Mechanical Characterization of Femoral Cartilage Under Unicompartimental Osteoarthritis

Resumen

El objetivo de esta investigación fue determinar las propiedades mecánicas y el espesor de cartílago articular en regiones femorales no afectadas en casos de osteoartritis unicompartimental de rodilla. Se realizaron pruebas en los especímenes utilizando un indentador cilíndrico plano de 3mm de diámetro y se aplicó un desplazamiento de 0.5mm en puntos específicos de cartílago femoral de siete rodillas con osteoartritis unicompartimental. Se obtuvieron el espesor, la rigidez, el módulo elástico, modulo cortante y volumétrico. Estas propiedades y espesores fueron comparados con trabajos previos de otros autores para cartílago sano. Los resultados mostraron que las propiedades mecánicas obtenidas en este trabajo para cartílago articular con osteoartritis nicompartimental presentan una mayor magnitud (hasta 53%) respecto a las obtenidas para cartílago sano en trabajos previos. Sin embargo, se encontró que el espesor de cartílago reportado para cartílago sano es mayor (hasta 69%) que el medido en los especímenes de este trabajo. Adicionalmente, los resultados mostraron que los puntos de análisis correspondientes a la línea de desplazamiento en el eje de flexión cinemática de los cóndilos presentan una significativa (p<0.05) similitud en espesor y módulos elástico, cortante y volumétrico. Las propiedades mecánicas obtenidas en este trabajo para cartílago de rodilla en casos de osteoartritis unicompartimental pueden ser utilizadas para analizar la artroplastia unicompartimental de rodilla a través de simulación numérica y predecir el comportamiento biomecánico de la articulación.