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INSTITUTO POLITECNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

SEPI - ZACATENCO

EFECTO DE LAS CARGAS DE COMPRESIÓN EN LA VERTEBRA CERVICAL C5, EMPLEANDO EL MÉTODO DEL ELEMENTO

FINITO.

Presenta: M. en C. Juan A. Beltrán Fernández

Octubre de 2004

OBJETIVOS• Analizar, comprender y razonar el

efecto del latigazo cervical desde el punto de vista mecánico.

• Establecer un modelo numérico instrumentado y analizarse mediante elementos finitos.

Hipótesis

• Se contempla la posibilidad de reducir la cantidad de intervenciones quirúrgicas que se requieren en el tratamiento de las lesiones generadas por el efecto del latigazo cervical, mediante la inserción de elementos geométricos en la sección posterior de la columna vertebral.

Flexión Lateral

PRINCIPALES MOVIMIENTOS A LOS QUE SE SOMETE LA ZONA CRANEAL – CERVICAL.

Flexo - compresión

.........

Rotación

.........

Lesión de Latigazo Cervical

Movimiento de Flexión -Tensión

Movimiento de Flexión Lateral

Movimiento Torsional

Gráfica de dolor referencial

Las zonas principales de afectación, se presentan en esta gráfica de dolor referencial.

Se estima que las zonas de mayor sensibilidad a dicho efecto, se presentan

en el intervalo C3 – C7.

Dolor de cuelloDolor de cuello y hombroDolores de cabeza

Dolor de cuello y hombro

Dolor de hombro y espalda

FRACTURA Y LUXOFRACTURA DE COLUMNA CERVICAL

Considerando que:

• Las lesiones de columna cervical son de gran importancia, por su gravedad y por las implicancias neurológicas que ellas conllevan. Estas lesiones neurológicas provocan graves limitaciones e invalidez en la vida de personas en plena actividad laboral.

• El costo del tratamiento para las personas, instituciones y países es extraordinariamente alto.

FRACTURA Y LUXOFRACTURA DE COLUMNA CERVICAL

…………• Los traumatismos de la columna cervical se distribuyen en

20% para C1 - C2 y en 80% para C3 - C7.• El costo del tratamiento para las personas, instituciones y

países es extraordinariamente alto.• Las lesiones del segmento C3 - C7 son las más

frecuentes de la columna cervical (alrededor del 80%).• Las vértebras más frecuentemente comprometidas son C5 y

C6• En su mayoría, estas lesiones se producen por impacto del

cráneo o por un mecanismo de desaceleración o aceleración brusco (mecanismo del "latigazo").

FRACTURA Y LUXOFRACTURA DE COLUMNA CERVICAL

Se tiene que: • Pueden distinguirse 6 tipos principales de mecanismo

lesional que se pueden combinar:• Flexión compresión. • Flexión disrupción. • Hiperextensión compresiva. • Hiperextensión disruptiva. • Rotación. • Compresión axial.

FRACTURA Y LUXOFRACTURA DE COLUMNA CERVICAL

a) Flexocompresión en las cervicales b)Flexión disrupción en las cervicales

FRACTURA Y LUXOFRACTURA DE COLUMNA CERVICAL

c) Flexión disrupción d) Hiperextensión compresiva

FRACTURA Y LUXOFRACTURA DE COLUMNA CERVICAL

e) Hiperextensión disruptiva en las cervicales

TRABAJO NUMERICO

-Fase inicial

Escaneo de Tomografías y extracción del perfil

……….

Creación del modelo de CAD

.....

Vistas extraídas del modelo de CAD

......

Diversas vistas del modelo de CAD

GENERACIÓN DEL MODELO DE ELEMENTOS FINITOS EN ANSYS

Exportación del modelo de CAD al programa de Elementos Finito para la creación del volumen.

Exportación del modelo de CAD al programa de Elementos Finito para la creación del volumen.

GENERACIÓN DEL MODELO DE ELEMENTOS FINITOS EN ANSYS

Asignación de condiciones de frontera del Modelo de Elementos Finitos

Resultados numéricos

………

………

Creación de los dispositivos de sujeción.

......

Configuración geométrica de las cervicales instrumentadas

......

Isométrico de las cervicales instrumentadas

......

Isométrico de las cervicales instrumentadas

......

Isométrico de las cervicales instrumentadas

......

Isométrico de las cervicales instrumentadas

GRACIAS