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Alumno

Carlos Alfredo Gomez Perez

   »  Generación: Septiembre2015
   »  Grado: Maestría en Ingeniería Mecánica
   »  Asesor: Hugo Iván Medellín Castillo
   »  Línea de Investigación: Mecatrónica y Sistemas Mecánicos
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NOMBRE DE TESIS
Desarrollo de implantes craneofaciales utilizando técnicas de diseño y manufactura avanzadas
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RESUMEN:

Las nuevas tecnologías de diseño y manufactura en ingeniería, en particular la reconstrucción de imágenes médicas, la Ingeniería Inversa (RE), los sistemas CAD/CAE (Diseño Asistido por Computadora/ Ingeniería Asistida por Computadora) y la Manufactura Rápida (RM) (también conocida como Prototipado Rápido, RP), han sido concebidas y desarrolladas en el sector industrial. Sin embargo, recientemente estas técnicas han empezado a ser utilizadas como herramientas en el campo de la medicina. La Cirugía Asistida por la Ingeniería (EAS) se define como “La aplicación de la ingeniería y la manufactura en el cuidado de la salud” con el propósito de mejorar los procedimientos médicos. EAS incluye la adquisición de datos a través de un escáner, prototipado rápido (RP), 3D CAD, manufactura rápida (RM), ingeniería inversa (RE). En aplicaciones médicas, el uso de EAS ha permitido una mejora en el servicio ofrecido a los pacientes a través de mejoras en áreas como la visualización en 3D de partes anatómicas, planeación quirúrgica, diseño de implantes y fabricación de prótesis. Por lo anterior, en el presente trabajo se realizó una revisión del estado del arte que incluye las técnicas que existen actualmente para la adquisición de datos 3D, softwares CAD para el modelado de superficies y las máquinas desarrolladas para la fabricación de piezas capa por capa utilizando procesos de adición o sustracción de material. En base a esta revisión se desarrolló una metodología integral que considera un gran número de casos posibles con la implementación de técnicas avanzadas de diseño y manufactura. Finalmente, se presenta el desarrollo de tres casos de estudio de implantes craneales. Es aquí donde se aplica la metodología desarrollada y se evalúan los resultados obtenidos de costo, materiales y tiempo utilizado para la fabricación de implantes craneofaciales. Se ha encontrado que, en el desarrollo del implante personalizado, basado en la metodología integral, conlleva un tiempo de pre-operación más grande comparado con la reconstrucción intraoperatoria, aparte de que el precio inicial también es mayor. La ventaja que se ha encontrado es que el tiempo de cirugía se logra reducir considerablemente con el uso de implantes personalizados y, al ser la cirugía la parte más costosa del procedimiento, se reduce el costo final del procedimiento de desarrollo e implantación de implantes craneofaciales. También se ha implementado una etapa de optimización topológica que ha demostrado mejorar la funcionalidad del implante y reducir su costo por uso de material. Esto ha ayudado a que el paciente tenga un confort tal que no sienta la presencia de un cuerpo extraño en su cuerpo. Por lo tanto, se concluye que la metodología cumple con su objetivo de guiar de manera ordenada al especialista para el desarrollo de implantes craneofaciales implementando técnicas avanzadas de diseño y manufactura. Principalmente va enfocada a la enseñanza de las técnicas y a recién egresados de la rama médica que deseen desarrollar este tipo de reconstrucciones.