MODELOS 3D HUESO-IMPLANTE COMBINANDO TAC Y CAD EN MALLAS CARTESIANAS DE ELEMENTOS FINITOS H-ADAPTADAS.

Autores UPV
Año
CONGRESO MODELOS 3D HUESO-IMPLANTE COMBINANDO TAC Y CAD EN MALLAS CARTESIANAS DE ELEMENTOS FINITOS H-ADAPTADAS.

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.