Análisis de una Propuesta de Prótesis Total de Cadera por el Método de los Elementos Finitos bajo las Condiciones de la Norma ISO 7206

Resumo

Se realizó el análisis biomecánico de un nuevo diseño de prótesis total de cadera, empleando el Método de Elementos Finitos. Se propuso un modelo cuyas características geométricas proporcionen un mejor autoajuste e integración ósea. Las condiciones para dicho análisis, así como sus restricciones, estuvieron bajo las condiciones especificadas en la norma ISO 7206-4:2010. Se utilizó acero inoxidable 316L para la hemiprótesis y el polímero UHMWPE para el inserto. Se trabajó un análisis no lineal por pares de contacto y por material. Para este último se consideró un modelo constitutivo no lineal multilineal isotrópico por endurecimiento. Los resultados obtenidos fueron los esfuerzos y desplazamientos máximos que experimentó la prótesis. Para la condición de carga, se aplicó una fuerza senoidal a 1 Hz de 200 N (precarga), a 2300 N, donde se obtuvieron los siguientes esfuerzos: en la hemiprótesis, un esfuerzo máximo de 42.85 MPa, por debajo del esfuerzo de cedencia del material (290 MPa), en el componente acetabular medio 1.78 MPa, lejanos a la cedencia del material (23 MPa) y para el cemento óseo 15.96 MPa, por debajo del esfuerzo de cedencia (43.8 MPa). El desplazamiento máximo fue de 0.053 mm por debajo de los 5 mm que especifica la norma.