Cientifica, ISSN 2594-2921, vol. 21, no. 1, January-June 2017.
DOI: https://doi.org/10.46842/ipn.cien.v21n1a01
Biomodelado de los componentes del oído medio humano haciendo uso de imágenes de resonancia magnética
Establishment of the Energy Indicator of Porlamar, Margarita Island, Venezuela
Recibido 02-06-2016, aceptado 27-10-2016.
Resumen
En este trabajo se realiza el biomodelado de los elementos que componen el oído medio, el cual incluye el sistema tímpano-cadena oscicular (martillo, yunque y estribo) así como los ligamentos: anterior maleal, superior maleal e incudal posterior y, por último, las juntas o articulaciones incudomaleal e incudo-estapedial. Un aspecto de suma importancia en cuanto al desarrollo de modelos en elementos finitos, es sin duda, la exactitud de la geometría que se pretenda analizar respecto al modelo real, más aun si se trata de modelar los diferentes mecanismos y partes del cuerpo humano; es por tal motivo que en este trabajo se realiza una metodología de biomodelado, el cual toma como punto de partida la obtención de imágenes de una resonancia magnética del oído medio, posteriormente, por medio de diferentes softwares de diseño (Solidworks), así como de reconstrucción de imágenes (IrfanView, ScanIP) se genera el modelo solido virtual y, también, se aplican filtros para refinar o eliminar imperfecciones propias del biomodelado. Por último, el biomodelo se valida con datos geométricos de trabajos publicados en la literatura abierta. A este respecto, se constató que el presente modelo tiene una variación de alrededor del 21% respecto a los datos consultados en la literatura; sin embargo, se sabe que la anatomía del oído humano varía de acuerdo al género, al fenotipo y a la edad. En conclusión, este trabajo aporta un modelo del oído medio bastante fiel, que sirve como la base para modelar diferentes patologías con relativa facilidad, aportando así información vital al campo de la medicina.
Abstract
In this work the biomodelation of the elements that compose the middle ear is performed, which includes the tympanum-oscicular chain (Malleus, Incus and Stape) as well as the ligaments: anterior maleal, superior maleal and posterior incudal; And finally, the incudomaleal and incudo-stapedial joints. A very important point in the development of finite element models, is undoubtedly the accuracy of the geometry to be analyzed with respect to the actual model, even more if it is about modeling of the different mechanisms and parts of the human body; it is for that reason that in this work a methodology of biomodeling is realized, which takes as a starting point, magnetic resonance imaging of the middle ear, subsequently, by means of different design programs (SolidWorks), as well as reconstruction of images (IrfanView, ScanIP) the virtual solid model is generated, and filters are also applied to refine or eliminate imperfections of the biomodeling. Finally, the model is validated with geometric data published in the open literature. In this respect, it is verified that the present model has a variation of about 21% with respect to the data consulted in the literature; however, it is known that the anatomy of the human ear varies according to gender, phenotype and age. In conclusion, this work provides a very precise middle ear model, which serves as the basis for modeling different pathologies with relative ease, and which provides vital information to the field of medicine.
Palabras clave: oído medio, huesillos, elemento finito, tímpano.
Index terms: middle ear, tympanic membrane, finite element.
ISO 690 reference:
López-Liévano, Adolfo;
López-Liévano, Daniel Ramón;
Caicedo-Ortiz, Hernando Efraín;
González-Rebattú, Alejandro;
González-Rebattú, Mauricio,
2017,
Biomodelado de los componentes del oído medio humano haciendo uso de
imágenes de resonancia magnética,
Científica, Revista Mexicana de Ingeniería Electromecánica y de Sistemas, vol. 21, no. 1,
ISSN 2594-2921,
DOI: https://doi.org/10.46842/ipn.cien.v21n1a01
