular la prueba de retirada para el análisis de elementos finitos. Para validar los modelos, los resultados se correlacionaron con ensayos mecánicos. Se estudiaron las tensiones generadas en el poliuretano y el tornillo a través de la simulación de la aplicación de la fuerza en la dirección de retirada del tornillo, de la fuerza transmitida por la varilla en el individuo en reposo de pie, y la fuerza transmitida por la varilla cuando se realizaba la flexión del tronco. Los tornillos de doble núcleo generan tensiones más bajas en el poliuretano en comparación con el tornillo cilíndrico, para las mismas fuerzas estudiadas. Cuando se evalúa la tensión interna en el tornillo, se presentaron niveles más bajos de tensión en el tornillo de doble rosca, en comparación a los niveles de tensión más altos presentados en los tornillos de rosca única, presentando este tornillo un diámetro interno más pequeño que puede ser responsable de la mayor tensión. Los tornillos de doble núcleo y doble rosca proporcionan un buen anclaje con mayor diámetro y tensión en la región a tratar, evitando la fractura.

PALABRAS CLAVE: Tornillos; Dispositivos de fijación de la columna vertebral; Método de elementos finitos.

Como citar este artículo

MACEDO, A. P.; ISSA, J. P. M.; DEFINO, H. L. A. & SHIMANO, A. C. Biomechanical evaluation of a spinal screw fixation system by the finite element method. Int. J. Morphol., 33(1):318-326, 2015.