Estudio de las propiedades óseas en pacientes que sufren síndrome de cushing mediante el uso de métodos numéricos

Introducción: El síndrome de Cushing es un trastorno hormonal causado por la exposición de altas concentraciones de cortisol en el cuerpo del paciente, teniendo una incidencia de origen endógeno de 2 a 4 casos por millón de habitantes/año [2]. Entre un 19 a 50% de los pacientes que lo padecen también sufren de osteoporosis [2]. Actualmente, por medio de métodos no invasivos y haciendo uso de imágenes diagnósticas, plataformas y softwares especializados se puede analizar las propiedades mecánicas de los huesos. En este proyecto el departamento de endocrinología y unidad de nutrición de enfermedades de la hipófisis del hospital de la Santa Cruz y San Pablo nos ha permitido analizar algunas de sus imágenes de fémur de tomografía computarizada. Métodos: Mediante los programas MATLAB, FEBio y GIBBON se efectúa el análisis de elementos finitos siguiendo una serie de pasos Primero, el proceso de segmentación se lleva a cabo con imágenes DICOM. Seguido a esto y por medio de un Image Segmentation Widget se genera el contorno del fémur. Como tercer paso, se obtendrán tanto la malla superficial como la malla volumétrica con elementos tetraédricos. Por último, y con la ayuda de modelos de simulación (nodos fuerza, nodos soporte y otros parámetros) se realiza la interpolación. Por otra parte, se implementa un código sobre MATLAB que compara el valor obtenido del módulo de Young de interpolación lineal con el método de dimensión fractal. Resultados Se realiza el estudio de modelos de pacientes sanos y con Síndrome de Cushing mediante la propiedad mecánica que determina la carga externa para deformar el fémur. Se aplica el criterio de tensión de von Mises y se comparan los pacientes. También se efectúa un análisis cuantitativo entre la distribución del módulo de Young con interpolación lineal y dimensión fractal. Conclusiones: En conclusión, la zona cortical del fémur en pacientes con síndrome de Cushing es más propensa a deformarse según el análisis obtenido en el módulo de Young. Según el criterio de Von Mises la tensión máxima aumenta si se aplica una fuerza inclinada en la superficie de la cabeza del fémur. El método de dimensión fractal e interpolación lineal proveen resultados muy similares. El uso de modelos FE con imágenes CT es una implementación sencilla, que utiliza técnicas no invasivas con un bajo costo computacional, económico y ecológico. Estas características hacen de este proyecto un buen método para evaluar las tensiones y posibles deformaciones en el fémur.

• Autores: López Guerrero, Yerson Arley.
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2022
• Institución: Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito
• Repositorio: Repositorio Institucional ECI
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.escuelaing.edu.co:001/2744
• Acceso en línea: https://repositorio.escuelaing.edu.co/handle/001/2744; https://catalogo.escuelaing.edu.co/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=23607
• Palabra clave: Ingenieria Biomedica; Método de elementos finitos - programas para computador; MATLAB (programa para computador); Densidad mineral ósea; Resonancia magnética; Ingenieria Biomedica; Método de elementos finitos - programas para computador; MATLAB (programa para computador); Densidad mineral ósea; Resonancia magnética; Biomedical engineering; Finite element method - computer programs; MATLAB (computer program); Bone mineral density; Magnetic resonance
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