Optimización geométrica de piezas mecánicas en particular de prótesis de rodilla aplicando la Teoría Constructual
Resumen
Estudios de la evolución y tendencias de los reemplazos totales de rodilla indican que las cirugías de revisión han crecido a un ritmo mayor que las cirugías propias de reemplazo, esto demuestra que aunque el problema se encuentra plenamente identificado, las soluciones propuestas no han mejorado los resultados. Por ello el objetivo de este trabajo es presentar una manera diferente de diseño de prótesis, basado en los principios de la Teoria Constructual, la cual trata predecir y explicar la estructura (organización)espacial y temporal macroscópica que está en todas partes. Consiste en incluir una explicación física, lógica y cuantificable en un campo que hasta hace poco consideraba las corrientes naturales como resultados del azar y de la necesidad.
Citas
A. Bejan y S. Lorente, «The constructual law of desing and evolution in nature,» The royal Society Publishing, nº 365, 2010.
A. Bejan, «Constructal theory of pattern formation,» Hydrology and Earth Sistems Sciences., 2007.
J. J. Rojas Dieguez, «Entropía un breve esbozo,» Universidad Rafael Landívar, Facultad De ingeniería.
R. Georgescu, «Energy and Economic Myths,» Southern Economic Journal, pp. 347-381, 1975.
R. Georgescu, «The entropy Law and the Economic Process., » Harvard University Press., 1971.
A. Bejan, «The Constructal of organization in nature: tree-shaped flows and body size,» The Journal of Experimental Biology, 2004.
F. M. António , «Constructal pattern formation in stony corals, bacterial colonies and plant roots under different hydridynamics conditions.,» Journal of Theoretical Biology, vol. 242, pp. 954-961, 2006.
D. C. Jordan y A. Bejan , «The evolution of speed, size and shape in moder athlectics .,» The Journal of Experimental Biology , pp. 2419-2425, 2009.
A. Bejan y G. Merkx , «Constructual Theory of Social Dynamics,» Springer , 2007.
C. Amoozegar, «Constructual theory of written language., » Springer, 2007.
I. Rodriguez Santana , R. Navarro García y R. Cabrera Bonilla , «Anatomía y biomecánica de la rodilla,» III Jornada Canarias de Traumatología y Cirugía Ortopédica.
R. G. Domenech , M. Moreno Cascales y M. Fernandez Villacañas Marín , «Anatomía y biomecánica de la articulación de la rodilla,» ELSEVIER, 2003.
R. SanJuan Cerveró, P. Jiménez Honrado, E. Gil Monzó y R. Sánchez Rodríguez, «Biomecánica de la Rodilla,» ELSEVIER, 2005.
R. Sanjuan Cerveró, P. Jiménez Honrado , E. Gil Monzó , R. Sánchez Rodríguez y J. Fenollosa Gómez, «Biomecánica de la rodilla,» Journal of Biomechanics, 2005.
E. C. Martinez Villalpando y H. Herr, «Agonist-antagonist active knee prosthesis: A preliminary study in level-ground walking.,» Journal of Rehabiitation Research & Development, 2009.
Q. Shao, T. D. MacLeod, K. Manal y T. S. Buchanan, «Estimation of Ligament Loading and Anterior Tibial Translation in Healthy and ACL-Deficient Knees During Gait and the Influence of Increasing Tibial Slope Using EMG-Driven Approach,» Annals of Biomedical Engineering. , vol. 39 , nº 1, 2011.
K. B. Shelburne , M. R. Torry y M. G. Pandy , «Muscle, Ligament, and Joint-Contact Forces at the Knee during Walking.,» Medice & Science in Sports & Exercise, 2005.
H. Koblauch, T. Heilskov-Hansen, T. Alkjaer, E. B. Simonsen y M. Henriksen, «The Effect of Foot Progression Angle on Knee Joint,» Journal of Applied Biomechanics, 2013.
A. Godest , M. Beaugonin, E. Haug, M. Taylor y P. Gregson , «Simulation of a knee joint replacement during a gait cycle using explicit finite element analysis,» Journal of Biomechanics , nº 35, pp. 267-275, 2002.
P. Walker , G. Blunn, D. Broome, J. Perry, A. Watkins, S. Sathasivam y M. Dewar, «A knee simulating machine for performance evaluation of total knee replacements,» Journal of Biomechanics , nº 30 , pp. 83-89.
C. Turner, «Functional Determinants of bone structure beyond Wolff's Law of bone transformation,» Sciencie Direct., 1992.
M. Harold y M. Frost, «Wolff's Law and Bone's structural adaptations to mechanical usage:an overview for clinicians,» Sciencie Direct, 1993.
B. Clarke, «Normal Bone Anatomy and Physiology,» Journal of the American society of Nephrology, 2008.
R. L. Young y A. V. BAdyaev, «Evolution of ontogeny: linking epigenetic remodeling and genetic adaptation in skeletal structures,» Oxfford Journals Integrative and Comparative Biology., 2007.
R. Huiskes , B. Van Rietbergen, A. Odgaard y J. Kabel, «Direct mechanics assessment of elastic symmetries and properties of properties of trabecular bone architecture, » J Biomechanics, vol. 29, 1996.
S. Cowin, «The relationship between the elasticity tensor and the fabric tensor.,» Mech Mater, pp. 137-147.
R. B. Hetnarski y M. Reza Eslami, Thermal Stresses -Advanced Theory and Applications, New York. : Springer, 2009.
H. Langhaar Langhaar, Energy methods in applied mechanics, New York, 1962.
I. Romero Olleros, Introducción a la mecánica de los sólidos deformables., Madrid: E.T.S. Ingenieros Industriales, 2014.
A. Bejan , «Entropy generation through heat and fluid flow,» Philosophical Transaction of the Royal Society, 1982.
H. Carslaw y J. Jaeger , Conduction of heat in solid, 2a. ed., Claredon Press, Oxford.
J. Eshelby, Colledted Works of J.D. Eshelby The mechanics of defects and Inhomogeneities., vol. 133, Springer, 2006.
J. Eshelby , «The determination of elastic field of an ellipsoidal inclusion and related problems,» Royal Soc. of London, vol. 241, nº 376, 1957.
J. Eshelby , «The elastic field outside of elliptical inclusion, » Proceedings of the Royal Society of London , vol. 252, nº 1271, pp. 561-569, 1959.
Y. Zhao , G. Tandon y G. Weng, «Elastic moduli For a classs of porus materials,» Acta Mechanica , pp. 76-105, 1989.
M. Soncini , L. Vandini y A. Redaelli , «A finite element analysis of knee joint replacement during a gait cycle,» Journal of Applied Biomaterials & Biomechanics , vol. 75, pp. 19-26, 2004.
S. Cowin, «Mechanosensation and fluid transport in living bone,» J. Musculoskel Neuron Interact , 2002 .
G. Marriot, «The osteocyte as a wiring transmission system, » J. Musculoskel Neuron Interact, 2000.
A. Santos A., J. Bakker y K. Nulend, «The role of osteocytes in bone mechanotransduction.,» Springer, pp. 1027-1031, 2009.
