Abstract
Se presenta una técnica numérica de simulación personalizada de pacientes mediante Elementos Finitos para
predecir el comportamiento mecánico de conjuntos hueso- implante. El modelo se obtiene combinando sin manipulaciones
intermedias una imagen 3D de un TAC, que proporciona la información personalizada del hueso
del paciente, con el modelo CAD de la prótesis.
El mapa de bits del TAC y el modelo CAD de la prótesis se embeben simultáneamente en la misma malla
Cartesiana. En cada elemento finito, la información de material a nivel puntual, pertenezca a la imagen, a la
geometría o a ambas, se usa para la integración de las matrices de rigidez de elemento, resultando en una homogeneización
del comportamiento elástico en cada uno de ellos. Para evitar una excesiva homogeneización,
se aprovecha un proceso de h-refinamiento de la malla basado en la heterogeneidad del material en cada
elemento.
Además de la conocida eficiencia computacional garantizada por el uso del mallado Cartesiano, otro punto
fuerte del método está en la ausencia de procesamiento de la imagen para la generación del modelo. Este paso
a menudo involucra mucho trabajo manual por parte de operadores especializados para conseguir crear un
modelos geométricos del hueso a partir del TAC mediante herramientas de gráfica computacional y combinarlos
con el CAD de la prótesis.
