Desarrollo de mapas tridimensionales de distribución del contenido mineral en ejemplares óseos basado en modelos sujeto-específicos
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2011
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Abstract
En esta investigación se desarrollan diversos modelos sujeto-específicos basados en geometría, sobre estructuras óseas complejas (mandíbulas), con el objetivo de implementar un procedimiento que permita cuantificar y generar mapas tridimensionales de la distribución del contenido mineral en dichos ejemplares. Para esto se utilizará como base geométrica y densitométrica la información obtenida de exámenes de Tomografía Axial Computarizada (TAC), en conjunto con la aplicación de soluciones de calibración o fantomas. El proceso de generación de los mapas estará asistido por herramientas computacionales de: reconstrucción tridimensional (MIMICS 13), transcripción de datos densitométrica (Data Manager y BoneMat), y generación y verificación de los mapas tridimensionales (ANSYS 11).
Como etapa inicial, se desarrollaron los modelos basados en 2 cráneos y mandíbulas porcinas disecadas y seccionadas (3 y 12 meses), examinadas bajo aire y agua, que sirvieron como base para la definición de los parámetros óptimos de las futuras experiencias. En la etapa de validación, los ejemplares correspondieron a 6 mandíbulas (en cráneo) porcinas frescas, con edades entre los 10 y 12 meses con presencia de tejido blando. Los pesos estimados a través del modelo fueron contrastados con el peso de los ejemplares incinerados. Como resultado, se predijo el contenido mineral con un porcentaje de error promedio del 18% en las pruebas definitivas. Los mapas volumétricos de densidad mineral así generados, podrían facilitar la ubicación de elementos de restauración o determinar, en casos de seguimiento, la evolución del nivel de mineralización del tejido óseo del paciente.
Como etapa inicial, se desarrollaron los modelos basados en 2 cráneos y mandíbulas porcinas disecadas y seccionadas (3 y 12 meses), examinadas bajo aire y agua, que sirvieron como base para la definición de los parámetros óptimos de las futuras experiencias. En la etapa de validación, los ejemplares correspondieron a 6 mandíbulas (en cráneo) porcinas frescas, con edades entre los 10 y 12 meses con presencia de tejido blando. Los pesos estimados a través del modelo fueron contrastados con el peso de los ejemplares incinerados. Como resultado, se predijo el contenido mineral con un porcentaje de error promedio del 18% en las pruebas definitivas. Los mapas volumétricos de densidad mineral así generados, podrían facilitar la ubicación de elementos de restauración o determinar, en casos de seguimiento, la evolución del nivel de mineralización del tejido óseo del paciente.
Description
Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2011