Aquest projecte pretén ajudar a la comprensió de la mecànica de l’articulació del maluc, en general, i a la determinació de les causes biomecàniques de la coxartrosi, en particular –l’artrosi del maluc–. L’objectiu principal és calcular, a partir de dades de moviment i força obtingudes al laboratori, la distribució de la pressió hidrostàtica al cartílag articular en un instant del moviment de marxa humana enregistrat al
laboratori.
El mètode multi–escala que es descriu en aquest text utilitza dos models. El model
tridimensional musculoesquelètic de sòlids rígids s’utilitza per reproduir el moviment
del laboratori i calcular el valor de les forces musculars i articulars mitjançant una
anàlisi de dinàmica inversa. I la simulació amb el model d’elements finits del fèmur, la
pelvis i el cartílag articular, permet calcular la pressió al cartílag articular.
Les condicions de contorn del model d’elements finits es calculen amb les dades de cinemàtica i dinàmica provinents del model de sòlids rígids. Per tal d’emular el
moviment en una simulació estàtica, s’utilitza un força volumètrica sobre el fèmur que correspon a la força d’inèrcia de d’Alembert.
Els valor màxim de la pressió hidrostàtica al cartílag per a un instant de la marxa
enregistrada al laboratori és de 3,5 MPa, un 6% major que el valor de referència
utilitzat (3,3 MPa). Aquest valor s’ha ajustat fent variar els paràmetres del mètode de contacte a la superfície del cartílag del model d’elements finits, així, s’ha obtingut una distribució de la pressió més semblant a la real.
Tot el procediment que es descriu aquí, serveix com a precedent per a la simulació de
l’articulació del maluc d’un moviment realitat al laboratori. En futurs treballs, la modificació dels models per tal d’adequar-los a determinats pacients, pot ajudar a analitzar la biomecànica del maluc i, en particular, a determinar les causes de la coxartrosi juvenil
