Propagación de ondas ultrasónicas en hueso cortical y trabecular

PATRICIA M. GAUZELLINO; JUAN E. SANTOS; FABIO I. ZYSERMAN

MECANICA COMPUTACIONAL

AMCA

Lugar: Santa Fe; Año: 2006 vol. 25 p. 747 - 758

Los huesos humanos son materiales porosos conteniendo fluidos y que presentan dos tipos de estructura: Cortical y Trabecular. La primera, conocida también como  compacta (vascular y lacuno-canalicular) constituye la capa externa de los huesos, mientras que la última, correspondiente a la parte esponjosa del tejidoóseo, presenta una trama interna más abierta, hecha de una red de láminas y varillas (trabéculas) sólidas interconectadas. La fracción de volumen de hueso en ambas partes es diferente, clasificando como hueso trabecular al que posee una parte de volumen de hueso por debajo del 70 % y como hueso cortical si la fracción de volumen de sólido es superior a este porcentaje.M. Biot desarrolló una teoría para propagación de ondas en medios porosos saturados por una fase fluida simple, mostrando la existencia de dos ondas compresionales y una onda de corte. Estas ondas compresionales han sido observadas en experiencias de laboratorio con huesos.En el presente trabajo, se modela la propagación de ondas ultrasónicas en huesos humanos, aproximando las ecuaciones de Biot por medio de elementos finitos. Se estudian los efectos de variación de distintos parámetos, tales como porosidad y  viscosidad en la velocidad y atenuación de las ondas.