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http://cimav.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1004/2616| A study of PLA-based polymer blends with lumbar fusion cage applications and its design evaluation through finite element analysis | |
| LUIS ENRIQUE SOLORIO RODRIGUEZ | |
| Alejandro Vega Ríos | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial | |
| Resumen: El desarrollo de cajas de fusión intervertebrales involucra diversos factores entre los que destacan los materiales utilizados para la fabricación de estos dispositivos. Dentro de los mismos podemos encontrar metálicos y poliméricos, siendo los de tipo polímero quienes tienen una mayor demanda en aplicación e investigación en etapas académicas y piloto. Dentro de las desventajas que presentan las cajas de fusión intervertebrales fabricadas a partir de poli acetonas es que no pueden ser fabricadas debido que el material requiere condiciones de procesamiento muy alto, y esto requiere maquinaría especializada y costosa causando que los dispositivos sean caros. La biomecánica de trabajo demanda que el dispositivo tenga una buena resistencia a la compresión dado que las vértebras lumbares son quienes soportan el mayor peso en la columna vertebral. Otra desventaja de los materiales utilizados es que no presentan una biodegradación lo que implica la presencia permanente del dispositivo cuando es colocado en pacientes. En el presente trabajo se ha desarrollado una mezcla polimérica base PLA con las propiedades adecuadas para ser utilizadas con un potencial en cajas lumbares intervertebrales, teniendo como principal propiedad la biodegradación del material de una manera parcial. De la misma manera el material fue exitosamente impreso en 3d lo que puede extender la frontera de investigación para este material. De una forma paralela mediante el estudio de análisis de elementos finitos se obtuvieron los parámetros de diseño y se validaron con otros trabajos hechos en el área de simulación y se establecieron los parámetros a obtener para el material desarrollado. Las propiedades mecánicas se obtuvieron de manera experimental y los valores de módulo de Young y coeficiente de Poisson se alimentaron en el análisis de elementos finitos, y acompañados del diseño propuesto de una nueva caja intervertebral otorgaron los valores en desplazamiento y esfuerzos de von Mises de diseño. Después de efectuar la sustitución en uno de los discos intervertebrales por la caja intervertebral se obtuvieron los valores de desplazamiento y de esfuerzos von Mises. Los resultados mostraron excelentes propiedades mecánicas a la compresión compitiendo con el poli (éter éter) cetona y superándolo en la zona elástica. La simulación validó el diseño de la caja intervertebral con los reportes de otros autores y representa una opción de aplicación y sustitución como un material más económico | |
| 2019-12 | |
| Tesis de doctorado | |
| Inglés | |
| CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Doctorado en Ciencia de Materiales |
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