En la Tabla 4.4 se indica la caída de presión computacional para los modelos de cánulas fabricados por electroerosión EDM para distintos ensayos realizados con flujos de distinta viscosidad: 0.2, 0.8 y 1.5 Pa·s (ver sección 4.2.2). Los resultados indicados presentan diferencias relativas de cada uno de los modelos respecto del modelo de referencia A0; PCFDrelativa =[(Pi-modelo - PA0-modelo)/PA0-model]). La Tabla 4.4 también indica la diferencia relativa de la fuerza de extrusión (Frelativa=[(Fi-modeol - FA0-modelo)/FA0-modelo]) obtenida durante los experimentos de extrusión con jeringas (ver sección 4.2.2). Algunos de estos experimentos se han representado en la Figura 4.7 y muestran cómo el modelo D7 (cánula completamente cónica) presenta la menor fuerza de extrusión acorde con los resultados descritos en la sección 4.3.1.
Figura 4.7. Evolución de la fuerza de extrusión F respecto del desplazamiento del émbolo observado para algunos experimentos con los modelos A0, C6, D6 y D7 (ver Tabla 4.4 para los detalles geométricos).
4.3. Resultados y discusión
Por otro lado puede realizarse otra observación a partir de la Tabla 4.4. Según la tabla no se han observado diferencias significativas de los resultados computacionales obtenidos para las cánulas EDM cuando fueron ensayadas con flujos de distinta viscosidad (ver PCFDrelativa). Sin embargo, los experimentos de extrusión muestran para algunos modelos de cánulas (modelos D6 y D7) una clara influencia de la viscosidad en los valores de Frelativa. Estas diferencias, en comparación con los resultados computacionales, deben estar relacionadas con la influencia de la rugosidad interior de las cánulas que causan fricción durante el proceso de flujo. En este sentido, debe minimizarse la rugosidad en los procesos de fabricación con el objetivo de minimizar la fricción.
Tabla 4.4
Caída de presión computacional y caída de la fuerza de extrusión para los prototipos de cánulas fabricados a partir de EDM.
Modelo
=0.2 0.8 1.5 =0.2 0.8 1.5 A0 0 0 0 0 0 0 C6 54,22 54,22 54,21 29,26 0,05 31,59 0,05 21,66 0,03 C7 79,75 79,79 79,78 48,26 0,04 50,04 0,05 47,67 0,03 D6 72,60 72,59 72,60 36,54 0,03 32,18 0,07 27,69 0,04 D7 85,25 85,24 85,24 61,71 0,05 55,86 0,03 42,70 0,02 Prelativa(Pa/Pa;%), Frelativa(N/N;%), (Pa.s)
4.4. Conclusiones
En esta investigación se ha estudiado la influencia de la geometría en la caída de presión y en la evolución del perfil de velocidades de flujo a lo largo de la cánula mediante métodos analíticos y computacionales. Los resultados obtenidos se han cotejado con los obtenidos después de fabricar y ensayar cánulas prototipos bajo las mismas condiciones. Se concluye que las nuevas cánulas cónicas propuestas: a) Reducen la presión extravertebral durante el proceso de inyección; b) Muestran un perfil de velocidades óptimo que reduce los problemas asociados al filtrado por presión; y c) Pueden ser fácilmente fabricadas.
Con objeto de mejorar la técnica de la VP no sólo es importante reducir la presión extravertebral a partir de nuevos diseños de cánula o nuevas formulaciones de cementos inyectables sino que también es necesario estudiar la influencia de la presión intravertebral del cemento durante el proceso de infiltración en el medio poroso. Los siguientes capítulos estudian la influencia de la microestructura porosa en la infiltración de los cementos y la idoneidad de las espumas sintéticas como sustitutos del tejido óseo trabecular en ensayos in vitro.
Con el fin de garantizar la homogeneidad de los cementos óseos durante el proceso de inyección también se hace necesario estudiar la forma de minimizar el filtrado por presión. En los últimos capítulos de la tesis se estudian los mecanismos propuestos de dosificación, mezcla e inyección de cementos óseos con el objetivo de evitar los efectos de separación de fases descritos (filtrado por presión).
4.5. Referencias
4.5. Referencias
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