Análisis biomecánico mediante elmentos finitos de la estabilización de fracturas con tornillos Poller

Abstract

La introducción de tornillos Poller junto a un clavo intramedular representa una técnica médica que ayuda con la recuperación de fracturas en huesos largos. Debido a que esta técnica es novedosa, aún no se tiene claros ciertos aspectos de su colocación y cómo influye la implantación de estos tornillos en la rehabilitación del paciente. Este trabajo estudia la influencia que tienen los tornillos Poller en diferentes posiciones y configuraciones, con el fin de encontrar un criterio de colocación que pueda ser usado en clínicas. Para ello se apoya en técnicas propias de la ingeniería. Se ha utilizado un modelo en 3D de una tibia obtenido de un TAC de un paciente real. Este modelo ha sido tratado y preparado, creando diferentes configuraciones dependiendo de la colocación de los tornillos, para ser ensayado mediante análisis de elementos finitos o FEA con el uso de los productos de la familia ANSYS. Dentro de este software se han realizado diferentes simulaciones estructurales, con las que poder analizar como los diferentes modelos obtienen resultados diferentes de parámetros como deformación o presión en la fractura, que son relevantes en el proceso de recuperación de la fractura. Con estos resultados se han conseguido extraer una serie de conclusiones novedosas que potencialmente mejoraran la rehabilitación del paciente al crear un entorno óptimo para su recuperación.

The introduction of Poller screws together with an intramedullary nail represents a medical technique that helps with the recovery of fractures in long bones. Due to the fact that this technique is new, certain aspects of its placement and how the implantation of these screws influences the patient's rehabilitation are still not clear. This project studies the influence of Poller screws in different positions and configurations, in order to find a placement criterion that can be used in clinics. For this purpose, it is based on engineering techniques. A 3D model of a tibia obtained from a CT scan of a real patient has been used. This model has been treated and prepared, creating different configurations depending on the placement of the screws, to be tested by finite element analysis or FEA with the use of ANSYS products. Within this software, different structural simulations have been performed, in order to analyze how the different models obtain different results of parameters such as deformation or pressure in the fracture, which are relevant in the fracture recovery process. With these results, we have been able to draw a series of novel conclusions that will potentially improve the patient's rehabilitation by creating an optimal environment for their recovery.