RESUMEN Un gran número de fracturas de húmero proximal están siendo tratadas con osteosíntesis. Sin embargo, la pérdida de reducción sigue siendo un problema grave, lo que lleva al recorte de tornillo en la articulación humeral y la reoperación. De acuerdo con la teoría del strain interfragmentario, se debe considerar el equilibrio entre una fijación flexible, que estimula la formación de callos, y una fijación inestable, que conduce al fallo del implante. Los principales elementos implicados en este caso son las condiciones fisiológicas de carga, la configuración de los tornillos de soporte, el material del implante y la calidad ósea. El objetivo de esta investigación es detectar la influencia de los elementos anteriores para formular una escena positiva que minimice el riesgo de fracaso. Se utilizó un diseño de experimentos de tipo factorial en combinación con el uso del método de elementos finitos para dar lugar a la recogida de datos. Las condiciones de carga asemejan a: “sostener un peso muerto” (tensión), “levantar frontalmente un peso muerto” (flexión) y torsión. Los resultados sugirieron que el material del implante es el elemento con mayor influencia y contribuye a estabilizar la fijación de la fractura, siguiendo la configuración de soporte. La práctica de incluir un soporte medial con tornillos calcar en diferentes calidades de tejido óseo ofrece una rigidez favorable que aquellos que no los utilizan. Esta afirmación es apoyada por resultados de informes publicados recientemente. Además, el soporte medial reduce el strain en la interfaz hueso-implante. Aunque estos resultados mostraron una evaluación demasiado moderada por el uso de un modelo isotrópico, son eficaces para conocer los elementos biomecánicos y su influencia para describir una tendencia de comportamiento y crear una base para futuros estudios. Además, el tiempo de cálculo disminuyó considerablemente.

Proximal humerus fractures are becoming more common due to the aging of the population, and more related scientific research is also emerging. Biomechanical studies attempt to optimize treatments, taking into consideration the factors involved, to obtain the best possible treatment scenario. To achieve this, the use of finite element analysis (FEA) is necessary, to experiment with situations that are difficult to replicate, and which are sometimes unethical. Furthermore, low costs and time requirements make FEA the perfect choice for biomechanical studies. Part of the complete process of an FEA involves three-dimensional (3D) bone modeling, mechanical properties assignment, and meshing the bone model to be analyzed. Due to the lack of standardization for bone modeling, properties assignment, and the meshing processes, this article aims to review the most widely used techniques to model the proximal humerus bone, according to its anatomy, for FEA. This study also seeks to understand the knowledge and bias behind mechanical properties assignment for bone, and the similarities/differences in mesh properties used in previous FEA studies of the proximal humerus. The best ways to achieve these processes, according to the evidence, will be analyzed and discussed, seeking to obtain the most accurate results for FEA simulations.

* Autor a quien debe ser dirigida la correspondenciaRecibido Dic. 13, 2013; Aceptado Feb. 20, 2014; Versión final recibida Abr. 17, 2014 Resumen Se realizó un estudio sobre un ala con perfil NACA 4412 construido en aluminio 6061, para obtener mediciones de esfuerzos del perfil aerodinámico, que se procesaron por medio de un sistema de adquisición de datos PXI. Se realizó un análisis comparativo entre lo teórico, el análisis por el método de elementos finitos usando el programa ANSYS y medido con el sistema de adquisición de datos PXI, para validar la metodología utilizada en la medición. Mediante galgas uniaxiales se logró la configuración de galgas triaxiales, integrando este arreglo al sistema de adquisición de datos, para monitorear la información medida. Según los resultados teóricos, los de ANSYS y los experimentales, se observa un aceptable grado de exactitud entre los valores. Estos resultados validan la adquisición de datos por medio de una configuración de galgas en forma de roseta en delta para el análisis de esfuerzos del perfil aerodinámico. Palabras claves: método del elemento finito, galgas extensométricas, esfuerzos, perfil aerodinámico, deformación unitaria. Comparative Structural Analysis by Uniaxial and Triaxial Strain Gauges on a Wing Profile NACA 4412 AbstractA study was performed on the structural behavior of a wing profile NACA 4412 fabricated with aluminum 6061, to obtain stress measurements of an airfoil, which are processed by a data acquisition system PXI. A comparative analysis between theoretical estimates, analysis by the finite elements method using the software ANSYS and values measured with the data acquisition system PXI, for validating the methodology used in the measurement. Through a set of uniaxial gauges, a triaxial configuration was achieved, integrating this arrangement to the data acquisition system in order to monitor the information measured. According to the theoretical results, those of the ANSYS analysis and the experimental values, an acceptable degree of accuracy was achieved. These results validate the data acquisition through a setting gauge in the form of delta rosette for the stress analysis of an airfoil.

Proximal humerus fractures are becoming more common due to the aging of the population, and more related scientific research is also emerging. Biomechanical studies attempt to optimize treatments, taking into consideration the factors involved, to obtain the best possible treatment scenario. To achieve this, the use of finite element analysis (FEA) is necessary, to experiment with situations that are difficult to replicate, and which are sometimes unethical. Furthermore, low costs and time requirements make FEA the perfect choice for biomechanical studies. Part of the complete process of an FEA involves three-dimensional (3D) bone modeling, mechanical properties assignment, and meshing the bone model to be analyzed. Due to the lack of standardization for bone modeling, properties assignment, and the meshing processes, this article aims to review the most widely used techniques to model the proximal humerus bone, according to its anatomy, for FEA. This study also seeks to understand the knowledge and bias behind mechanical properties assignment for bone, and the similarities/differences in mesh properties used in previous FEA studies of the proximal humerus. The Prime Archives in Applied Sciences 3 www.videleaf.com best ways to achieve these processes, according to the evidence, will be analyzed and discussed, seeking to obtain the most accurate results for FEA simulations.

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