Reconstrucción 3D

Ingeniería y Ciencia
Universidad EAFIT
ingciencia@eafit.edu.co

ISSN (Versión impresa): 1794-9165
COLOMBIA

2008
Juan Felipe Isaza / Santiago Correa
METODOLOGÍA PARA LA RECONSTRUCCIÓN 3D DE ESTRUCTURAS
CRANEOFACIALES Y SU UTILIZACIÓN EN EL MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS
Ingeniería y Ciencia, junio, año/vol. 4, número 007
Universidad EAFIT
Medellín, Colombia
pp. 129-149

Red deRevistas Científicas de América Latina y el Caribe, España y Portugal
Universidad Autónoma del Estado de México
http://redalyc.uaemex.mx

Ingenier´ y Ciencia, ISSN 1794–9165
ıa
Volumen 4, n´ mero 7, junio de 2008, p´ginas 129–149
u
a

Metodolog´ para la reconstrucci´n 3D de
ıa
o
estructuras craneofaciales y su utilizaci´n
o
en el m´todo de elementos finitos
e
Methodology for 3Dreconstruction of craniofacial structures and
their use in the finite element method
Juan Felipe Isaza1 y Santiago Correa2
Recepci´n: 06-may-2008/Modificaci´n: 16-jun-2008/Aceptaci´n: 16-jun-2008
o
o
o
Se aceptan comentarios y/o discusiones al art´
ıculo

Resumen
Este art´
ıculo describe la implementaci´n de una metodolog´ para la reconso
ıa
trucci´n 3D de estructuras anat´micas craneofacialesconformadas por tejidos
o
o
duros y blandos a partir de im´genes biom´dicas para ser utilizadas en aplicaa
e
ciones que involucren el m´todo de elementos finitos en bioingenier´ La mee
ıa.
todolog´ inicia con el desarrollo de un software de procesamiento de im´genes
ıa
a
biom´dicas en formato DICOM (Digital Imaging Standard for Medical Imae
ges) realizado en lenguaje C que provee lanube de puntos de la estructura
anat´mica, a partir de la cual se construyen y optimizan las superficies que fio
nalmente son las que conforman un s´lido que puede ser exportado a ANSYS
o
10.0 . Este proceso se llev´ a cabo utilizando los software de modelaci´n
o
o
geom´trica ProENGINEER WILDFIRE 3.0 y GID 8.0 . Se reconstruyee
ron estructuras como mand´
ıbula, hueso temporal y algunas piezasdentales de
manera satisfactoria, conservando sus caracter´
ısticas anat´micas, obteniendo
o
un modelo geom´trico que permiti´ efectuar simulaciones biomec´nicas por
e
o
a
medio del m´todo de los elementos finitos en ANSYS 10.0 . La metodolog´
e
ıa
1
Ingeniero mec´nico, jisazasa@eafit.edu.co, profesor, investigador, Universidad EAFIT–
a
Universidad CES, Medell´
ın–Colombia.
2
PhD enIngenier´ scorrea5@eafit.edu.co, profesor, investigador, Universidad EAFIT–
ıa,
Universidad CES, Medell´
ın–Colombia

Universidad EAFIT

129|

Metodolog´ para la reconstrucci´n 3D de estructuras craneofaciales y su utilizaci´n en el
ıa
o
o
m´todo de elementos finitos
e
implementada proporcion´ una mayor capacidad de detalle en la modelaci´n
o
o
geom´trica de estructurasanat´micas, y a su vez posibilit´ la realizaci´n de
e
o
o
o
una aplicaci´n biomec´nica sin incurrir en simplificaciones como la omisi´n del
o
a
o
hueso esponjoso y la inadecuada asignaci´n de las propiedades mec´nicas mano
a
dibulares, de modo que se pudiera afectar la calidad de los resultados. Aunque
la validaci´n del estudio se realiz´ a partir de la acci´n de un dispositivo de
o
o
oortodoncia sobre la mand´
ıbula, la metodolog´ desarrollada podr´ aplicarıa
ıa
se a la evaluaci´n de otros problemas que involucren estructuras anat´micas
o
o
diferentes.
Palabras claves: an´lisis de elementos finitos, bioingenier´ craneofacial,
a
ıa,
im´genes biom´dicas, modelaci´n geom´trica, nube de puntos, reconstrucci´n
a
e
o
e
o
tridimensional.

Abstract
This paper describes a3D reconstruction methodology used for anatomical
structures conformed by soft and hard tissues. This technique uses biomedical images as input in applications where a further Finite Element Method
(FEM) bioengineering modeling is required. A biomedical image processing
software in DICOM (Digital Imaging Standard for Medical Images) was developed using C language. This software provides the...