Un modelo de comportamiento mecánico de tejidos biológicos blandos basado en una aproximación probabilista

• Marín, A. ^[1] ; Calvo Calzada, Begoña ^[1] ; Doblaré Castellano ^[1] ; Bea, J.A. ^[1]
  1. [1] Universidad de Zaragoza

     Universidad de Zaragoza

     Zaragoza, España

     
• Localización: Métodos Numéricos en Ingeniería: [Comunicaciones presentadas al IV Congreso de Métodos Numéricos en Ingeniería celebrado en Sevilla durante los días 7-10 de Junio de 1999] / R. Abascal (ed. lit.), José Domínguez Abascal (ed. lit.), G. Bugeda (ed. lit.), 1999, ISBN 84-89925-45-3
• Idioma: portugués
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• Resumen

  • En los últimos años se han desarrollado distintos modelos, tanto elásticos como viscoelásticos, que permiten simular el comportamiento de los tejidos biológicos blandos, así como, predecir su comportamiento mecánico en aquellos casos donde los ensayos serían complejos, costosos e incluso imposibles. En este trabajo se presenta un modelo elástico no lineal basado principalmente en el comportamiento del colágeno, elemento estructural básico de los tejidos biológicos blandos y principal portador de carga en vasos sanguíneos, piel, tendones, ligamentos, córnea, etc. Dicho modelo se basa en la diferente longitud de las fibras de colágeno en situación de descarga lo que implica que su puesta en carga dependa de tal longitud, además del nivel de carga, dando lugar a un modelo dependiente de la distribución de probabilidad de la longitud de estas fibras. Esta distribución se considera en este trabajo como una normal truncada en cero, lo que da lugar a un modelo de tan solo cuatro parámetros con claro significado físico: el módulo elástico del tejido cuando todas las fibras están en carga Kmax, la longitud a la cual comienzan a romper las fibras Lmax y la media y varianza µ y σ2 de la distribución de longitudes de fibras. Todos ellos, obviamente, de ser estimados a partir de resultados experimentales. En este artículo se presentan las bases de tal modelo, así como su aplicación y comparación con los resultados experimentales correspondientes, a distintos tejidos blandos como tendones, vasos sanguíneos o piel.