Jornal de Biomecânica Forense

Abstrato

Uma nova abordagem para simulações de fraturas: o modelo eletromagnético de membro inferior humano quebrável e reutilizável

Geoffrey T Desmoulin, Fariha An-Nafee Rashid, Colin Ropchan, Jason Meitz, Kunj Upadhyaya e Sammy Yan

Fundamento: As fraturas dos membros inferiores são lesões relativamente comuns resultantes de acidentes desportivos ou de veículos, quedas e outras situações. O local mais frequente desta fratura é o terço distal da tíbia. Diferentes métodos, desde ensaios de colisão utilizando manequins antropométricos até modelação por elementos finitos, têm sido utilizados para estudar os mecanismos de fratura. Este estudo desenvolveu um modelo eletromagnético de um membro inferior humano para fornecer um protótipo para testar fraturas expostas em locais de rutura desejados sob forças semelhantes às de uma fratura tibial humana real. Foi avaliada a capacidade do protótipo em simular tal fratura.
Métodos: O protótipo tinha dimensões realistas, locais de fratura e magnitudes de carga para fratura de um membro inferior humano masculino do percentil 50. Tanto o membro como a montagem de teste foram modelados a partir do SolidWorks (Dassault Systems, SOLIDWORKS Corp, Massachusetts, EUA). O modelo eletromagnético possuía um segmento inferior e superior com o eletroíman (APW Company, Rockway, New Jersey, EUA) montado no meio. Um teste de queda foi utilizado para testar o modelo dinamicamente.
Resultados: O modelo foi testado sob diferentes cargas e foram identificados picos de forças que levaram à rotura. O modelo era reutilizável após cada interrupção e, por isso, é adequado para testes repetidos.
Conclusão: Este artigo apresenta as características do modelo eletromagnético do membro inferior humano quebrável e reutilizável, os resultados da rutura sob forças semelhantes que causam fraturas expostas dos membros inferiores humanos na vida real e recomendações para o desenvolvimento futuro do modelo.