Estudio de las propiedades óseas en pacientes que sufren Síndrome de Cushing mediante el uso de métodos numéricos
Visualitza/Obre
Estudio de las propiedades óseas en pacientes que sufren Síndrome de Cushing mediante el uso de métodos numéricos.pdf (6,194Mb) (Accés restringit)
ANEXOS TFG Estudio de las propiedades óseas en pacientes que sufren Síndrome de Cushing mediante el uso de métodos numéricos..pdf (3,213Mb) (Accés restringit)
Estadístiques de LA Referencia / Recolecta
Inclou dades d'ús des de 2022
Cita com:
hdl:2117/372785
Correu electrònic de l'autoryerson.lopezmail.escuelaing.edu.co
Tipus de documentTreball Final de Grau
Data2022-06-17
Condicions d'accésAccés restringit per acord de confidencialitat
(embargat fins 2024-12-31)
Tots els drets reservats. Aquesta obra està protegida pels drets de propietat intel·lectual i
industrial corresponents. Sense perjudici de les exempcions legals existents, queda prohibida la seva
reproducció, distribució, comunicació pública o transformació sense l'autorització del titular dels drets
Abstract
Introducció:
La síndrome de Cushing és un trastorn hormonal causat per l'exposició d'altes concentracions de cortisol al cos del pacient, tenint una incidència d'origen endogen de 2 a 4 casos per milió d'habitants/any [2]. Entre un 19 a 50% dels pacients que el pateixen també pateixen osteoporosi [2]. Actualment, per mitjà de mètodes no invasius i fent ús d'imatges diagnòstiques, plataformes i programaris especialitzats es poden analitzar les propietats mecàniques dels ossos.
Mètodes:
Mitjançant els programes MATLAB, FEBio i GIBBON s'efectua l'anàlisi d'elements finits seguint una sèrie de passes
Primer, el procés de segmentació es duu a terme amb imatges DICOM. Seguit a això i per mitjà d'un Image Segmentation Widget es genera el contorn del fèmur. Com a tercer pas, s'obtindran tant la malla superficial com la malla volumètrica amb elements tetraèdrics. Finalment, i amb l'ajuda de models de simulació es realitza la interpolació.
D’altra banda, s’implementa un codi sobre MATLAB que compara el valor obtingut del mòdul de Young d’interpolació lineal amb el mètode de dimensió fractal.
Resultats:
Es realitza l’estudi de models de pacients sans i amb Síndrome de Cushing mitjançant la propietat mecànica que determina la càrrega externa per deformar el fèmur. S'aplica el criteri de tensió de von Mises i es comparen els pacients. També s'efectua una anàlisi quantitativa entre la distribució del mòdul de Young amb interpolació lineal i dimensió fractal.
Conclusions:
En conclusió, la zona cortical del fèmur en pacients amb síndrome de Cushing és més propensa a deformar-se segons l’anàlisi obtinguda al mòdul de Young. Segons el criteri de Von Mises la tensió màxima augmenta si s’aplica una forca inclinada a la superfície del cap del fèmur. El mètode de dimensió fractal i interpolació lineal proveeixen resultats molt semblants Introducción:
El síndrome de Cushing es un trastorno hormonal causado por la exposición de altas concentraciones de cortisol en el cuerpo del paciente, teniendo una incidencia de origen endógeno de 2 a 4 casos por millón de habitantes/año [2]. Entre un 19 a 50% de los pacientes que lo padecen también sufren de osteoporosis [2]. Actualmente, por medio de métodos no invasivos y haciendo uso de imágenes diagnósticas, plataformas y softwares especializados se puede analizar las propiedades mecánicas de los huesos.
Métodos:
Mediante los programas MATLAB, FEBio y GIBBON se efectúa el análisis de elementos finitos siguiendo una serie de pasos
Primero, el proceso de segmentación se lleva a cabo con imágenes DICOM. Seguido a esto y por medio de un Image Segmentation Widget se genera el contorno del fémur. Como tercer paso, se obtendrán tanto la malla superficial como la malla volumétrica con elementos tetraédricos. Por último, y con la ayuda de modelos de simulación se realiza la interpolación.
Por otra parte, se implementa un código sobre MATLAB que compara el valor obtenido del módulo de Young de interpolación lineal con el método de dimensión fractal.
Resultados:
Se realiza el estudio de modelos de pacientes sanos y con Síndrome de Cushing mediante la propiedad mecánica que determina la carga externa para deformar el fémur. Se aplica el criterio de tensión de von Mises y se comparan los pacientes. También se efectúa un análisis cuantitativo entre la distribución del módulo de Young con interpolación lineal y dimensión fractal.
Conclusiones:
En conclusión, la zona cortical del fémur en pacientes con síndrome de Cushing es más propensa a deformarse según el análisis obtenido en el módulo de Young. Según el criterio de Von Mises la tensión máxima aumenta si se aplica una fuerza inclinada en la superficie de la cabeza del fémur. El método de dimensión fractal e interpolación lineal proveen resultados muy similares. Introduction:
Cushing's syndrome is a hormonal disorder caused by exposure to high concentrations of cortisol in the patient's body, with an endogenous incidence of 2 to 4 cases per million inhabitants/year [2]. Between 19 to 50% of patients who suffer from it also suffer from osteoporosis [2]. Currently, through non-invasive methods and using diagnostic images, specialized platforms and software, the mechanical properties of bones can be analyzed.
Methods:
Using the MATLAB, FEBio and GIBBON programs, the finite element analysis is carried out following a series of steps First, the segmentation process is carried out with DICOM images. Following this and by means of an Image Segmentation Widget, the outline of the femur is generated. As a third step, both the surface mesh and the volumetric mesh with tetrahedral elements will be obtained. Finally, and with the help of simulation models, the interpolation is performed. On the other hand, a code is implemented on MATLAB that compares the value obtained from Young's modulus of linear interpolation with the fractal dimension method.
Outcomes:
For the analysis of results, the bone symmetry is initially projected as a linear elastic isotrope.
The study of models of healthy patients and those with Cushing's Syndrome is carried out through the mechanical property that determines the external load to deform the femur. The von Mises stress criterion is applied and the patients are compared. A quantitative analysis between the Young's modulus distribution with linear interpolation and fractal dimension is also performed.
Conclusions:
In conclusion, the cortical area of the femur in patients with Cushing’s Syndrome is more prone to deformation according to the analysis obtained in Young’s modulus. According to Von Mise’s criterion, the maximum stress increases if an inclined force is applied to the surface of the head of the femur. The fractal dimension method and linear interpolation provide very similar results.
TitulacióGRAU EN ENGINYERIA BIOMÈDICA (Pla 2009)
Fitxers | Descripció | Mida | Format | Visualitza |
---|---|---|---|---|
Estudio de las ... o de métodos numéricos.pdf | 6,194Mb | Accés restringit | ||
ANEXOS TFG Estu ... de métodos numéricos..pdf | 3,213Mb | Accés restringit |