Desarrollo de un modelo electrónico para la determinación de la resistencia ósea y su comprobación con la densidad y elasticidad del hueso en estudios experimentales

Resumen

En esta tesis doctoral se ha diseñado, construido y validado un instrumento de medida de la resistencia a la rotura de los huesos de rata. La aplicación fundamental de tal instrumento está en la investigación sobre osteoporosis. Para alcanzar los objetivos previstos, se ha diseñado, montado y puesto a punto un aparato de medida de esfuerzos de comprensión y deformaciones de fémures de rata, en el que, para abordar el estudio, se pueden observar tres partes bien diferenciadas.: A- Sistema mecánico: Es el responsable de llevar a cabo los esfuerzos de compresión necesarios para alcanzar la rotura del cuello de la cabeza del fémur. Se ha buscado un sistema que realiza los esfuerzos de formas automática y se han encontrado dificultades especiales en el diseño de las cabezas de compresión que permiten el posicionamiento correcto de los huesos durante todo el esfuerzo, para conseguir los resultados repetitivos deseados. B- Electrónica: En el diseño de la electrónica se debería resaltar la parte analógica de captación y acondicionamiento de las señales procedentes de los sensores. Ha sido la que ha requerido un diseño más cuidadoso, por los condicionantes de precisión impuestos. C- Los programas: El programa que permite transmitir las órdenes al aparato de medida y capturar los datos suministrados por los sensores se encuentra residente en un ordenador personal. Se ha cuidado el interface con el usuario para facilitar su manejo, tanto en la preparación de los ensayos, como en la realización de los mismos. Casi todos los ajustes se hacen de forma automática de software, evitando manipulaciones de la circuitería, habiéndose añadido un programa específico para la calibración del sensor de adquisición de esfuerzos, que permite trabajar al aparato como una balanza convencional.