On the modelling bone tissue fracture and healing of the bone tissue / Sobre el modelado de los procesos de fra ctura y reparacion del tejido óseo

ABSTRACT

This paper reviews the available literature on computational modelling in two areas of bone biomechanics fracture and healing. Bone fracture analysis attempts to predict the failure of musculoskeletal structures by several possible mechanisms under different loading conditions. However, as opposed to structurally inert materials, bone is a living tissue that can repair its elf. An exciting new field of research is being developed to better comprehend these mechanisms and the mechanical behaviour of bone tissue. One of the main goals of this work is to demonstrate, after a review of computational models, the main similarities and differences between normal engineering materials and bone tissue from a structural point of view. We also underline the importance of computational simulations in biomechanics due to the difficulty of obtaining experimental or clinical results.

RESUMEN

La fractura de todo tipo en los órganos óseos es una de las causas indirectas más importantes de mortalidad en personas de avanzada edad y uno de los factores de mayor incidencia social y económica dentro del ámbito sanitario en las sociedades desarrolladas. Es por tanto importante disponer de una mejor comprensión de los mecanismos de fractura ósea y de los modelos necesarios que tratan de predecir su fallo como consecuencia de diferentes condiciones de carga. Sin embargo, a diferencia de lo que ocurre en materiales inertes, el hueso, como tejido vivo, tiene la capacidad de autorepararse. De hecho el mejor conocimiento de estos comportamientos, junto a la posibilidad de simulaciones suficientemente precisas, permitiría un mejor diseño de prótesis e implantes, siendo éste un campo de investigación de gran actualidad. Los objetivos principales de este trabajo son comprender las diferencias y similitudes entre el comportamiento a fractura entre el tejido óseo y los materiales ingenieriles habituales desde un punto de vista estructural, así como realizar una revisión de la bibliografía disponible sobre el modelado computacional en estas dos áreas de la Biomecánica ósea fractura y conformación del callo óseo, con objeto de enfatizar la importancia de la simulación en esta disciplina,, debido a la enorme dificultad, e incluso imposibilidad en muchos casos, de obtener resultados experimentales precisos y personalizados.