Uso de técnicas de elementos finitos para el estudio de enfermedades oculares: glaucoma

Abstract

El presente Trabajo de Fin de Grado se centra en el estudio estructural, mediante un software de análisis de elementos finitos, de la Cabeza del Nervio Óptico (ONH, por sus siglas en inglés) cuando existe un aumento patológico de la Presión Intraocular (PIO) en el desarrollo del glaucoma. Para ello se llevan a cabo diferentes simulaciones en Ansys de modelos de ojo humano realizados en SolidWorks, los cuales están conformados por una estructura común y una ONH personalizada a partir de pruebas de Tomografía de Coherencia Óptica (OCT) obtenidas en colaboración con el Hospital de la Santa Creu i Sant Pau. Primero, se analizan las distribuciones de deformación total, tensión equivalente y deformación elástica equivalente en escenarios tanto fisiológicos como patológicos para comprobar que, los cuerpos más afectados (ONH, AN y LC) se corresponden con los tejidos dañados histológicamente en la realidad a causa de la enfermedad. Después se efectúa una comparación de los resultados obtenidos para cada uno de los pacientes estudiados, con el fin de obtener conclusiones de los tejidos más afectados en función de las características geométricas de la ONH de cada individuo. En segundo lugar, usando la metodología de Diseño de Experimentos (DOE) en Minitab, se examinan los resultados de varias simulaciones en busca de una relación sistemática entre la geometría de la ONH y los niveles de deformación elástica equivalente que propician el desarrollo de la enfermedad del glaucoma. Los datos obtenidos no han sido concluyentes por falta de pruebas OCT para el análisis. Finalmente, se valora la creación de un modelo de regresión el cual supondría una herramienta para los centros oftalmológicos capaz de predecir el nivel de PIO crítica a partir de la morfometría de la ONH de cada paciente. También se estudia el impacto económico y social que supondría la posibilidad de instaurar esta herramienta para el diagnóstico precoz de la enfermedad.