medigraphic.com

2011, Número 1

<< Anterior Siguiente >>

Rev Mex Ing Biomed 2011; 32 (1)


Acerca del diseño mecánico de los ligamentos cruzados basado en cuerdas poliméricas para prótesis de rodilla

Rodríguez LJM, Méndez AJSA, Arellano CJA, Navarro TJ, Vargas TM, Pliego AA

Idioma: Ingles.
Referencias bibliográficas: 28
Paginas: 25-31
Archivo PDF: 138.28 Kb.


RESUMEN

Los ligamentos cruzados son las estructuras ligamentosas de la rodilla que tienen la función de darle estabilidad a la misma. Se sabe que los ligamentos cruzados anteriores son la estructura de la articulación de la rodilla que más comúnmente se ve afectada por alguna lesión y suelen retirase cuando se realiza una intervención quirúrgica de reemplazo total de rodilla. Por otro lado, existe una limitación en el número de implantes disponibles para las prótesis de rodilla, lo que ha impulsado el desarrollo de nuevas investigaciones en el área de la ingeniería de tejidos. En estas investigaciones se han creado nuevos tipos de andamios para tejido. A pesar de que estos andamios han demostrado comportarse en cierto modo como los ligamentos cruzados de origen natural, no existe un andamio a nivel comercial que pueda ser utilizado con confianza dado que no reproducen completamente las propiedades mecánicas de los ligamentos. En este artículo, se presenta un desarrollo que trata cumplir este objetivo a partir de las similitudes en el comportamiento mecánico de los ligamentos cruzados y de los cables puentes a base de cables. Esta idea permite usar las ideas de esta última para proponer una serie de hilos trenzados de polietileno y polipropileno. Las pruebas mecánicas realizadas en este tipo de arreglos y en ligamentos cruzados dieron resultados muy similares. Las diferencias observadas en las curvas tensión-estrés mostraron un error promedio de 10.8 % para los ligamentos cruzados anteriores y de 9.99% para los ligamentos cruzados posteriores.


REFERENCIAS (EN ESTE ARTÍCULO)

  1. Laskin RS. The posterior cruciate ligament and total knee arthroplasty. In: Sculco TP, Martucci EA Eds. Knee arthroplasty. Springer New York, 11, 2001.

  2. Wolfe F, Zwillich SH. The long-term outcomes of rheumatoid arthritis: a 23-year prospective, longitudinal study of total joint replacement and its predictors in 1,600 patients with rheumatoid arthritis. Arthritis Rheum 1998; 41: 1072-82.

  3. Laskin RS, O’Flynn HM. Total knee replacement with posterior cruciate ligament retention in rheumatoid arthritis: problems and complications. Clin Orthop 1997; 345: 24-8.

  4. Schai PA, Scott RD, Thornhill TS. Total knee arthroplasty with posterior cruciate retention in patients with rheumatoid arthritis. Clin Orthop 1999; 367: 96-106.

  5. Gill GS, Joshi AB. Long-term results of retention of the posterior cruciate ligament in total knee replacement in rheumatoid arthritis. J Bone Joint Surg 2001; 83(B): 510-2.

  6. Paessler HH, Mastrokalos DS. Anterior cruciate ligament reconstruction using semitendinosus and gracilis tendons, bone patellar tendon, or quadriceps tendon-graft with press-fit fixation without hardware: A new and innovative procedure. Orthop Clin North Am 2003; 34(1): 49-64.

  7. Hurschler C, Provenzano P, Vanderby R. Scanning electron microscopic characterization of healing and normal rat ligament microstructure under slack and loaded conditions: Connective Tissue Research 2003; 44: 59-68.

  8. De Vita R. Structural constitutive models for the knee ligaments, Ph. D. Thesis , University of Pittsburgh, 2003.

  9. Wascher D, Markolf K, Shapiro M, Finnerman G. Direct in vitro measurements of forces in the cruciate ligaments, Part I: the effect of multiplane loading in the intact knee. J Bone Joint Surg 1993; 75(A): 377-386.

  10. Lakes RS. Viscoelastic solids, CRC Press, Boca Ratón, 1999.

  11. Pioletti D, Rakotomanana L, Leyvraz P. Strain rate effect on the mechanical behaviour of the anterior cruciate ligament-bone complex. Medical Enginnering and Physics 1999; 21: 95-100.

  12. Freeman JW, Kwansa AL. Recent advancements in ligament tissue engineering: The use of various techniques and materials for ACL repair. Recent Patents on Biomedical Engineering 2008; 1: 18-23.

  13. Freeman JW. Tissue engineered devices for ligament repair, replacement and regeneration. African Journal of Biotechnology 2009; 8(25): 7182-7189.

  14. Freeman JW, Woods MD, Laurencin CT. Tissue engineering of the anterior cruciate ligament using a braid-twist scaffold design. Journal of Biomechanics 2007; 40: 2029–2036.

  15. Laurencin CT, Freeman JW. Ligament tissue engineering: An evolutionary materials science approach. Biomaterials 2005; 26(36): 7530-7536.

  16. Cabaud HE, Rodkey WG, Feagin JA. Experimental studies of acute anterior cruciate ligament injury and repair. Am J Sports Med 1979; 7(1): 18-22.

  17. Silver FH. Biomaterials. Medical Devices, and Tissue Engineering: an Integrated Approach. London: Chapman & Hall, 1994.

  18. McKenna HA, Hearle JWS, O’Hear N. Handbook of fibre rope technology. CRC Press, 2004.

  19. Song Y, Debski RE, Musahl V, Thomas M, Woo SLY. A three-dimensional finite element model of the human anterior cruciate ligament: a computational analysis with experimental validation, Journal of Biomechanics 2004; 37: 383–390.

  20. Frisen M, Magi M, Sonnerup L, Viidik A. Rheological analysis of soft collagenous tissues. Part I: Theoretical considerations. Journal of Biomechanics 1969; 2: 13-20.

  21. Li D, Miyase A, Williams JG, Wang SS. Damage tolerance of synthetic fiber mooring rope: Small scale experiments and analytical evaluation of damaged subropes and elements. Final Project Report, 2002.

  22. Wang RC, Miscoe A, McKewan W. Model for the structure of round strand wire ropes. US Department of Health and Human Services, 1998.

  23. Morejón L, Jasso C, Davidenko N, Mendizábal E. Materiales poliméricos para la reconstrucción de partes del cuerpo humano. Revista Universidad de Guadalajara, 1999: 14.

  24. Brown M. Suture materials and needles. Dermatologic Surgery Core Curriculum 2003.

  25. Raghavendra R, Dahiya A, Kamath M. Nylon fibers, technical report, Department of Materials Science & Engineering. University of Tennessee at Knoxville, 2004.

  26. The Plastics Web. http://www.ides.com.

  27. Pioletti D, Rakotomanana L, Leyvraz P. Strain rate effect on the mechanical behaviour of the anterior cruciate ligament-bone complex. Medical Enginnering and Physics 1999; 21: 95-100.

  28. Basquin OH: The Mechanics of Building Construction. Science 1912; 36: 119-12.




2020     |     www.medigraphic.com