CMN 2026

Sobre la influencia del tipo de contacto en la evaluación biomecánica del pie humano mediante modelos de elementos finitos

  • Bayod, Javier (Universidad de Zaragoza)
  • Mancera, Natali (Universidad de Guanajuato)
  • Vidal-Lesso, Agustín (Universidad de Guanajuato)

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La implementación de modelos numéricos lo más realistas posible es un objetivo general de la simulación computacional, y en particular a la hora de predecir el comportamiento estructural de huesos y tejidos blandos en el ámbito de la biomecánica. La representación de las articulaciones es un punto crucial que ha de ser tenido en cuenta a la hora de realizar estas simulaciones. Numéricamente hay dos tipos de representaciones que se usan más comúnmente: una que permite movimiento entre los huesos en contacto y otra que no. En consecuencia, el comportamiento estructural se ve alterado en función de la que es elegida. En este trabajo se ha creado un modelo de elementos finitos del pie humano (ver figura) con el objetivo de cuantificar y analizar ambos tipos de contacto mecánico para determinar sus efectos en los tejidos blandos mediante evaluación y comparación de diferentes parámetros estructurales. Se simularon doce tejidos blandos principales del pie y los resultados indican que el tendón tibial anterior, la fascia plantar, el músculo extensor digitorum brevis y el tendón flexor digitorum brevis alcanzan los máximos niveles de tensión y deformación, así como los desplazamientos más altos con ambos modelos de contacto. Sin embargo, las diferencias en el empleo de ambos modelos alcanzan valores de hasta el 74.69% para el caso de las tensiones principales y del 68.42% para las deformaciones principales. También se encontraron diferencias significativas en los resultados de los desplazamientos de hasta el 42.03%. Estos resultados permiten cuantificar las diferencias en el uso de cada uno de estos modelos de contacto a la hora de evaluar las articulaciones y el impacto que se produce en los resultados de los tejidos blandos y sugiere la importancia que tiene el contacto en los parámetros estructurales, en este caso del pie humano. El contacto que reproduce el movimiento natural de la articulación es la mejor opción a la vista de los resultados encontrados.