Modelação computacional avançada para cargas de impacto de alta velocidade

O objectivo do presente estudo foi investigar a dependência da taxa de carga, a partilha de carga e os mecanismos de lesão da unidade da coluna cervical C2-C3. Foi construído um modelo de elementos finitos bio-realista dos ligamentos, considerando uma representação geométrica abrangente dos componentes ao nível dos tecidos e leis materiais que incluem o efeito da taxa de deformação, a fractura óssea e a falha dos ligamentos. O modelo foi validado para cenários de carga quase-estática e dinâmica. O estudo demonstrou quatro conclusões importantes: 1) A resposta do segmento cervical é dependente da taxa de carga, uma vez que mostrou respostas distintas sob diferentes taxas de carga; 2) Os ligamentos são a principal estrutura de suporte de carga para cargas no plano e fora do plano; 3) Dependendo da taxa de carga e da direcção, os ligamentos capsulares e as facetas articulares representam locais vulneráveis e possuem risco de falha sob cargas complexas de impacto. 4) Este modelo fornece uma resposta cinemática biofidélica pormenorizada e uma resposta local dos tecidos até à ruptura, o que permite prever lesões em condições de lesão maior e/ou menor.