Estudio de las propiedades óseas en pacientes que sufren síndrome de cushing mediante el uso de métodos numéricos
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López Guerrero, Yerson Arley. | 2022
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. En este proyecto el
departamento de endocrinología y unidad de nutrición de enfermedades de la hipófisis del
hospital de la Santa Cruz y San Pablo nos ha permitido analizar algunas de sus imágenes de
fémur de tomografía computarizada.
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 (nodos fuerza, nodos
soporte y otros parámetros) 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.
El uso de modelos FE con imágenes CT es una implementación sencilla, que utiliza técnicas
no invasivas con un bajo costo computacional, económico y ecológico. Estas características
hacen de este proyecto un buen método para evaluar las tensiones y posibles deformaciones
en el fémur.
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