26 mayo, 2022
Seminarios DIEG: «Método SIGA: hacia modelos geométricos precisos y flexibles de las vías respiratorias»
Expone: David Ortiz Puerta, Ph.D.(c), Pontificia Universidad Católica de Chile
31 de mayo de 2022, 13:00 hrs. Actividad online, vía Zoom.
Continuamos el ciclo de Seminarios DIEG de este semestre el próximo martes 31 de mayo a las 13:00 hrs, con la presentación de nuestro estudiante de Doctorado en Ciencias de la Ingeniería, David Ortiz y el seminario «Método SIGA: hacia modelos geométricos precisos y flexibles de las vías respiratorias», tema central de su investigación de tesis. Pero, ¿qué tiene esto que ver con Ingeniería Estructural y Geotécnica? La investigación de David Ortiz está siendo guiada por nuestro académico Daniel Hurtado, Ingeniero Civil Estructural y PhD en Ingeniería Mecánica, quien ha sido reconocido en dos ocasiones entre los 130 “Young Scientists” del mundo por la World Laureates Association (WLF). El profesor Daniel Hurtado ha ampliado la aplicación de herramientas y metodologías de análisis del comportamiento de materiales, llevándolas específicamente al área de la biología humana. Así, ha podido generar diversos modelos de comportamiento del sistema cardio-respiratorio, de manera interdisciplinaria, con académicos del área de la biología y medicina en el Instituto de Ingeniería Biológica y Médica UC.
Abstract
La construcción de geometrías precisas a partir de imágenes médicas es fundamental para lograr simulaciones numéricas predictivas del sistema respiratorio. Sin embargo, la generación de representaciones superficiales del árbol bronquial es muy desafiante debido a su compleja morfología. En este seminario se presentará el método SIGA (Snakes IsoGeometric Analysis), el cual permite generar modelos geométricos precisos de vías respiratorias. Este consiste en resolver formulación variacional del problema clásico de segmentación (Snakes) mediante análisis isogeométrico, lo cual brinda flexibilidad en la adaptación de las superficies a la información de la imágen médica. Nuestros resultados confirman que SIGA supera a los métodos comparados en la creación de modelos basados en imágenes de tomografía computarizada. Además, de la representación de la morfología de las vías de un pulmón normal y enfermo, donde se presentan secciones transversales no convexas. Prevemos que la flexibilidad geométrica y la precisión de SIGA mejorarán la creación de modelos computacionales del sistema respiratorio y de estructuras anatómicas tubulares.
Nuestro Expositor
David Ortiz Puerta es Ingeniero Matemático y Magíster en Matemáticas Aplicadas de la Universidad EAFIT de Medellín, Colombia. Actualmente es candidato a doctor en Ciencias de la Ingeniería con mención en Ingeniería Civil de la Pontificia Universidad Católica de Chile, donde su trabajo de tesis se centra en el estudio de la deformación regional de vías respiratorias para pacientes con Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica. Su principal interés es el procesamiento de imágenes médicas a partir de la integración de técnicas de filtrado, segmentación y registro para su posterior estudio biomecánico.
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