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Luisa Giraldo 4121513 – Miguel Acosta 4121531

SIMULACION DEL OJO HUMANO.

“La interfaz del ALGOR ha hecho el análisis y la simulación más fácil de usar al tiempo que permite al analista para controlar los parámetros de análisis, incluso avanzados ', dijo Pisczak. “El control de la interfaz me da más de los parámetros de análisis y los resultados me permite extraer más información. Por ejemplo, no puedo encontrar el valor de la tensión en un nodo específico en el modelo con sólo dicking en él“. Este tipo de capacidades hacen ALGOR un poderoso paquete de análisis, muy profesional. ALGOR ha estado desarrollando FEA y software de simulación mecánica para PC desde 1984, y el intercambio de datos con sistemas CAD desde 1985.

Phil Pisczak obtuvo una licenciatura en ciencias en ingeniería mecánica de la Universidad Case Western Reserve y actualmente está terminando un máster del programa de Ingeniería de la Universidad Case Western Reserve, con énfasis en las propiedades estructurales y materiales. Él comenzó a utilizar el análisis de elementos finitos en el año 1984 utilizando el software FEA Rand-Micas de Intergraph y ha sido el uso de software ALGOR desde 1988. Ha trabajado para Reliance Electric, Allen-Bradley y Sealy, así como para PLP y cuenta con numerosas patentes.

Dr. Robert Park, un cirujano de la retina en la Oftálmica Consultores de Boston y la Escuela de Medicina de la Universidad Tufts, hizo la simulación de movimiento de los ojos y la resultante subraya con ALGOR Mechanical Event Simulation (MES) de software con la esperanza de descubrir más acerca de los

desprendimientos de retina. La investigación del Park puede ayudar a explicar por qué los ojos miopes tienen más riesgo de desprendimiento de retina, proporcionar una mejor recuperación de las instrucciones postoperatorias en pacientes sometidos a cirugía de la retina o incluso conducir al descubrimiento de técnicas para la prevención de desprendimientos de retina.

Park se encuentra en una posición única para entender los desprendimientos de retina desde el punto de vista de ingeniería, así como el punto de vista médico. “Como cirujano de retina sentí curiosidad acerca de qué áreas del ojo son más susceptibles al daño y lo que sucede cuando el ojo está en movimiento“, dijo Park. “Como ingeniero, mi mente quiso tratar de cuantificar las respuestas a esas preguntas en términos de esfuerzos de pico“. Hay una investigación experimental sobre la adhesividad de la retina ya la tracción de los tejidos del ojo. pero nunca nadie ha modelado todo el ojo para mirar a las tensiones generadas durante el movimiento. “Comencé a buscar en el Internet para un paquete de FEA en el 2000“, dijo Park. Elegí MES basado en FEA de ALGOR porque podría predecir las tensiones de un modelo biomecánico completo basado en la aceleración y desaceleración, así como las fuerzas.

Park comenzó creando un modelo muy detallado de todo el ojo en Superdraw. Cada parte del ojo se ha creado en una parte única de manera que las propiedades de los materiales de diferentes tipos de tejidos se podrían considerar. La investigación publicada

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por bio-mechanical era la fuente de Park de las propiedades de los materiales lineales de los tejidos del ojo.

En una simulación preliminar, Park restringido el ojo en la parte superior e inferior con condiciones de frontera de traducción. Esta simulación produce altas tensiones en torno a las limitaciones que Park creía que eran artificialmente grandes. Porciones truncadas de los músculos alrededor del ojo que luego se añadieron al modelo, en sustitución de las restricciones. Estas piezas fueron totalmente limitadas en sus extremos y se montaron directamente sobre las partes del ojo exteriores y resultó en una mejor distribución de las cargas aplicadas. La simulación capturó 0,058 segundos a una velocidad de captura de 1.500 pasos por segundo.

Park modeló el ojo en detalle en Superdraw. Después de modelar el ojo, propiedades FEA, tales como las propiedades del material y las limitaciones se definieron. El modelo de ojo se muestra arriba a la izquierda en la interfaz de usuario ALGOR. La imagen de arriba a la derecha muestra el modelo de ojo rebanado Park revisó la magnitud y la distribución de los esfuerzos.

Los resultados iniciales han sido prometedores, pero Park todavía

considera su investigación en las primeras etapas. "El modelo que tengo ahora es bastante básico", comenta Park. En un futuro próximo, se prevé aumentar la complejidad del modelo de ojo, construir elementos más pequeños para captar mejor el comportamiento de los ojos y tomar ventaja de las capacidades de contacto de superficie MES 'para modelar las interfaces entre las diferentes partes del ojo. Una vez que el modelo ha sido refinado, Park utilizará esa geometría para llevar a cabo una serie de simulaciones. "Tengo la intención de simular las tensiones generadas por otros tipos de movimientos de los ojos, así como diversos tipos de movimientos del cuerpo, como caminar y correr", dijo Park. "Trauma ocasionado por accidentes en diversas posiciones de la cabeza también se incluirá".

Esta investigación puede eventualmente conducir a una explicación de por qué los ojos miopes están en mayor riesgo para el desprendimiento de retina que la población general, dijo Park. LA Linealidad del material representa otra área

amplia para la exploración. "A medida que se refina el modelo, quiero experimentar con los tejidos del ojo humano para construir una biblioteca de las propiedades del material a varias temperaturas y estados de hidratación y trabajar en pro de la integración de material de no linealidad en la simulación". dijo Park. "Espero que nuestra investigación experimental en las propiedades del material de los tejidos del ojo va a descubrir que los tejidos del ojo se comportan más como elastómeros y polímeros. En ese

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momento, vamos a incorporar el uso de modelos de materiales no lineales de ALGOR en nuestro modelo de ojo." Aunque todavía queda mucho por hacer. Las simulaciones de Park ya están dando la información que servirá de punto de partida para una mayor comprensión del desprendimiento de retina.

BIBLIOGRAFIA

SCIENCEDIRECT, Material & Desing, Article : “International news - Retinal surgeon selects ALGOR simulation software for bio-mechanical eye research-2002 ( 6 pages )

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