Análisis numérico biomecánico de un fémur con patología osteogénica imperfecta ante una collisión

Abstract

RESUMEN: La osteogénesis imperfecta, es una enfermedad poco común, debido a su baja incidencia, se clasifica como una de las enfermedades raras. Afecta diversos tejidos, provocando principalmente fragilidad ósea, lo cual ocasiona múltiples fracturas. La osteogénesis imperfecta se denomina como una colagenopatía genética, las colagenopatías, afectan al tejido conectivo, lo cual produce síntomas diversos dependiendo del órgano afectado. El colágeno tipo I es la proteína con mayor presencia en la estructura de los huesos y la piel, es un componente estructural, con la función de brindar resistencia a la tracción en los tejidos, así como soporte. Esta deficiencia en el colágeno provoca afecciones en diferentes tejidos y fragilidad ósea debido a la disminución de la masa ósea. El desarrollo psicomotor es un proceso integral en el cual el individuo mejora gradualmente sus habilidades motoras, haciéndolas cada vez más complejas. El tratamiento para la osteogénesis imperfecta está enfocado en mejorar su calidad de vida, incrementando la independencia de los pacientes. Este tratamiento consiste en prácticas multidisciplinares que se determinan de acuerdo a las características y necesidades de cada individuo. La reducción de la incidencia de fracturas y la disminución del dolor resultantes de la aplicación de bifosfonatos, hacen que este tratamiento sea uno de los más importantes y efectivos, permitiendo a su vez un aumento de la fuerza muscular mediante el tratamiento posterior con fisioterapia. Realizar un análisis numérico de un biomodelo 3D de una estructura ósea con osteogénesis imperfecta, en este caso un fémur, permite determinar los efectos mecánicos que producen fuerzas externas al ser aplicadas en las estructuras óseas en actividades de la vida cotidiana, logrando determinar posibles fracturas, así como crear protocolos y tratamientos cada vez más efectivos para mejorar el desarrollo de los individuos con osteogénesis imperfecta. ABSTRACT: Osteogenesis Imperfecta is a rare disease, due to its low incidence, it is classified as one of the rare diseases. It affects various tissues, mainly causing bone fragility, which causes multiple fractures. Osteogenesis imperfecta is known as a genetic collagen disease, collagen disorders, affect connective tissue, which produces several symptoms depending on the affected organ. Type I collagen is the protein with the greatest presence in the structure of bones and skin, it is a structural component, with the function of providing resistance to traction in tissues, as well as support. This deficiency in collagen causes conditions in different tissues and bone fragility due to the decrease in bone mass. Psychomotor development is a process which the individual gradually improves their motor skills, making them more and more complex. Treatment for osteogenesis imperfecta is focused on improving quality of life, increasing the independence of patients. This treatment consists of multidisciplinary practices that are determined according to the characteristics and needs of each individual. The reduction in the incidence of fractures and the decrease in pain resulting from the application of bisphosphonates make this treatment one of the most important and effective, allowing in turn an increase in muscle strength through subsequent treatment with physiotherapy. Performing a numerical analysis of a 3D biomodel of a bone structure with osteogenesis imperfecta, in this case a femur, allows determining the mechanical effects produced by external forces when applied to the bone structures in activities of daily life, managing to determine possible fractures, as well as creating increasingly effective protocols and treatments to improve the development of individuals with osteogenesis imperfecta.