Taller Ciencia E Ingenieria De Materiales
Páginas: 18 (4338 palabras)
Publicado: 22 de febrero de 2013
TALLER NUMERO: 2
EQUIPO NUMERO: _________________
NOMBRES Y APELLIDOS: Víctor Márquez Camargo
Laura Cruz Pérez
Juliana López Cardona
Brenda Barrios Meriño
Ángela Cabrera Jiménez
TEMA I: INTRODUCCIÓN A LA CIENCIA E INGENIERÍA DE LOS MATERIALES.
1. La artroplastia total de cadera (THA) es el procedimiento de sustitución total de una cadera dañada por una prótesis artificial.a) Identifique los componentes reemplazados en la THA.
b) Identifique el material o materiales empleados en la fabricación de cada componente y las razones por las cuales se emplean.
c) Mencione cuáles son algunos de los factores que el ingeniero de materiales debe tomar en cuenta en la selección de materiales.
SOLUCIÓN:
-Los componentes reemplazados en la artroplastia total de caderason:
El componente femoral: es un vástago que se introduce en el interior del canal medular previamente labrado; para ello será necesario extirpar la cabeza del fémur.
Cabeza o componente cefálico: Esto es una esfera que se acopla al vástago. En ciertas prótesis el vástago y la cabeza son una misma pieza.
Componente acetabular: Este es el que sustituye la parte de la articulación de lacadera unida a la pelvis. Es una esfera hueca que se adapta perfectamente a la cabeza o componente cefálico.
En la imagen de la página anterior podemos ver los 3 componentes que forman la prótesis de cadera. El componente acetabular con su vertiente metálica que estará en contacto con el hueso, y la vertiente de polietileno que contacta con la cabeza del fémur. La cabeza femoral. Y componentefemoral o vástago que se introducirá en el interior de la cavidad labrada del fémur. Esta prótesis es modular, es decir los componentes vienen por separado y se ensamblan en el momento de la implantación.
-En cuanto a los materiales empleados en la fabricación de cada componente, se tienen en cuenta los siguientes:
El componente femoral o vástago generalmente será de un material metálico comoel acero o el titanio, debe ser un material especialmente resistente ya que es el encargado de transmitir todo el peso del cuerpo al fémur.
Las aleaciones de titanio tienen una notable resistencia a la corrosión, aun en ambientes agresivos como el del cuerpo humano. Son más resistentes a la corrosión que el acero inoxidable, el cual es más barato y es utilizado para dispositivos de fijacióntemporales, tornillos para huesos, entre otros, que son dispositivos de uso temporal que se retiran después de un periodo de tiempo no muy prolongado.
Desde el punto de vista ortopédico, la excelente biocompatibilidad del titanio, su alta resistencia a la corrosión y su bajo módulo de elasticidad son sumamente deseables.
Algunos ejemplos de aleaciones utilizadas en aplicaciones ortopédicas son Ti-6Al-4 V (F1472), Ti-6 Al-7 Nb y Ti-5 Al-2.5 Fe. La aleación F1472 es la más común en aplicaciones ortopédicas, como el reemplazo de articulaciones completas. Las otras dos aleaciones se usan en vástagos femorales de cadera, placas, tornillos, varillas y clavos.
El metal titanio es caro porque resulta difícil extraerlo en estado puro a partir de sus compuestos.
La cabeza o componente cefálicodebe ser de un material que permita crear una superficie muy lisa y resistente al desgaste. Cuanto más lisa sea la superficie de la cabeza, menor será la fricción que ofrece al movimiento por lo tanto menor será el desgaste a lo largo del tiempo. Los materiales que se suelen utilizar son la cerámica, el acero y el polietileno de alta densidad (que es una especie de plástico muy duro).
Elcomponente acetabular suele tener dos vertientes, la parte que se une al hueso que generalmente es metálica para ofrecer una buena resistencia a la transmisión de las cargas: acero, titanio, tantalio, etc. y la parte que está en contacto con la cabeza que deberá ser lisa y ofrecer una mínima fricción y resistencia al desgaste, la cual podrá ser de cerámica o de polietileno.
