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Análisis estructural del hueso mediante segmentación y elementos finitos en pacientes con osteoporosis

Resumen

Las técnicas de simulación numérica permiten obtener, a través de modelos matemáticos, soluciones aproximadas a gran cantidad de fenómenos físicos caracterizados por diversos tipos de complejidades como, por ejemplo, geométricas, de material, o condiciones de contorno, las cuales son comunes en aplicaciones para bioingeniería. Mediante la caracterización de la densidad del tejido óseo es posible determinar parámetros asociados a la resistencia y rigidez del material. Enfermedades como la osteoporosis se fundamentan en la disminución de la masa ósea y la densidad media del hueso, lo cual conlleva a un alto riesgo de fractura, siendo muy evidente la disminución en las propiedades mecánicas. En este trabajo se investiga una metodología para evaluar mediante métodos numéricos e imagen médica diagnóstica, biomarcadores puntualmente esfuerzos máximos y equivalentes en hueso con osteoporosis. El análisis se realiza mediante un proceso de segmentación aplicado a distintos huesos relacionados con el conjunto cadera-fémur diagnosticados con osteoporosis, posteriormente se realizaran el estudio a cada uno de los huesos. Las segmentaciones obtenidas se utilizaran para un primer estudio con sus propiedades de origen que traen los hueso con osteoporosis y un segundo estudio asumiendo propiedades de un hueso sano en tejido cortical y trabecular, lo cual mediante comparación se establecerán las diferencias.