Influencia del estímulo mecánico en la osteogénesis por distracción

El alargamiento óseo mediante distracción osteogénica ha encontrado muchas aplicaciones clínicas en el tratamiento de discrepancias en la longitud de las extremidades, deformidades de las extremidades, defectos óseos y falta de unión de fracturas. Los estudios en animales han demostrado que las condiciones mecánicas afectan significativamente el proceso biológico de la osteogénesis. El conocimiento de la influencia de los estímulos mecánicos en la formación de hueso es, por tanto, fundamental para la mejora de la técnica actual, contribuyendo al tratamiento y cuidado de los pacientes que reciben alargamiento óseo. Estudios previos en humanos in vivo han abordado el problema midiendo el movimiento interfragmentario de la fractura ósea y la carga en la extremidad en términos de las fuerzas de reacción del suelo. El ambiente mecánico en el callo no está disponible con estos enfoques. Dado que el comportamiento de tensión y tensión del hueso es fundamental para su función normal, la respuesta a la osteotomía y la osteogénesis óseas, un número limitado de estudios han utilizado la técnica FEM simplificada para examinar los patrones de tensión y tensión en el callo en dos dimensiones durante condiciones de carga simplificadas. . Los patrones de tensión calculados, sin embargo, pueden estar lejos de la situación real en el callo. No hay datos disponibles para los patrones de estrés y deformación durante el proceso de osteogénesis por distracción.

El presente estudio es un paso más de nuestro proyecto NSC actual de un año, con el objetivo de cerrar la brecha mencionada anteriormente al monitorear continuamente los estímulos mecánicos aplicados a la extremidad y el callo, tanto a través de mediciones experimentales y cálculos FEM, como al correlacionar el observado cantidad y calidad de los estímulos mecánicos con los patrones calculados de tensión y deformación del tejido del callo. Específicamente, en este estudio propuesto, se desarrollarán modelos 3D de elementos finitos de la osteogénesis en cuatro puntos temporales durante el proceso de alargamiento de la extremidad para cada sujeto a partir de datos de TC de los sitios de osteotomía. Se utilizará un modelo 3D del modelo musculoesquelético de la extremidad inferior para calcular las fuerzas transmitidas por el hueso y los tejidos circundantes, que se utilizará para el posterior análisis FEM. El propósito del estudio es determinar los patrones de estrés y tensión en el callo en diferentes etapas de distracción y, con los datos recopilados de los experimentos de laboratorio de marcha realizados en nuestro proyecto NSC actual, proporcionar una imagen más clara de la influencia de los estímulos mecánicos en la distracción. osteogénesis.

Se espera que el presente estudio conduzca a una mejor comprensión de los mecanismos de la osteogénesis, lo que será útil para encontrar métodos de fijación apropiados en la osteogénesis por distracción que optimicen el entorno mecánico para la formación ósea.