Análisis de Elementos Finitos de Implantes Craneales Específicos del Paciente bajo Diferentes Parámetros de Diseño para la Selección de Materiales
Autores: Mejía Rodríguez, Manuel; González-Estrada, Octavio Andrés; Villegas-Bermúdez, Diego Fernando
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Análisis de Elementos Finitos de Implantes Craneales Específicos del Paciente bajo Diferentes Parámetros de Diseño para la Selección de Materiales
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Estudio
Biomateriales
Implantes craneales
Grosor
Rigidez
Materiales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo presenta el estudio de la relación entre el grosor y la rigidez para diferentes materiales (PMMA y PEEK) en implantes craneales específicos para pacientes, como un criterio para la selección de biomateriales desde una perspectiva mecánica. La geometría del implante se construye a partir de la reconstrucción de la lesión craneal utilizando segmentación de imágenes obtenida de tomografía axial computarizada. Se consideran diferentes parámetros de diseño, como el grosor y las perforaciones, para obtener distribuciones de desplazamiento bajo condiciones de carga críticas utilizando análisis de elementos finitos. Los modelos consideran cargas cuasi-estáticas con materiales elásticos lineales. La hipótesis nula que subyace a esta investigación afirma que ambos biomateriales exhiben las características mecánicas mínimas necesarias para soportar trauma por impacto directo en el centro del implante, evitando efectivamente deformaciones críticas superiores a 2 mm. De esta manera, se justifica el uso de cranioplastias de PMMA en la mayoría de los casos donde no se puede acceder a un implante de PEEK.
Descripción
Este trabajo presenta el estudio de la relación entre el grosor y la rigidez para diferentes materiales (PMMA y PEEK) en implantes craneales específicos para pacientes, como un criterio para la selección de biomateriales desde una perspectiva mecánica. La geometría del implante se construye a partir de la reconstrucción de la lesión craneal utilizando segmentación de imágenes obtenida de tomografía axial computarizada. Se consideran diferentes parámetros de diseño, como el grosor y las perforaciones, para obtener distribuciones de desplazamiento bajo condiciones de carga críticas utilizando análisis de elementos finitos. Los modelos consideran cargas cuasi-estáticas con materiales elásticos lineales. La hipótesis nula que subyace a esta investigación afirma que ambos biomateriales exhiben las características mecánicas mínimas necesarias para soportar trauma por impacto directo en el centro del implante, evitando efectivamente deformaciones críticas superiores a 2 mm. De esta manera, se justifica el uso de cranioplastias de PMMA en la mayoría de los casos donde no se puede acceder a un implante de PEEK.