Modelado e impresión de piezas óseas para la reconstrucción de cráneo

Se desarrolló y evaluó la creación de prótesis craneales personalizadas mediante modelado e impresión 3D a partir de imágenes médicas, con el fin de mejorar la planificación quirúrgica en pacientes con fracturas craneales. Utilizando software especializado como 3D Slicer y Autodesk Meshmixer, se pro...

Full description

Autores:
Meza, S. P.
Cadena, K. R.
De la Puente, D. A.
Silva, L. K.
Chagin, G. D.
Franco, M. H.
Solarte, V. A.
Tipo de recurso:
Article of journal
Fecha de publicación:
2025
Institución:
Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
Repositorio:
Repositorio UNAB
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/29018
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/20.500.12749/29018
Palabra clave:
Skull fracture
3D printing
Customized prosthesis
Biocompatible
Personalized medicine
Fractura craneal
Impresión 3D
Prótesis personalizada
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Medicina personalizada
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description Se desarrolló y evaluó la creación de prótesis craneales personalizadas mediante modelado e impresión 3D a partir de imágenes médicas, con el fin de mejorar la planificación quirúrgica en pacientes con fracturas craneales. Utilizando software especializado como 3D Slicer y Autodesk Meshmixer, se procesaron las imágenes de tomografía computarizada para segmentar y reconstruir el cráneo, permitiendo el diseño de prótesis personalizadas. Se analizaron diferentes biomateriales como colágeno, hidroxiapatita y quitosano, seleccionados por su biocompatibilidad y propiedades mecánicas, asegurando la implantación y adaptación anatómica de la prótesis craneal. Los resultados mostraron que la implementación de estos modelos 3D no solo mejora la precisión en las intervenciones quirúrgicas, sino que también reduce significativamente los tiempos operatorios y las complicaciones postoperatorias. Este enfoque resulta innovador en reconstrucción craneal ya que tiene implicaciones significativas para la medicina personalizada, promoviendo una recuperación más rápida y segura en los pacientes con traumas craneales.
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Utilizando software especializado como 3D Slicer y Autodesk Meshmixer, se procesaron las imágenes de tomografía computarizada para segmentar y reconstruir el cráneo, permitiendo el diseño de prótesis personalizadas. Se analizaron diferentes biomateriales como colágeno, hidroxiapatita y quitosano, seleccionados por su biocompatibilidad y propiedades mecánicas, asegurando la implantación y adaptación anatómica de la prótesis craneal. Los resultados mostraron que la implementación de estos modelos 3D no solo mejora la precisión en las intervenciones quirúrgicas, sino que también reduce significativamente los tiempos operatorios y las complicaciones postoperatorias. Este enfoque resulta innovador en reconstrucción craneal ya que tiene implicaciones significativas para la medicina personalizada, promoviendo una recuperación más rápida y segura en los pacientes con traumas craneales.The creation of customized cranial prostheses using 3D modeling and printing from medical images was developed and evaluated in order to improve surgical planning in patients with cranial fractures. Using specialized software such as 3D Slicer and Autodesk Meshmixer, computed tomography images were processed to segment and reconstruct the skull, allowing the design of customized prostheses. Different biomaterials such as collagen, hydroxyapatite and chitosan, selected for their biocompatibility and mechanical properties, were analyzed, ensuring the implantation and anatomical adaptation of the cranial prosthesis. The results showed that the implementation of these 3D models not only improves the precision in surgical interventions, but also significantly reduces operative times and postoperative complications. This approach is innovative in cranial reconstruction as it has significant implications for personalized medicine, promoting a faster and safer recovery in patients with cranial trauma.Modalidad Virtualapplication/pdfspahttp://hdl.handle.net/20.500.12749/29005R. E. Sica, “Lesiones por accidentes: Traumatismos cráneo-cerebrales y espino-medulares,” Encrucijadas, no. 42, octubre 2007, disponible en el Repositorio Digital Institucional de la Universidad de Buenos Aires: http://repositoriouba.sisbi.uba.ar.M. Smith, J. Johnson, and L. Brown, “Current trends in cranial fracture management,” European Journal of Trauma and Emergency Surgery, vol. 47, no. 2, pp. 123–134, Feb 2021.M. Alicia. (2020, mar) Particle3d está creando implantes óseos impresos en 3d a medida. Disponible en: https://www.3dnatives.com/ es/particle3d-implantes-oseosimpresos-en-3d-190320202/.