Caracterización por simulación y análisis tecnológico de implantes para craneopatía

Abstract

La craneopatía es un procedimiento que busca reparar defectos craneales producidos por lesiones o traumas con el uso de implantes, en la actualidad los materiales de fabricación de estas piezas son el PMMA, PEEK y Titanio Ti-6Al-4V. Este trabajo tiene como objetivo la caracterización mecánica de estos materiales usando simulación virtual de una fuerza puntual sobre el implante para su posterior comparación, y así poder reconocer el comportamiento de los materiales ante un accidente cotidiano teniendo un mejor criterio de selección. Para realizar este trabajo se usó InVesalius 3.1 para procesar las imágenes DICOM, Geomagic Studio y Autodesk Meshmixer para realizar la limpieza y conversión a objeto CAD del cráneo, luego con 3-matic se generó el implante para cada paciente y al final con Nastran se realizó todas las simulaciones. Con este proceso se consiguió representar el comportamiento de cada material además de realizar una comparación entre seis implantes a través de parámetros como Von Mises, desplazamiento y deformación, además se validó el modelo matemático usado para realizar la simulación. Finalmente se pudo concluir que los tres materiales tienen un valor de Von Mises con una diferencia de ±0.01 MPa, sin embargo, el Titanio Ti-6Al-4V tiene un valor 10 y 100 veces menor en desplazamiento y deformación en comparación con los otros materiales, por lo que desde el punto de vista mecánico el implante más estable será el fabricado con Titanio Ti-6Al-4V.