Placa de compresión dinámica de mínimo contacto para reducción de fracturas de tibia

Abstract

El presente trabajo tiene como propósito diseñar una placa de compresión dinámica de mínimo contacto (LC-DCP) utilizada para proporcionar estabilidad y apoyo durante la consolidación de una fractura de huesos largos. Para llevar a cabo el diseño se seleccionó un modelo de placa LC-DCP de acuerdo con las exigencias de una fractura de tipo tibial a nivel de la diáfisis. Posteriormente se evaluó, el modelo planteado para la placa a partir de un estudio estático considerando dos arreglos del sistema placa-hueso-tornillos bajo diferentes condiciones de carga. Para obtener la distribución de esfuerzos se utilizó un software basado en el Método de Elementos Finitos (MEF), específicamente SOLIDWORKS 2018. Adicionalmente, se determinó la vida útil de la placa por un análisis de fatiga, con base al número de ciclos bajo condición de compresión. Se determinó que las regiones más críticas a la falla por cargas axiales ocurren en las aristas de los agujeros cercanos al foco de la fractura, comportándose como concentradores de esfuerzos y en cargas de flexión o torsión, las zonas críticas se presentan también en los rebajes. Por otra parte, se obtuvo que el esfuerzo máximo en la placa, para todas las condiciones de carga, no supera el límite elástico del Acero Inoxidable 316L por lo que el diseño podría ser empleado bajo las condiciones planteadas. Finalmente, con base al modelo de la LC-DCP se generó un código G considerando los parámetros de mecanizado de una máquina herramienta CNC que permitió la fabricación en Acero Inoxidable 316L con la finalidad de obtener un buen desbaste y acabado superficial.