(2024, sep) Aplicación del mes: un nuevo material de impresión 3d para crear injertos óseos. Disponible en: https://www.3dnatives.com/ es/aplicacion-material-3dinjertos-oseos-180920242/.P. Andrés-Cano, J. A. Calvo-Haro, F. Fillat-Gomà, I. Andrés-Cano, and R. Perez-Mañanes, “Papel del cirujano ortopédico y traumatólogo en la impresión 3d: aplicaciones actuales y aspectos legales para una medicina personalizada,” Rev. Esp. Cir. Ortop. Traumatol., vol. 65, no. 2, pp. 138–151, 2021.F. P. Moncayo-Matute, E. Vázquez-Silva, P. G. Peña-Tapia, P. B. Torres-Jara, D. P. Moya-Loaiza, and T. J. Viloria-Ávila, “Finite element analysis of patient-specific 3d-printed cranial implant manufactured with pmma and peek: A mechanical comparative study,” Polymers (Basel), vol. 15, no. 17, p. 3620, 2023.K. Moiduddin, S. H. Mian, S. M. Elseufy, H. Alkhalefah, S. Ramalingam, and A. Sayeed, “Polyether-ether-ketone (peek) and its 3d-printed quantitate assessment in cranial reconstruction,” J. Funct. Biomater., vol. 14, no. 8, p. 429, 2023.K. L. Alvarez C., R. F. Lagos C., and M. Aizpun. (2024) Influencia del porcentaje de relleno en la resistencia mecánica en impresión 3d, por medio del método de modelado por deposición fundida (fdm). Disponible en: https://www.scielo.cl/scielo.php?pid= S0718-33052016000500003&script=sci_arttext.(2024, jul) Adquisición de imágenes 3d mediante imágenes médicas - skeleton˚uid. Disponible en: https://skeletonid.com/guias/extracting-3dmodels- from-medicalimages/?lang=es.A. R. Martínez, P. Tutor, J. Roberto, J. Pérez, P. Félix, and Godino. (2020, nov) Trabajo fin de grado generaciÓn de modelos 3d a partir de imÁgenes mÉdicas. Disponible en: https://crea.ujaen.es/jspui/bitstream/10953.1/19052/1/Memoria% 20TFG%20Ruben%20Martinez%20Parras.pdf.R. Lara Rico, J. A. C. Rizo, E. M. Múzquiz Ramos, and C. M. Lopez Badillo. (2020, jun) Collagen hydrogels coupled with hydroxyapatite for tissue engineering applications. Disponible en: https://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405- 888X2020000100204.3D Slicer, “3d slicer image computing platform,” https://www.slicer.org/, 2014, (accedido: Oct. 17, 2024).S.Web, “£qué son el coeficiente de atenuación, el número hounsfield y la ventana?” Sociedad Española de Imagen Cardíaca, Feb. 2018, (accedido: Oct. 17, 2024).T. de, “Tutorial de meshmixer: los quince mejores consejos de edición de archivos stl para la impresión 3d,” https://formlabs.com/latam/blog/ tutorial-meshmixer-consejosedicion-archivos-stl-impresion-3D/, 2024, (accedido: Oct. 17, 2024).http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2BRAIN : Biomedical and bioengeneering Research and Innovation Network. No. 01. Páginas 27-32Modelado e impresión de piezas óseas para la reconstrucción de cráneoModeling and printing of bone specimens for cranial reconstructionArticleinfo:eu-repo/semantics/articleArtículohttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501http://purl.org/coar/resource_type/c_3e5ahttp://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1info:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/redcol/resource_type/ARTDIVUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad Ciencias de la SaludFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería BiomédicaSkull fracture3D printingCustomized prosthesisBiocompatiblePersonalized medicineFractura cranealImpresión 3DPrótesis personalizadaBiocompatibleMedicina personalizadaORIGINALArtículo.pdfArtículo.pdfArtículoapplication/pdf2059825https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/29018/1/Art%c3%adculo.pdfae640f32aa61e7bd624da8a12b1606f1MD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8829https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/29018/2/license.txt3755c0cfdb77e29f2b9125d7a45dd316MD52open accessTHUMBNAILArtículo.pdf.jpgArtículo.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg14743https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/29018/3/Art%c3%adculo.pdf.jpga44edb81d427cc44637118328ba2778cMD53open access20.500.12749/29018oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/290182025-05-02 22:01:01.867open accessRepositorio Institucional | Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABrepositorio@unab.edu.coRUwoTE9TKSBBVVRPUihFUyksIG1hbmlmaWVzdGEobWFuaWZlc3RhbW9zKSBxdWUgbGEgb2JyYSBvYmpldG8gZGUgbGEgcHJlc2VudGUgYXV0b3JpemFjacOzbiBlcyBvcmlnaW5hbCB5IGxhIHJlYWxpesOzIHNpbiB2aW9sYXIgbyB1c3VycGFyIGRlcmVjaG9zIGRlIGF1dG9yIGRlIHRlcmNlcm9zLCBwb3IgbG8gdGFudG8sIGxhIG9icmEgZXMgZGUgZXhjbHVzaXZhIGF1dG9yw61hIHkgdGllbmUgbGEgdGl0dWxhcmlkYWQgc29icmUgbGEgbWlzbWEuCgpFbiBjYXNvIGRlIHByZXNlbnRhcnNlIGN1YWxxdWllciByZWNsYW1hY2nDs24gbyBhY2Npw7NuIHBvciBwYXJ0ZSBkZSB1biB0ZXJjZXJvIGVuIGN1YW50byBhIGxvcyBkZXJlY2hvcyBkZSBhdXRvciBzb2JyZSBsYSBvYnJhIGVuIGN1ZXN0acOzbi4gRWwgQVVUT1IgYXN1bWlyw6EgdG9kYSBsYSByZXNwb25zYWJpbGlkYWQsIHkgc2FsZHLDoSBlbiBkZWZlbnNhIGRlIGxvcyBkZXJlY2hvcyBhcXXDrSBhdXRvcml6YWRvcywgcGFyYSB0b2RvcyBsb3MgZWZlY3RvcyBsYSBVTkFCIGFjdMO6YSBjb21vIHVuIHRlcmNlcm8gZGUgYnVlbmEgZmUuCgpFbCBBVVRPUiBhdXRvcml6YSBhIGxhIFVuaXZlcnNpZGFkIEF1dMOzbm9tYSBkZSBCdWNhcmFtYW5nYSBwYXJhIHF1ZSBlbiBsb3MgdMOpcm1pbm9zIGVzdGFibGVjaWRvcyBlbiBsYSBMZXkgMjMgZGUgMTk4MiwgTGV5IDQ0IGRlIDE5OTMsIERlY2lzacOzbiBBbmRpbmEgMzUxIGRlIDE5OTMgeSBkZW3DoXMgbm9ybWFzIGdlbmVyYWxlcyBzb2JyZSBsYSBtYXRlcmlhLCB1dGlsaWNlIGxhIG9icmEgb2JqZXRvIGRlIGxhIHByZXNlbnRlIGF1dG9yaXphY2nDs24uCg==

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