Aplicación de un método no destructivo para la obtención propiedades físicas de tejido óseo basado técnica Imanenológica y herramientas software Cad

Abstract

Los ensayos mecánicos son usados para la caracterización de propiedades mecánicas de tejidos óseos, sin embargo, debido al carácter destructivo del ensayo, las probetas usadas son generalmente de tejidos óseos de cadáver humano o animales. La caracterización resultante de estos ensayos por lo tanto, es válida solo en los especímenes probados, porque el tejido óseo presenta alta variabilidad en sus propiedades debido al cambio de su densidad. Por este argumento y la naturaleza destructiva de los ensayos mecánicos, este tipo de ensayo no es apropiado para realizar la caracterización mecánica de tejidos vivos, lo cual limita las posibilidades de desarrollo en proyectos de investigación en vivo. El presente estudio fue desarrollado con el propósito de evaluar la viabilidad del uso de un método no destructivo, propuesto para calcular los valores de densidad aparente a partir de la densidad radiográfica. El método no destructivo tuvo su fundamento en la implementación de técnicas diagnósticas de imágenes tomográficas de hueso de mandíbula y el posterior reconocimiento de estas imágenes en un software Bio-CAD. A través del software MIMIC´S, se cuantificaron los valores de densidad a escala Hounsfield; los datos obtenidos fueron usados para deducir la curva de calibración lineal, permitiendo de esta forma, calcular el valor de densidad aparente de los especímenes. A partir de esta caracterización y la revisión de literatura, fue posible definir las propiedades mecánicas de la probeta ósea. De acuerdo con los resultados obtenidos en el presente trabajo de investigación, se estableció una alternativa para la caracterización mecánica de tejidos rígidos como el hueso. De acuerdo a la naturaleza no destructiva del método, el uso de este método podría ser extendido a experimentación con tejidos vivos, la cual estaba restringida, por las limitaciones existentes con el método destructivo basado en ensayos mecánicos.

Abstract: Mechanical tests are used for characterization of mechanical properties of bone tissue; however, due to the destructive nature of the test, the specimens are generally used human cadaver bone tissues or animals. Furthermore the resultant characterization of these tests is valid only in the specimens tested, because the bone tissue shows high variability in their properties, so, the density change. This argument and the destructive nature of the mechanical tests are reason that this type of test is not appropriated for the mechanical characterization of living tissue, which limits the possibilities of development in live research projects. The present study was developed with the purpose of assessing the feasibility of using a non-destructive method to deduce the values of apparent density from radiographic density, supported by tomographic imaging diagnostic techniques in jaw bone and recognition these images in Bio-CAD software. Through software MIMIC’S, were quantified scale density values Hounsfield; these data were used to derive the linear calibration curve allowing calculating the apparent density of the specimens. From this characterization and review of literature, it was possible to determine the mechanical properties of the bone specimen. According to the results obtained in the present investigation, it was established an alternative to mechanical characterization through the application of non-destructive techniques, based on the analysis of Bio-CAD software and the calibration curve. Using this method could be extended to experiment with living tissue, which was restricted by the constraints with the destructive method based on mechanical tests.