Predicción de Densidades Óseas Fisiológicas de un Fémur Humano Mediante un Modelo Computacional de Remodelación Ósea

Abstract

El hueso es un tejido vivo cuya principal función mecánica es proveer rigidez, resistencia y protección al cuerpo, permitiéndole contar con una estructura que le confiere soporte y la capacidad de transmitir esfuerzos. Estas funciones están íntimamente vinculadas a las propiedades mecánicas del tejido, las cuales dependen tanto de la mineralización de su matriz orgánica como del proceso de remodelación interna, presentes durante toda la vida. Gracias a dicho proceso, el hueso cuenta con una estructura interna heterogénea que le otorga mayor resistencia en zonas de altas solicitaciones mecánicas y menor en zonas de baja utilidad mecánica pero elevado valor fisiológico. Si bien existen factores genéticos y fisiológicos que intervienen en la regulación del proceso de remodelación del hueso, tanto su arquitectura como los mecanismos dominantes de su sistema biológico están estrechamente vinculados a las solicitaciones mecánicas. El objetivo de este trabajo es mostrar que nuevas estrategias aplicadas al proceso de remoción del tejido, al ser incluidos en un modelo computacional de remodelación pre existente, permiten obtener densidades óseas similares a las fisiológicas de un hueso con geometría real sujeto a solicitaciones mecánicas fisiológicas. Dichas densidades son validadas con datos experimentales.