Application of 3D modeling methodology using CT Scans for numerical analysis

  • Ariel Fuerte-Hernández Instituto Politécnico Nacional
  • Ricardo Gustavo Rodríguez-Cañizo Instituto Politécnico Nacional
  • Orlando Susarrey-Huerta Instituto Politécnico Nacional
  • Emmanuel Alejandro Merchán-Cruz Instituto Politécnico Nacional
  • Juan Manuel Sandoval-Pineda Instituto Politécnico Nacional
  • Elizabeth Pérez-Hernández Instituto Mexicano del Seguro Social
Keywords: Biomodeling, CT Scan, Lumbar Spine, Finite Element Analysis, Axial Compression

Abstract

This  paper  presents  a  methodology  for  generating  a  model  of  human  and  porcine  lumbar  spine  from  CT  Scans.  Nowadays,  the  use  of  CT  Scans  as  a  biomodeling  tool  is  a  technique  widely  used  in  the  development  of  computational numerical analysis based on Finite Element Analysis (FEA), thus  the  simple  and/or  complex  anatomical  structures  can  be  visualized  and  analyzed.  Thus,  the  relevance  of  this  paper  lies  in  the  fact  generation  numerical  analyses  biomechanical  with  results  very  close  to  experimental  analyses  creating  medical  solutions  in  the  design  of  prosthetic  devices.  Numerical results show a stress concentration in the intervertebral disc just in the end plates, both in the human case as in pigs, which is consistent with previous experimental analysis. Thus, it is concluded that the results obtained through this technique validate previous experimental analysis, however, it is necessary to take into account the characteristics the mechanical behavior of the different biological tissues that form the lumbar spine.

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Author Biographies

Ariel Fuerte-Hernández, Instituto Politécnico Nacional

Sección de Estudios de Posgrado e Investigación, Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Ricardo Gustavo Rodríguez-Cañizo, Instituto Politécnico Nacional

Sección de Estudios de Posgrado e Investigación, Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Orlando Susarrey-Huerta, Instituto Politécnico Nacional

Sección de Estudios de Posgrado e Investigación, Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Emmanuel Alejandro Merchán-Cruz, Instituto Politécnico Nacional

Sección de Estudios de Posgrado e Investigación, Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Juan Manuel Sandoval-Pineda, Instituto Politécnico Nacional

Sección de Estudios de Posgrado e Investigación, Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Elizabeth Pérez-Hernández, Instituto Mexicano del Seguro Social
Hospital de Ortopedia de la Unidad Médica de Alta Especialidad “Dr. Victorio de la Fuente Narváez”, División de Educación e Investigación en Salud.

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Published
2014-04-07
How to Cite
Fuerte-Hernández A., Rodríguez-Cañizo R. G., Susarrey-Huerta O., Merchán-Cruz E. A., Sandoval-Pineda J. M., & Pérez-Hernández E. (2014). Application of 3D modeling methodology using CT Scans for numerical analysis. Revista Facultad De Ingeniería Universidad De Antioquia, (72), 116-126. Retrieved from https://revistas.udea.edu.co/index.php/ingenieria/article/view/15747