Hacia el desarrollo de un gemelo digital para la planificación de la colocación de implantes utilizando un modelo paramétrico de orden reducido
Autores: Ahn, Seokho; Kim, Jaesung; Baek, Seokheum; Kim, Cheolyong; Jang, Hyunsoo; Lee, Seojin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Hacia el desarrollo de un gemelo digital para la planificación de la colocación de implantes utilizando un modelo paramétrico de orden reducido
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Datos de distribución de estrés en tiempo real
Implantes
Huesos corticales
Planes de colocación de implantes
Análisis de elementos finitos
Módulo de Young
Grosor del implante
ángulo delantero-trasero
ángulo izquierdo-derecho
Longitud del implante
Gemelo digital
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Los datos de distribución de estrés en tiempo real para implantes y huesos corticales pueden ayudar a determinar planes de colocación de implantes apropiados y mejorar la tasa de éxito posterior a la colocación. Este estudio tiene como objetivo lograr estos objetivos a través de un método de modelo de orden reducido (ROM) paramétrico basado en datos de distribución de estrés obtenidos mediante análisis de elementos finitos. Por primera vez, los casos de análisis de elementos finitos para seis variables de diseño relacionadas con la colocación de implantes fueron determinados simultáneamente a través del diseño de experimentos y un análisis de sensibilidad. Las diferencias entre los esfuerzos mínimos y máximos obtenidos para las seis variables de diseño confirman que el orden de su influencia es: módulo de Young del hueso esponjoso > grosor del implante > ángulo frontal-trasero > ángulo izquierdo-derecho > longitud del implante. Posteriormente, se creó un solucionador de CAE unidimensional (1-D) utilizando el ROM con el mayor coeficiente de determinación y precisión de pronóstico. El solucionador de CAE 1-D propuesto se cargó en el programa Ondemand3D y se utilizó para implementar un gemelo digital que puede ayudar en la toma de decisiones de los dentistas al combinar varios datos de imagen dental para evaluar y visualizar la adecuación del plan de colocación en tiempo real. Debido a que el método ROM propuesto no depende completamente del juicio del médico, garantiza la objetividad.
Descripción
Los datos de distribución de estrés en tiempo real para implantes y huesos corticales pueden ayudar a determinar planes de colocación de implantes apropiados y mejorar la tasa de éxito posterior a la colocación. Este estudio tiene como objetivo lograr estos objetivos a través de un método de modelo de orden reducido (ROM) paramétrico basado en datos de distribución de estrés obtenidos mediante análisis de elementos finitos. Por primera vez, los casos de análisis de elementos finitos para seis variables de diseño relacionadas con la colocación de implantes fueron determinados simultáneamente a través del diseño de experimentos y un análisis de sensibilidad. Las diferencias entre los esfuerzos mínimos y máximos obtenidos para las seis variables de diseño confirman que el orden de su influencia es: módulo de Young del hueso esponjoso > grosor del implante > ángulo frontal-trasero > ángulo izquierdo-derecho > longitud del implante. Posteriormente, se creó un solucionador de CAE unidimensional (1-D) utilizando el ROM con el mayor coeficiente de determinación y precisión de pronóstico. El solucionador de CAE 1-D propuesto se cargó en el programa Ondemand3D y se utilizó para implementar un gemelo digital que puede ayudar en la toma de decisiones de los dentistas al combinar varios datos de imagen dental para evaluar y visualizar la adecuación del plan de colocación en tiempo real. Debido a que el método ROM propuesto no depende completamente del juicio del médico, garantiza la objetividad.