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Ciencia & Tecnología

Modelo matemático optimizaría tratamientos expansivos del maxilar

Odontólogos y especialistas pueden utilizar este modelo computacional para investigar sobre diferentes patologías de pacientes con labio leporino y paladar hendido, entre otros, a quienes se les debe practicar este tipo de procedimientos.

Bogotá D. C., 17 de enero de 2020Agencia de Noticias UN-

La sutura medial palatina se ve afectada en pacientes con labio leporino o paladar endido. Fotos: archivo Unimedios.

El dispositivo más común utilizado en la expansión maxilar es el Hirax.

La sutura medial palatina, a pesar de ser facial, presenta comportamientos similares a las suturas craneales.

Según el investigador, este modelo matemático describe el comportamiento celular y molecular de la sutura medial palatina.

Con esta investigación se busca que el tipo de anclaje o dispositivo que se utilice en la expansión maxilar se ubique en el paladar.

Así lo estableció José Alejandro Guerrero Vargas, doctor en Ingeniería Mecánica y Mecatrónica de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), quien gracias a un convenio investigativo entre la Universidad Federal de Minas Gerais (Brasil) y la UNAL, apoyó desde la biomecánica un proyecto para la expansión rápida del maxilar, con el fin de solucionar algunas problemáticas que surgen en el paladar, en los dientes o en las encías, los cuales se ven muy afectados cuando se hacen tratamientos expansivos del maxilar.

El investigador Guerrrero señala que el dispositivo más común utilizado en estas expansiones es el Hirax, que al ser anclado a los dientes genera una rotación en estos, como si se fueran a salir de la cavidad bucal. Además causa daños en el ligamento periodontal y promueve la reabsorción de la encía, por lo cual se busca brindar herramientas que modifiquen el tratamiento y permitan recuperar la medida de la cavidad oral para que los pacientes tengan una mejor calidad de vida.

Explica además que con el fin de abrirle puertas a la investigación de diferentes patologías, “se buscó un modelo matemático para evaluar los procesos de formación de la sutura medial palatina (línea de unión que se extiende desde ambos lados del cráneo para formar el paladar) y su respuesta a la presencia de cargas externas como las generadas durante la expansión, desde una perspectiva tanto experimental como computacional”.

El proyecto se abordó según cuatro enfoques: un modelo experimental; uno computacional mecanobiológico; uno biomécanico en 2D y uno biomecánico en 3D. En el enfoque experimental se encontró que, a pesar de ser facial, la sutura medial palatina presenta comportamientos similares a las suturas craneales, lo cual, según el investigador Guerrero, “es muy importante porque muchos tratamientos que se llevan a cabo en patologías como craneosinostosis, es decir cuando una o más de las suturas se cierran prematuramente impidiendo el crecimiento del cráneo, podrían evaluarse mejor y corregirse a temprana edad”.

Además también se verificó cómo era el comportamiento de las células, los osteoclastos y osteoblastos, que permiten adelantar el proceso de remodelado mediante deposición y reaborsorción ósea.

También se desarrolló un procedimiento estándar, en el cual se permite llevar a cabo otro tipo de investigaciones sobre la sutura medial palatina que garanticen el éxito de la expansión.

Del enfoque computacional mecanobiológico, el investigador resalta que es el primer modelo matemático que describe el comportamiento celular y molecular de la sutura medial palatina, la cual no tiene forma recta sino en Y, y además se expone a un tipo de cargas diferentes.

En cuanto al modelo biomecánico en 2D, se corroboró la influencia de las fibras de colágeno y la interdigitación en el comportamiento estructural de la cavidad oral cuando se somete a un tratamiento de expansión del maxilar.

Por otra parte, el modelo biomecánico en 3D es el primero en el mundo que tiene en cuenta la interdigitación en un dominio real realizado mediante la construcción de una tomografía computarizada con la cual se comprobó el efecto del cambio de las suturas en la cavidad oral cuando el maxilar se expande, y diferenció los tipos de dispositivos que se utilizan para esta expansión: los que se anclan al paladar o a los dientes, y los que se constituyen en un híbrido entre los dos.

“Buscamos que el tipo de anclaje o dispositivo utilizado en la expansión maxilar sea esquelético, es decir que esté ubicado en el paladar, pero para hacerlo es necesario entender la sutura medial palatina, debido a que el éxito o fracaso de estos dispositivos depende de cómo se comporte esta sutura”, concluye el investigador.

(Por: fin/IAR/MLA/LOF
)
N.° 83

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