Evaluation of patellofemoral joint contact pressure before and after medial patellofemoral ligament reconstruction using a parametric finite element model
La reconstrucción del ligamento femoropatelar medial (LFPM) es el "gold standard" del tratamiento de la inestabilidad lateral de rótula crónica, que frecuentemente afecta a gente joven. Se han descrito numerosas técnicas quirúrgicas para efectuar esta reconstrucción ligamentaria, con difer...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2019 |
| País: | España |
| Institución: | CBUC, CESCA |
| Repositorio: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/666769 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10803/666769 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Elements finits Elementos finitos Finite elements Articulació Articulación Joint Femoropatelar Patellofemoral Ciències de la Salut 61 |
| Sumario: | La reconstrucción del ligamento femoropatelar medial (LFPM) es el "gold standard" del tratamiento de la inestabilidad lateral de rótula crónica, que frecuentemente afecta a gente joven. Se han descrito numerosas técnicas quirúrgicas para efectuar esta reconstrucción ligamentaria, con diferentes puntos de anclaje y diferentes tipos de injerto. Los resultados a corto plazo de estas técnicas son positivos, pero existe una cierta incertidumbre respecto a los resultados a largo plazo, siendo la condropatía y la artrosis complicaciones a largo plazo que podrían ser secundarias a un aumento de la presión de contacto en la articulación femoropateral en relación con una reconstrucción del LFPM inadecuada. Una manera efectiva de evaluar la presión de contacto femoropatelar en todo el rango de mobilidad de la rodilla después de una reconstrucción del LFPM es mediante la utilización de una metodología de elementos finitos. Nuestros dos estudios previos nos han permitido determinar las características de una reconstrucción anatómica por lo que respecta a punto de anclaje femoral; y como este punto de anclaje influye en los cambios dinámicos de la plastia durante la flexión de la rodilla. Los estudios fueron efectuados utilizando reconstrucciones en 3D de los TC de las rodillas de los pacientes. Estos cambios de longitud de la plastia del LFPM han permitido que nuestro equipo de ingenieros desarrolle un modelo de elementos finitos de la articulación femoropatelar utilizado en nuestro estudio para analizar le presiones femoropatelares antes y después de las diferentes técnicas de reconstrucción del LFPM, y además calcular la tensión del ligamento en diferentes grados de flexión de la rodilla y sus consecuencias sobre la presión femoropatelar. Nuestro objetivo era la creación de un modelo paramétrico de la articulación femoropatelar con una simplificación de la geometría que puede ser mallada mediante programas de mallado automático con ratios de elementos finitos adecuados para todos los mallados. Además, nuestro modelo paramétrico nos permitió simular diferentes tipos de técnica quirúrgica para la reconstrucción del LFPM. Hipotetizamos que este modelo nos permitirá evaluar las presiones de contacto femoropatelar y el stress máximo del injerto de LFPM en cada tipo de reconstrucción y con diferentes grados de flexión y extensión de la rodilla. Al ser una técnica nueva, hemos centrado nuestra atención en la validación clínica. Hemos presentado cinco casos clínicos para demostrar la precisión de nuestro modelo y para mostrar su versatilidad al identificar casos clínicos complejos. Una extrapolación de los resultados computacionales fue efectuada para ofrecer una comparación cualitativa de los resultados clínicos. La contribución de nuestros resultados es la utilización de un modelo de elementos finitos en la practica clínica diaria para optimizar los tratamientos quirúrgicos mediante la utilización de tratamientos personalizados. El principal resultado de nuestro estudio es que la utilización de un modelo paramétrico de elementos finitos para la articulación femoropatelar, nos permite evaluar diferentes tipos de técnica quirúrgica para la reconstrucción del LFPM, respecto a los efectos de la presión de contacto femoropatelar, del comportamiento cinemático de la plastia del LFPM durante la flexo extensión de la rodilla, y del stress máximo de la plastia de LFPM. De esta manera, a través de imágenes diagnosticas, como por ejemplo el TC, podemos simular diferentes tratamientos quirúrgicos y escoger la mejor técnica para cada paciente. Es decir podemos personalizar el tratamiento para cada paciente. |
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