Análisis del efecto biomecánico estructural de los ligamentos que soportan el arco plantar

Abstract

Este proyecto consta de dos partes: la primera parte consiste en el desarrollo del modelo CAD del pie humano, que dará la pauta para análisis de patologías y estudios estructurales del pie, la segunda parte del proyecto es la realización del modelo finito para el análisis de ligamentos que soportan el arco plantar con el objetivo de esclarecer la relevancia de los tejidos que impiden el desplome del arco. El modelo CAD fue creado a partir de la técnica de escaneo 3D y reconstrucción de sólidos. Para la creación del modelo de elemento finito, se hizo un estudio de posiciones del ciclo del caminado para determinar las condiciones de frontera. El modelo se simplificó considerando estudios experimentales previos que determina el nulo o insignificante aporte de ciertos elementos en la etapa de carga analizada (midstance). La caracterización de los elementos es simplificada a elementos elásticos lineales e isotrópicos. La metodología para la simulación consiste en la supresión de ligamentos de manera individual y en conjunto para determinar su importancia en el soporte del arco plantar, evaluando parámetros cinemáticos relacionados a la altura del arco plantar. Los ligamentos a evaluar son los plantares largo y corto, el spring el talonavicular y la fascia plantar. La validación del modelo se hizo indirecta con valores de la literatura para los ángulos de costa Bartani, KITE y las reacciones con el suelo de los metatarsianos. El análisis de contactos fue relevante en el resultado del análisis, siendo factor importante la identificación del radio de contacto entre los pares de huesos. Los resultados muestran que la fascia plantar es el tejido que brinda mayor oposición a la caída del arco plantar. El ligamento spring disminuye la caída ante la ausencia de otros ligamentos. La supresión del ligamento talonavicular no afecta la estructura del arco plantar.