Estimación de variables eléctricas en un muslo 3D con fractura de diáfisis femoral estimulado magnéticamente

Autores/as

  • María Elena Moncada Universidad del Valle
  • Héctor Cadavid Universidad del Valle

DOI:

https://doi.org/10.17533/udea.redin.18925

Palabras clave:

Modelos magnéticos 3D, estimulación magnética, fractura diafi saria de fémur, estimación de variables eléctricas

Resumen

Este artículo presenta el comportamiento de variables eléctricas inducidas en un modelo geométrico de muslo 3D con fractura de diáfi sis femoral que es estimulado magnéticamente. Para esto se desarrolla una metodología de construcción del muslo 3D para cada paciente conformada por seis volúmenes incluyendo la forma de fractura con material sangre. Al modelo geométrico se adiciona un par de bobinas Helmholtz como fuente de estimulación. La señal de estimulación será entre 0,5 y 2 mT y entre 5 y 100 Hz. Los resultados refl ejan la importancia de la geometría en la magnitud y polaridad del campo eléctrico inducido y de la frecuencia en la densidad de corriente inducida. Esta metodología no requiere gastos adicionales al tratamiento convencional.

|Resumen
= 163 veces | PDF
= 59 veces|

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Biografía del autor/a

María Elena Moncada, Universidad del Valle

Grupo de Investigación en Alta Tensión —GRALTA—, Laboratorio de Alta Tensión, Escuela de Ingeniería Eléctrica y Electrónica.

Héctor Cadavid, Universidad del Valle

Grupo de Investigación en Alta Tensión —GRALTA—, Laboratorio de Alta Tensión, Escuela de Ingeniería Eléctrica y Electrónica.

Citas

M. J. Lunt. “Magnetic and electric fields produced during pulsed magneticfi eld therapy for non-union of the tibia”. IEEE Transaction Medicine and Biology and Computer. 1982. Vol. 20. pp. 501-511. DOI: https://doi.org/10.1007/BF02442413

F. X. Hart. “Spreadsheet method for calculating the induced currents in bone-fracture healing by low-frequency magnetic fields”. Bioelectromagnetics. 1994. Vol. 15. pp. 465-482. DOI: https://doi.org/10.1002/bem.2250150509

O. P Gandhi. J. F. Deford. H. Kanai. “Impedance method for the calculation of power deposition patterns in magnetically induced hyperthermia”. IEEE Transaction and Biomedicine Engineering. 1984. Vol. 31. pp. 644-651. DOI: https://doi.org/10.1109/TBME.1984.325314

NIEHS Working Group Report. Assessment of Health Effects from Exposure to Power-Line Frequency Electric and Magnetic Fields. National Institute of Environmental Health Sciences of the National Institutes of Health, Research Triangle Park, Minnesota 16-24 June 1998. pp 9-49

K. J. McLeod. C. T. Rubin. “In vivo sensitivity of bone tissue to electromagnetic field exposure”. Science. 1998. pp. 74-78.

A. Rusovan. M. Kanje. K. H. Mild. “The stimulatory effect of magnetic fields on regeneration of the rat sciatic nerve is frequency dependent”. Experimental Neurology. Vol. 117. 1992. pp. 81-84. DOI: https://doi.org/10.1016/0014-4886(92)90113-5

S. Gabriel. R. W. Lau. C. Gabriel. “The dielectric properties of biological tissues, measurements in the frequency range 10 Hz to 20 GHz ”. Physical and Medical Biology. Vol. 41. 1996. pp. 2271-2293. DOI: https://doi.org/10.1088/0031-9155/41/11/003

I. Yasuda. “On the piezoelectric activity of bone”. Journal of Japanese Orthopedic Surgery Society. 1954. pp. 28 - 267.

E. Fukanda. “Mechanical deformation and electrical polarization in biological substances”. Biotechnology. Vol. 5. 1968. pp. 199-208. DOI: https://doi.org/10.3233/BIR-1968-5302

J. Black. E. Korostoff. “Strain-related potentials in living bone”. Science. Vol. 238. 1987. pp. 95-120. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1749-6632.1974.tb26781.x

C. T. Brighton. S. R. Pollack. “Treatment of recalcitrant nonunion with a capacitively coupled electric fi eld”. Journal Bone Joint Surgery. Vol. 67. 1985. pp. 577-585. DOI: https://doi.org/10.2106/00004623-198567040-00012

W. Chang. Influences of electromagnetic fields stimulation on bone fracture and osteoporosis. Department of biomedical Engineering. Chung Yuan Christian University. Taiwan. 2003. pp. 1-30.

R. Aaron. D. McK. B. J. Simon. “Treatment of non-unions with electric and electromagnetic fi elds”. Clinical and Orthopedic Vol. 419. 2004. pp. 21-29. DOI: https://doi.org/10.1097/00003086-200402000-00005

J. H. McElhaney. R. Stalnaker. R. Bullard. “Electric fields and bone loss of disuse”. Journal of biomechanics. Vol. 1. 1968. pp. 47-52. DOI: https://doi.org/10.1016/0021-9290(68)90037-7

M. E. Moncada. C. R. Pinedo. H. Cadavid. A. Martínez. C. A. Sartori. “Development and simulation for a magnetic stimulation prototype for Long Bones Fractures consolidation”. EHE ‘06 - International Conference on Electromagnetic Fields, Health and Environment, Madeira, 27th - 29th of April 2006. pp. 2.81-2.85.

M. E. Moncada. Sistema de generación de campo magnético con apoyo computacional como herramienta coadyuvante en la consolidación de fractura de diáfisis femoral. Tesis de doctorado. Programa de Ingeniería Eléctrica y Electrónica. Universidad del Valle. Cali/Colombia. 2007. p.180.

M. E. Moncada. H. Cadavid. “Importancia de la geometría del paciente en las variables eléctricas inducidas con es-timulación magnética”. 2007. Artículo en preparación.

M. E. Moncada. H. Cadavid. “Metodología de construcción 3D de muslos estimulados magnéticamente para estimar variables eléctricas inducidas”. 2007. Artículo en preparación.

O. Gutiérrez. A. Martínez. M. E. Moncada. C. R. Pinedo. H. Cadavid. W. Criollo. F. Pérsico. Efecto de la estimulación con campos magnéticos en la proliferación y crecimiento de fibroblastos de piel humana y osteoblastos humanos normales, estandarización de procedimiento de radiación. Proyecto Convocatoria Interna Universidad del Valle. Cali, Colombia. 2006.

A. Martínez. M. E. Moncada. C. R. Pinedo. H. Cadavid. M. Badiel. F. Pérsico. Validación clínica de un sistema simulación – generación de campo magnético como coadyuvante en la consolidación de fractura de diáfisis femoral. Proyecto 435934319182. Convocatoria Colcienciasss 344 Solución de problemas prioritarios en salud, Colombia. 2006.

M. E. Moncada. H. Cadavid. Importancia del material de consolidación en un modelo de muslo 3D con frac-tura de diáfisis femoral para la estimación de variables eléctricas inducidas por campos magnéticos. 2007. Artículo en preparación.

Descargas

Publicado

2014-03-19

Cómo citar

Moncada, M. E., & Cadavid, H. (2014). Estimación de variables eléctricas en un muslo 3D con fractura de diáfisis femoral estimulado magnéticamente. Revista Facultad De Ingeniería Universidad De Antioquia, (42), 120–131. https://doi.org/10.17533/udea.redin.18925