-En el caso de las...
EQUIPO NUMERO: _________________
NOMBRES Y APELLIDOS: Víctor Márquez Camargo
Laura Cruz Pérez
Juliana López Cardona
Brenda Barrios Meriño
Ángela Cabrera Jiménez
TEMA I: INTRODUCCIÓN A LA CIENCIA E INGENIERÍA DE LOS MATERIALES.
1. La artroplastia total de cadera (THA) es el procedimiento de sustitución total de una cadera dañada por una prótesis artificial.a) Identifique los componentes reemplazados en la THA.
b) Identifique el material o materiales empleados en la fabricación de cada componente y las razones por las cuales se emplean.
c) Mencione cuáles son algunos de los factores que el ingeniero de materiales debe tomar en cuenta en la selección de materiales.
SOLUCIÓN:
-Los componentes reemplazados en la artroplastia total de caderason:
El componente femoral: es un vástago que se introduce en el interior del canal medular previamente labrado; para ello será necesario extirpar la cabeza del fémur.
Cabeza o componente cefálico: Esto es una esfera que se acopla al vástago. En ciertas prótesis el vástago y la cabeza son una misma pieza.
Componente acetabular: Este es el que sustituye la parte de la articulación de lacadera unida a la pelvis. Es una esfera hueca que se adapta perfectamente a la cabeza o componente cefálico.
En la imagen de la página anterior podemos ver los 3 componentes que forman la prótesis de cadera. El componente acetabular con su vertiente metálica que estará en contacto con el hueso, y la vertiente de polietileno que contacta con la cabeza del fémur. La cabeza femoral. Y componentefemoral o vástago que se introducirá en el interior de la cavidad labrada del fémur. Esta prótesis es modular, es decir los componentes vienen por separado y se ensamblan en el momento de la implantación.
-En cuanto a los materiales empleados en la fabricación de cada componente, se tienen en cuenta los siguientes:
El componente femoral o vástago generalmente será de un material metálico comoel acero o el titanio, debe ser un material especialmente resistente ya que es el encargado de transmitir todo el peso del cuerpo al fémur.
Las aleaciones de titanio tienen una notable resistencia a la corrosión, aun en ambientes agresivos como el del cuerpo humano. Son más resistentes a la corrosión que el acero inoxidable, el cual es más barato y es utilizado para dispositivos de fijacióntemporales, tornillos para huesos, entre otros, que son dispositivos de uso temporal que se retiran después de un periodo de tiempo no muy prolongado.
Desde el punto de vista ortopédico, la excelente biocompatibilidad del titanio, su alta resistencia a la corrosión y su bajo módulo de elasticidad son sumamente deseables.
Algunos ejemplos de aleaciones utilizadas en aplicaciones ortopédicas son Ti-6Al-4 V (F1472), Ti-6 Al-7 Nb y Ti-5 Al-2.5 Fe. La aleación F1472 es la más común en aplicaciones ortopédicas, como el reemplazo de articulaciones completas. Las otras dos aleaciones se usan en vástagos femorales de cadera, placas, tornillos, varillas y clavos.
El metal titanio es caro porque resulta difícil extraerlo en estado puro a partir de sus compuestos.
La cabeza o componente cefálicodebe ser de un material que permita crear una superficie muy lisa y resistente al desgaste. Cuanto más lisa sea la superficie de la cabeza, menor será la fricción que ofrece al movimiento por lo tanto menor será el desgaste a lo largo del tiempo. Los materiales que se suelen utilizar son la cerámica, el acero y el polietileno de alta densidad (que es una especie de plástico muy duro).
Elcomponente acetabular suele tener dos vertientes, la parte que se une al hueso que generalmente es metálica para ofrecer una buena resistencia a la transmisión de las cargas: acero, titanio, tantalio, etc. y la parte que está en contacto con la cabeza que deberá ser lisa y ofrecer una mínima fricción y resistencia al desgaste, la cual podrá ser de cerámica o de polietileno.
-En el caso de las...
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