Estudio comparativo de software de segmentación para el modelado de una vertebra mediante análisis de elementos finitos

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dc.contributor.advisorGonzález Estrada, Octavio Andrés
dc.contributor.authorArguello Angulo, Duvan Alejandro
dc.date.accessioned2023-04-06T04:22:04Z
dc.date.available2023
dc.date.available2023-04-06T04:22:04Z
dc.date.created2019
dc.date.issued2019
dc.description.abstractEl análisis óseo mediante herramientas tecnológicas para el tratamiento de imágenes médicas ha permito que se desarrolle la medicina personalizada. Los procesos como la segmentación de radiografías, tomografías computarizadas, entre otros, ha permito la detección, el tratamiento, y el seguimiento de muchas enfermedades relacionadas con los cambios en la densidad ósea como el cáncer o la osteoporosis. Esta metodología permite localizar biomarcadores que indiquen posibles afecciones aplicadas principalmente al estudio de vértebras. Mediante el uso de plataformas de segmentación como ITK-Snap, InVesalius y 3D Slicer, se reconstruyó una vértebra de una tomografía axial computarizada. Con el fin de realizar la validación, diferentes características fueron evaluadas como parte del estudio subjetivo de la experiencia con el software. Por otra parte, cada modelo fue comparado estadísticamente con respecto a la segmentación manual con el fin de aplicar un análisis de elementos finitos a la mejor opción entre los procesos de segmentación. Para el análisis de elementos finitos, diferentes refinamientos de mallas fueron evaluados con el fin de evaluar la convergencia de malla por medio de desplazamientos. Una vez obtenida la malla deseada, se evaluaron y compararon los resultados de tensiones, deformaciones y energía de deformación con estudio óseos similares. Esta metodología permitirá agilizar el tratamiento de las imágenes médicas por medio de software de código abierto, además de que servirá como referencia a la situación de cargas y condiciones de contorno aplicadas en el análisis de elementos finitos.
dc.description.abstractenglishBone analysis through technological tools for the treatment of medical images has allowed the development of personalized medicine. Processes such as radiography segmentation, CT scans, among others, have permitted the detection, treatment, and monitoring of many diseases related to changes in bone density such as cancer or osteoporosis. This methodology lets us to locate biomarkers that indicate possible damage, mainly applied to the study of vertebrae. Through segmentation software such as ITK-Snap, InVesalius and 3D Slicer, a vertebra of a CT scan was reconstructed. In order to perform the validation of the model, different features were evaluated as part of a subjective assessment of the software experience. In addition, each model was statistically compared with respect to manual segmentation to apply a finite element analysis to the best option among all segmentation processes. For the finite element analysis, different mesh refinements were evaluated in order to generate a mesh convergence by means of displacements. Once the desired mesh was obtained, values of stress, strain and strain energy were evaluated and compared with similar bone studies. This methodology will accelerate the treatment of medical images by means of open-source software. In addition, it can be used as a reference to the situation of vertebrae analysis with the loads and boundary conditions applied in this study. * Bachelor project ** Facultad ingenierías fisicomecánicas, Escuela de Ingeniería Mecánica, Director: Octavio Andrés González Estrada, Ingeniero mecánico,
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Mecánico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/13668
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Mecánica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Mecánica
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectSegmentación Ósea
dc.subjectSoftware De Segmentación De Código Abierto
dc.subjectElementos Finitos
dc.subjectMedicina Personalizada.
dc.subject.keywordBone Segmentation
dc.subject.keywordOpen-Source Segmentation Software
dc.subject.keywordFinite Element Analysis
dc.subject.keywordPersonalized Medicine.
dc.titleEstudio comparativo de software de segmentación para el modelado de una vertebra mediante análisis de elementos finitos
dc.title.englishComparative study of open-source segmentation software to study a vertebra through finite element analysis*
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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