Desarrollo de modelos biomecánicos de prótesis mamaria mediante Métodos de Elementos Finitos

Abstract

[ES] La reconstrucción mamaria con implantes tras una mastectomía por cáncer de mama es un tema relevante en la investigación biomédica actual. Así, el siguiente Trabajo Fin de Grado presenta el desarrollo de modelos biomecánicos de prótesis mamarias mediante Métodos de Elementos Finitos. Se centra en el análisis de los materiales empleados en la fabricación de las prótesis de mama, realizando un estudio comparativo entre la deformación por compresión de los modelos protésicos de la empresa Polytech y un modelo homogéneo de mama real. La idea principal es simular una mama real a partir de imágenes de resonancia magnética de una paciente anónima, a partir de las cuales se procede a la segmentación y obtención del modelo biomecánico, y aplicar una deformación que comprime la mama mediante el uso de Método de Elementos Finitos, en ANSYS, una plataforma de software de simulación. Así, este mismo desplazamiento es aplicado en las simulaciones de los modelos de prótesis mamarias. Los resultados de este estudio muestran la similitud en la deformación total de los modelos protésicos del proyecto, lo que denota la imprecisión en la elección del implante más similar a la mama real siguiendo este criterio.

[EN] Breast reconstruction with implants after a mastectomy for breast cancer is a relevant topic in current biomedical research. Thus, the following Final Degree Project presents the development of biomechanical models of breast prostheses using Finite Element Methods. It focuses on the analysis of the materials used in the manufacture of breast prostheses, carrying out a comparative study between the compression deformation of prosthetic models from the Polytech company and a homogeneous model of real breast. The main idea is to simulate a real breast from magnetic resonance images of an anonymous patient, from which we proceed to segmentation and obtain the biomechanical model, and apply a deformation that compresses the breast using the Finite Elements, in ANSYS, a simulation software platform. Thus, this same displacement is applied in the simulations of the models of breast prostheses. The results of this study show the similarity in the total deformation of the prosthetic models of the project, which denotes the imprecision in the choice of the implant most similar to the real breast following this criterion.