Caracterización biaxial de biomateriales implicados en hernioplastia

Abstract

A hernia is a pathological state in which some organs contained in the abdominal cavity can come out of it through one of the natural holes in its wall. The abdominal wall is made up of several layers of muscle, including the anterior and posterior abdominal fascia, which are often used in the repair of abdominal wall hernias, being responsible for supporting the suture and, if necessary, also a prosthetic mesh. to reinforce the area and prevent the formation of a new hernia. Knowledge of the mechanical properties of the materials involved in hernia repair is fundamental in understanding and subsequently solving this type of problem. In this study, mechanical traction tests were performed on commercial synthetic mesh for hernioplasty and on porcine abdominal fascia in two perpendicular directions. Porcine tissue is used for its similarity to the human body. Mechanical tests were performed on the CellScale™ brand Univert™ universal testing machine. Anisotropic behavior was observed with respect to the direction of traction, in addition to hyperelastic. Characterization was performed using hyperelastic models through the Levenverg-Marquardt algorithm. Curve fitting was performed with Comsol Multiphysics™ software, from which the model parameters describing the tissue are obtained.

Una hernia es un estado patológico en el que algunos órganos contenidos en la cavidad abdominal pueden salirse de ella por uno de los orificios naturales de su pared. La pared abdominal está formada por varias capas de músculo, entre ellas la fascia abdominal anterior y posterior, que se suelen utilizar en la reparación de hernias de pared abdominal, siendo las encargadas de sostener la sutura y, si es necesario, también una malla protésica para reforzar la zona y prevenir la formación de una nueva hernia. El conocimiento de las propiedades mecánicas de los materiales que intervienen en la reparación de hernias es fundamental en la comprensión y posterior solución de este tipo de problemas. En este estudio, se realizaron pruebas mecánicas de tracción en mallas sintéticas comerciales para hernioplastia y en fascia abdominal porcina dos direcciones perpendiculares. El tejido porcino se utiliza por su similitud con el cuerpo humano. Las pruebas mecánicas se realizaron en la máquina universal de ensayos Univert™ de la marca CellScale™. Se observó un comportamiento anisotrópico respecto a la dirección de tracción, además de hiperelástico. Se realizó la caracterización mediante modelos hiperelásticos a través del algoritmo de Levenverg-Marquardt. El ajuste de la curva se realizó con el software Comsol Multiphysics™, del cual se obtienen los parámetros del modelo que describen el tejido