¿Son extensibles las propiedades del anillo fibroso lumbar al segmento torácico? Comparación del modelo de material

Abstract

Las características mecánicas del anillo fibroso (AF) lumbar han sido ampliamente investigadas, siendo escasa la literatura sobre los torácicos. Los modelos hiperelásticos comúnmente utilizados para simularlas son muy variables en la literatura por la dificultad de representar mecánicamente tanto la substancia base (SB), como las fibras de colágeno (FC) embebidas. La primera metodología que se usó para modelar el comportamiento del AF incluía las FC como muelles axiales entre capas de material hiperelástico, cuyas propiedades se obtenían calibrando el modelo con el rango de movimiento (ROM) experimental obtenido en estudios cadavéricos. Numerosos modelos de elementos finitos (MEFs) han seguido esta metodología para un AF lumbar representativo y han extendido las propiedades a otros niveles, incluido el torácico sin contrastar su precisión. Posteriormente, algunos autores propusieron el modelo hiperelástico de Hozapfel-Gasser-Ogden (HGO) por su fácil implementación en MEFs frente a lo anterior. Actualmente, ambas metodologías coexisten con predicciones correctas del ROM. Sin embargo, no hay criterios claros que permitan establecer ventajas e inconvenientes de sendas metodologías. El objeto de este estudio es: (1) comprobar si los modelos de material calibrados para el segmento lumbar pueden extenderse al torácico y (2) comparar la respuesta de ambas metodologías con el ROM torácico experimental obtenido en un estudio cadavérico previo.