Evaluación basada en el método del gradiente de las propiedades elásticas de tejidos humanos in vivo

Abstract

En la actualidad la simulación númerica del comportamiento mecánico de tejidos humanos en el campo de la medicina es un ámbito de estudio que ha despertado gran interés en la comunidad científica. El estudio del comportamiento de dichos tejidos conlleva una gran dificultad, en parte, atribuida al hecho de que su comportamiento cambia de paciente a paciente y en numerosas ocasiones no es posible realizar experimentos directos sobre el tejido para determinar sus propiedades elásticas. Para tal fin, en el presente trabajo se propone un método para hallar dichas propiedades asumiendo un modelo constitutivo de Mooney-Rivlin. Dicho método se basa en la información proporcionada por imágenes médicas en dos situaciones de deformación del órgano y, mediante un proceso de optimización basado en el gradiente se obtienen, con presición, las propiedades elásticas del modelo constitutivo. Los experimentos númericos realizados demuestran la validez del método para el ejemplo utlizado, tras comprobar que las propiedades del modelo constitutivo de referencia son obtenidas por el método propuesto.