Modelos de remodelación ósea. Análisis numérico y aplicaciones al diseño de fijaciones de fracturas del fémur proximal

Se han realizado la simulacion por ordenador de diferentes componentes estructurales del aparato locomotor, como son la pelvis y la extremidad proximal del femur. Se realizo un estudio de sus diferentes fracturas, asi como de la infuencia de los posibles tratamientos a llevar a cabo. Para ello se desarrollaron los correspondientes modelos de elementos finitos(MEF) para su posterior analisis. La realizacion de estos modelos implico la suposicion de ciertas simplifaciones: comportamiento elastico lineal homogeneo e isotropo del tejido oseo, consideracion de unos casos concretos de cargas y condiciones de apoyo, etc. A pesar de estas limitaciones, ha sido realizado un analisis cualitativo obteniendo resultados razonablemente buenos, permitiendo incluso la obtencion de resultados clinicos, algunos novedosos y otros corroborados experimentalmente. Con la pretension de mejorar los modelos presentados anteriormente, se planteo el estudio pormenorizado de la caracterizacion del tejido oseo. Se ha realizado una revision de los diferentes modelos matematicos que reproducen el comportamiento adaptativo del tejido oseo, estos consiguen reproducir de forma razonablemente adecuada la heterogeneidad del hueso pero no asi sus propiedades anisotropo, basado en la teoria de la Mecanica del Dano. Esta nueva formulacion reproduce adecuadamente, en funcion del estado mecanico, no solo la heterogeneidad del hueso sino tambien la anisotropia. Ademas el modelo verifica implicitamente una serie de propiedades completamente coherentes con lo observado experimentalmente. Se plantea tambien un nuevo modelo de remodelacion osea externa basada en las tecnicas de optimizacion de CAO, consiguiendo reproducirno solo la evolucion de la forma externa del hueso sino tambien su velocidad. Posteriormente, se realiza un acoplamiento de ambas formulaciones consiguiendose un modelo de remodelacion osea interna-externa anisotropo much