Desarrollo de dispositivos ortopédicos basados en el efecto superelástico para el tratamiento de distintas deficiencias óseas .
La seudoelasticidad y la memoria de forma son dos fenómenos conocidos desde hace más de medio siglo; su aplicación industrial es de lo más variada (desde actuadores térmicos hasta marcos de anteojos). El NiTi seudoelástico tiene la particularidad adicional de ser biocompatible, lo cual lo hace at...
Guardado en:
| Autor principal: | |
|---|---|
| Formato: | Tesis NonPeerReviewed |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2015
|
| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/506/1/1Korten.pdf |
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I25-R131-506 |
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I25-R131-5062015-10-20T18:57:50Z Desarrollo de dispositivos ortopédicos basados en el efecto superelástico para el tratamiento de distintas deficiencias óseas . Development of orthopedic devices based on pseudoelastic effect for bone growth deficiency treatment. Korten, Matías Física de materiales Medicine Medicina Children Niños [Pseudoelasticity Seudoelasticidad Orthopedics Ortopedia Bones Huesos Nitinol NiTi shape memory wire Alambre de NiTi seudoelástico] La seudoelasticidad y la memoria de forma son dos fenómenos conocidos desde hace más de medio siglo; su aplicación industrial es de lo más variada (desde actuadores térmicos hasta marcos de anteojos). El NiTi seudoelástico tiene la particularidad adicional de ser biocompatible, lo cual lo hace atractivo para aplicaciones médicas. En el presente trabajo se buscó fabricar y caracterizar dispositivos para la corrección de deficiencias en el crecimiento óseo de niños. Los dispositivos tradicionalmente disponibles en el mercado trabajan ejerciendo esfuerzos de compresión: son utilizados para limitar el crecimiento en ciertas zonas de la denominada placa de crecimiento (fisis) del hueso. El concepto desarrollado aquí es novedoso: estimular la fisis para lograr un alargamiento del miembro a la vez que se corrige la malformación. Un requisito del diseño fue que este estímulo se mantenga lo más constante posible a lo largo del tratamiento de corrección. Partiendo de que la transformación de fase martensitaaustenita de los materiales seudoelásticos ocurre a tensión mecánica constante, se exploró la posibilidad de utilizar el NiTi para obtener los efectos mencionados. Se estudió la fabricación y utilización de un dispositivo fabricado íntegramente de un alambre de NiTi seudoelástico. Se realizaron ensayos termomecánicos con el fin de caracterizar las fuerzas desarrolladas y la influencia de diferentes parámetros geométricos y físicos en las mismas. Se concluye que la aplicación de un dispositivo de estas características en un implante es posible y la fuerza de estímulo adaptable a cada necesidad individual. Pseudoelasticity and shape memory are well-known phenomena: their industrial application is quite varied (ranging from thermal actuators to frames for eyeglasses). Pseudoelastic NiTi has the additional benefit of biocompatibility, which makes it attractive for medical applications. The scope of this study was to fabricate and characterize a device for the correction of childhood bones growth abnormalities. Traditional devices work under the principle of a compressive action, i.e., by limiting the growth exerting compression on the growth plate. The concept behind the present study is innovative: to stimulate the growth plate in order to stretch the limb at the same time it corrects the direction of growth. Constant stimulation during an as long as possible period of bone growth is desirable. The fact that the martensitic transformation on pseudoelastic materials occurs at constant stress level motivates considering pseudoelastic NiTi materials in this type of applications. Fabrication and use of a device made entirely out of a NiTi shape memory wire has been studied. Thermomechanical measurements were done in order to understand the developed forces and the influence of different geometrical parameters on them. It is concluded that a device of such characteristics in an implant is possible and that the stimulating force is adaptable to individual needs. 2015-06-23 Tesis NonPeerReviewed application/pdf http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/506/1/1Korten.pdf es Korten, Matías (2015) Desarrollo de dispositivos ortopédicos basados en el efecto superelástico para el tratamiento de distintas deficiencias óseas . / Development of orthopedic devices based on pseudoelastic effect for bone growth deficiency treatment. Proyecto Integrador Ingeniería Mecánica, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro. http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/506/ |
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Instituto Balseiro |
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La seudoelasticidad y la memoria de forma son dos fenómenos conocidos desde hace más de
medio siglo; su aplicación industrial es de lo más variada (desde actuadores térmicos hasta marcos
de anteojos). El NiTi seudoelástico tiene la particularidad adicional de ser biocompatible, lo cual lo
hace atractivo para aplicaciones médicas.
En el presente trabajo se buscó fabricar y caracterizar dispositivos para la corrección de
deficiencias en el crecimiento óseo de niños. Los dispositivos tradicionalmente disponibles en el
mercado trabajan ejerciendo esfuerzos de compresión: son utilizados para limitar el crecimiento en
ciertas zonas de la denominada placa de crecimiento (fisis) del hueso. El concepto desarrollado aquí
es novedoso: estimular la fisis para lograr un alargamiento del miembro a la vez que se corrige la
malformación. Un requisito del diseño fue que este estímulo se mantenga lo más constante posible a
lo largo del tratamiento de corrección. Partiendo de que la transformación de fase martensitaaustenita
de los materiales seudoelásticos ocurre a tensión mecánica constante, se exploró la
posibilidad de utilizar el NiTi para obtener los efectos mencionados.
Se estudió la fabricación y utilización de un dispositivo fabricado íntegramente de un alambre de
NiTi seudoelástico. Se realizaron ensayos termomecánicos con el fin de caracterizar las fuerzas
desarrolladas y la influencia de diferentes parámetros geométricos y físicos en las mismas. Se
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