Procesamiento de imágenes tomográficas de un fémur humano para obtener los modelos CAD 3D de las superficies cortical y trabecular

Abstract

Las estructuras anatómicas conformadas por tejidos
duros y blandos, están representados por geometrías complejas, en
cuyo análisis no es posible realizar simplificaciones que por lo
general sobreestiman la rigidez de las estructuras. Por ello, se han
desarrollado diferentes técnicas para obtener reconstrucciones en tres
dimensiones (3D) de geometrías anatómicas complejas. La presente
investigación tiene por objetivo procesar imágenes tomográficas de
un fémur humano para la obtención de modelos CAD del mismo en
3D de las partes compacta y esponjosa. Para lograr el objetivo se
siguió un grupo de pasos lógicos y se auxilió del software de
biomodelado MIMICS versión 10.01 donde se importaron las
imágenes para luego redefinir la parte de la imagen con que se iba a
trabajar y crear dichas capas mediante la escala de Hounsfield, escala
que mide la humedad y la densidad presente en los huesos y
músculos. Las partes compacta y la esponjosa del fémur difieren en
sus propiedades mecánicas y a la hora de realizar estudios futuros
sobre el comportamiento mecánico de dicho hueso, la inserción de
implantes o análisis de fracturas se pueden tener resultados más
cercanos a la realidad si se obtiene un modelo en 3D de las mismas.
Finalmente se exportaron los archivos obtenidos con una extensión
de intercambio gráfico para el software CAD SolidWorks 2014
donde se convirtieron en sólidos trabajables.