Análisis cinemático del movimiento de flexión-extensión del dedo pulgar mediante un mecanismo de palanca / Cinematic analysis of the flexion-extension movement of thumb finger by a bar mechanism

Introducción: La recuperación del grado de movilidad de las estructuras internas de la mano es un factor importante en la rehabilitación de pacientes. Objetivo: Estudiar la cinemática del movimiento de flexión-extensión de las estructuras internas del dedo pulgar a través de un mecanismo de palanca. Métodos: Se emplearon los métodos de análisis y síntesis de la teoría de mecanismos y máquinas. El dedo pulgar se definió como una cadena cinemática de tres grados de libertad. Resultados: La velocidad y aceleración máxima se obtuvieron en el recorrido de la posición extrema superior hasta la de agarre. La velocidad angular para la unión metacarpo-falángica (MCP) fue 9.12 rad/s, 18.10 rad/s en la inter-falángica proximal (PIP) y 10.07 rad/s en la inter-falángica distal (DIP); la velocidades lineal para la unión metacarpo-falángica (MCP) fue 0.45 m/s, 0.73 m/s en la inter-falángica proximal (PIP) y 0.30 m/s para la inter-falángica distal (DIP); as aceleraciones para MCP fue 4.10 m/s2 en el caso de la tangencial, 187.61 m/s2 para la normal; en la inter-falángica proximal (PIP) fue de 13.3 m/s2 en el caso de la tangencial, 163.71 m/s2 para la normal; y para la inter-falángica distal (DIP) fue de 3.04 m/s2 en el caso de la tangencial, 31.52 m/s2 para la normal. Conclusiones: Se definen las ecuaciones fundamentales que permitieron el obtener las velocidades y las aceleraciones durante el movimiento de flexo-extensión de las uniones del mecanismo, en las posiciones principales del dedo pulgar(AU)

Introduction: The recuperation of the range of mobility of the hand is an important factor in the patient rehabilitation. Objective: To study the kinematics of the flexion-extension movement of the thumb by a bar mechanism. Methods: The methods of analysis and synthesis of the theory of mechanisms and machines were used. The thumb was defined as a kinematic mechanism of three degrees of freedom. Results: The maximum speed was obtained between the upper position and the intermediate (or gripping) position. The angular velocities for the metacarpophalangeal joint (MCP) were 9.12 rad/s, in the proximal inter-phalangeal (PIP) of 18.10 rad/s and the distal inter-phalangeal (DIP) 10.07 rad/s. Also the linear velocities behaved as follows for the metacarpophalangeal joint (MCP) was 0.45 m/s, in the proximal inter-phalangeal (PIP) of 0.73 m/s to the distal inter-phalangeal (DIP) 0.30 m/s. Also the maximum accelerations are also obtained from the upper-end position to the intermediate (or gripping). Accelerations for the metacarpophalangeal joint (MCP) were 4.10 m/s2 for tangential component, 187.61 m/s2 for normal component; in the proximal phalangeal inter (PIP) was 13.3 m/s2 for tangential component, 163.71 m/s2 for normal component; and inter-phalangeal distal (DIP) were 3.04 m/s2 for tangential component, 31.52 m/s2 for normal component. Conclusions: The fundamental equations that allowed obtaining the velocities and accelerations during the movement of flexion and extension of the mechanism joints in the main positions of thumb were defined(AU)

Aplicación de los modelos mecanobiológicos en los procesos de regeneración ósea / Application of mechano-biological models in bone regeneration process / Mise en application des modèles biomécaniques dans les processus de régénération osseuse

Los modelos computacionales constituyen una herramienta necesaria en las investigaciones científicas. En este trabajo se muestra la utilización de las nuevas tecnologías, a través del Método de los Elementos Finitos en la implementación de los modelos mecanobiológicos usados en ortopedia. Se exponen los principales modelos mecano-reguladores que aparecen en la bibliografía y se ejemplifican las ventajas que proporcionan las técnicas de modelación en el pronóstico de la formación de nuevo tejido óseo, como respuesta biológica del organismo debido a la aplicación de cargas externas.

Computational models are a necessary tool in scientific researches. This paper deals with the use of new technologies, by using the Finite Element Method for the implementation of mechano-biological models used in orthopedic. Also the main mechano-regulator models are shown in this article, which are described in literature. On the other hand, the advantages provided by the modeling techniques during the prognosis of the new tissue formation, as a response of the organism to the application of external loads are stated by these authors.

Les modèles informatisées constituent un outil nécessaire dans les recherches scientifiques. Dans ce travail, on montre l’usage des nouvelles technologies, telle que la méthode des Éléments finis, dans la mise en application des modèles biomécaniques utilisés en orthopédie. On fait une révision des modèles mécano-régulateurs principaux apparus dans la littérature, et on met des exemples des bénéfices obtenus par les techniques de modélisation dans le pronostic de formation du nouveau tissu osseux comme réponse biologique du corps aux charges externes.

Generación de imágenes tridimensionales: integración de tomografía computarizada y método de los elementos finitos / 3D imaging: integration of computerized tomography and the finite element method

Se trata la posibilidad de utilización de las nuevas tecnologías y en especial la Tomografía Axial Computarizada (CT) utilizando como herramienta modeladora el Método de los Elementos Finitos (MEF) para la generación de volúmenes 3D que puedan ser empleados en la obtención de modelos mecano-biológicos aplicables a afecciones ortopédicas.

This work deals about the possibility of using new technologies and especially the Computed Tomography (CT) using shaper tool as the Finite Element Method (FEM) to generate 3D volumes that can be employed in obtaining it mechanical-biological models applicable to orthopedic conditions.