Publicación: Caracterización de las propiedades mecánicas del Acueducto de Silvio
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Resumen en inglés
Hydrocephalus is a pathology that mainly affects infants, its treatments are not completely effective, due to limitations such as surgical complications, so in the search for new treatments or in the study of hydrocephalus the urgent to know the mechanical properties of the adjacent tissue of the Sylvius Aqueduct (AS) has emerged, which can affect the solutions in the type of hydrocephalus Non-communicating. Simulations have been applied lately in the medical field, however, since it is relatively a recent technic it requires exactitude and the study of systems mechanical and dynamic characteristics to advance into in vivo studies. Therefore, the objective of this work was to determine the mechanical properties of the tissue adjacent to the AS like the Young and Poisson modulus in animal tissue as a first approximation to understand the mechanical behavior in the endothelial wall of this system. In order to achieve this objective, a methodological route was proposed that includes the standardization of the operational parameters for the development of a protocol that allows the extraction of AS tissue from optimal pig brains, to be submitted of the compression tests in an INSTRON 3345, followed by a statistical cluster analysis that allows the establishment of the ranges of these properties that are not reported so far. The results found allowed to find a range for the values of the Young's modulus which are between 162.7 and 372.7 ± 301 KPa and the Poisson modulus between 0.45 and 0.47 ± 0.007. These results can be taken as a reference point of the values that can contribute to future simulations of the dynamic characteristics and medical devices in some structures like the AS. In addition, an operational protocol has been provided for the determination of these mechanical properties in soft tissue of animal origin, as an approach to in vitro studies.
Resumen en español
La hidrocefalia es una patología que afecta principalmente a infantes y sus tratamientos no son complemente efectivos, debido a limitaciones como complicaciones quirúrgicas, por lo que en búsqueda de nuevos tratamientos o del estudio de la hidrocefalia ha ido surgiendo la necesidad por conocer las propiedades mecánicas del tejido adyacente al Acueducto de Silvio (AS), que podrían conllevar a soluciones en el tipo de hidrocefalia no comunicante. Las simulaciones han sido aplicadas últimamente en el área de la medicina, sin embargo, al ser una técnica relativamente reciente, requiere de exactitud y del estudio de características dinámicas y mecánicas de los sistemas para avanzar a estudios in vivo. Por lo anterior, el objetivo de este trabajo fue determinar mecánicamente las propiedades del Acueducto de Silvio (como el módulo de elasticidad y el de Poisson), mediante el uso de tejido animal como una primera aproximación al entendimiento del comportamiento mecánico del tejido adyacente de dicho sistema. Para lograr este objetivo, se propuso una ruta metodológica que incluye la estandarización de los parámetros de operación para desarrollar un protocolo que permita la extracción del tejido del AS de cerebro porcino para ser sometido a las pruebas de compresión en un equipo INSTRON 3345, seguido de un análisis estadístico de clúster que permitiera el establecimiento de unos rangos de estas propiedades no reportadas a la fecha. Los resultados encontrados permitieron encontrar un rango para los valores del módulo de Young, los cuales están entre 162.7 y 372.7 ± 301 KPa y el módulo de Poisson entre 0.45 y 0.47 ± 0.007. Estos resultados, pueden ser tomados como punto de referencia de unos valores que podrán contribuir a futuras simulaciones de las características dinámicas y de dispositivos médicos en estructuras como el AS. Además, se ha propuesto un protocolo operativo para la determinación de estas propiedades mecánicas en tejido blando de origen animal, como acercamiento a estudios in vitro.