Modelado y simulación del contacto lubricado en una prótesis total de rodilla: metal-metal o cerámica-cerámica

JOSE DI PAOLO; MARCELO BERLI; DIEGO M. CAMPANA; SEBASTIÁN UBAL

Florianópolis, Brasil

Congreso; 2do Encontro Nacional de Engenharia Biomecânica (ENEBI 2009); 2009

La performance mecánica de las prótesis respecto a la rodilla natural es muy baja, siendo el desgaste y la consecuente liberación de partículas de polietileno la causa más frecuente para su remoción. El desgaste puede ser disminuido modificando las propiedades mecánicas de los materiales, la geometría del implante y la velocidad de deslizamiento, aspectos que influyen fuertemente sobre la formación de la película de fluido lubricante que evita el contacto sólido – sólido (Di Paolo, 2006).  En este trabajo se modela la zona de contacto lubricado en una prótesis total de rodilla cuyos componentes femoral y tibial se suponen construidos con un material de muy alta rigidez (indeformable a los fines del modelado), lubricados por un fluido no newtoniano (líquido sinovial). El mismo se resuelve para las condiciones de la articulación durante la fase de apoyo, con el objetivo de determinar las relaciones óptimas entre factores geométricos, carga de la articulación y espesores de película que superen a las rugosidades superficiales de los materiales. Los resultados indican que el régimen de lubricación que predominaría sería el de lubricación mixta, sin embargo podría presentarse lubricación de película completa atendiendo al grado de conformidad y las terminaciones superficiales de los componentes.