Repositorio de Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito
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Estimación del nivel de evasión de tarifa de transporte con enfoque comportamental basado en encuestas de elección discreta hibrida dentro del portal de Transmilenio 20 de julio
No full textLa mayoría de las ciudades de los países en desarrollo tienen sistemas de transporte público que no son financieramente sostenibles debido a variosfactores, siendola evasión del pago de la tarifala más importante. Generalmente, en este tipo de transporte serealiza la mayor partede los desplazamientosmotorizados de un gran porcentaje de la población, por este motivoes relevante esta investigación.Actualmente,enlas metodologías de estimación de evasión se introdujoel enfoque conductual, además,deconsiderarel impacto sobre la infraestructuray todo lo referente al sistema. TransMilenio en los últimos años ha estimado la tasa de evasión mediante metodologías de revisión manual de grabaciones de video o registro de eventos en campo, sin embargo, nose han identificado claramentelas dinámicas de comportamiento de los usuarios que incurren en esta práctica, factornecesario paraentender porque losusuarios del sistema cometen dicha infracción.Esta investigación utiliza una metodología mixta para estimar elnivel de evasión dentro del sistema TransMilenio, primero seaplica una encuestaque permite tipificar por medio de un modelo tipo logit quien es el evasor representativoy después se establece la tasa de evasión mediante unanálisis de flujos de entrada y salida por los torniquetes. Como caso de estudio se analiza el portal 20 de Julio, para el que se estableció que la tasa deevasión es aproximadamente el 49,2%, siendo la zona de alimentación la más propensa a esta conducta (33,7%). Además, se identificó quemás del 90% de los evasores entrevistados estaban en desacuerdo o totalmente en desacuerdo con la satisfacción del sistema, razón predominante en la reincidencia.Se evaluaron algunas medidas para la mitigación de la reincidencia como multas, vigilancia oestado de lainfraestructura, se encontróque la reducción de reincidencia en muchos de los casos no superaba el 15%; mientras que alternativas como la reducción de tarifas o aplicación de tarifas especiales para algunas poblaciones como estudiantes y trabajadores informales reduciría la probabilidad de reincidencia en promedio en un 45%.Most cities in developing countries have public transport systems that are not financially sustainable due to several factors, the most important of which is fare evasion. Generally, most of the motorized trips of a large percentage of the population are made in this type of transport, which is why this research is relevant. Currently, in the methodologies for estimating evasion, the behavioral approach has been introduced, in addition to considering the impact on infrastructure and everything related to the system. In recent years, TransMilenio has estimated the evasion rate through methodologies of manual review of video recordings or registration of events in the field; however, the behavioral dynamics of users who incur in this practice have not been clearly identified, a necessary factor to understand why users of the system commit this infraction.This research uses a mixed methodology to estimate the level of evasion within the TransMilenio system, first a survey is applied that allows typifying by means of a logit model who is the representative evader and then the evasion rate is established through an analysis of entry and exit flows through the turnstiles. As a case study, the 20 de Julio portal is analyzed, for which it was established that the evasion rate is approximately 49.2%, with the feeding zone being the most prone to this behavior (33.7%). In addition, it was identified that more than 90% of the evaders interviewed disagreed or totally disagreed with the satisfaction of the system, a predominant reason for recidivism.Some measures for the mitigation of recidivism such as fines, surveillance or infrastructure were evaluated, finding that the reduction of recidivism in many cases did not exceed 15%; while alternatives such as fare reductions or the application of special fares for some populations such as students and informal workers would reduce the probability of recidivism by an average of 45%.PregradoIngeniero(a) CivilTransporte Públic
Informe Prácticas
No full textFormación, Realización de informes, Construcción del Observatorio y Asistencia a reuniones. En las próximas secciones se especifican y se describen las tareas realizadas en cada blog.
3.1. Formación
3.1.1. Formación Inicial
El primer día de prácticas recibí una formación inicial por parte de mi tutora de prácticas y Responsable de Inteligencia Artificial, Susanna Aussó, que consistió en una presentación de la Fundación y de los proyectos en curso actuales, así como de el ecosistema en el que se ubica la Fundación. Me facilitó documentos sobre la organización del Departamento de Salud y el Sistema de Salud de Cataluña (CatSalut) para profundizar en todos los actores implicados y situar mejor a la Fundación en todo el ecosistema. Mientras exponía los proyectos y la organización del área, también introdujo conceptos clave del ámbito de la IA.
La primera tarea asignada fue la realización de una serie de cursos introductorios en la Inteligencia Artificial (IA). Los cursos son de acceso abierto a la plataforma Kaggle, referente en el ámbito de la Ciencia de Datos. Los contenidos de Kaggle incluyen código y datasets públicos, cursos de formación estructurados, prácticos y gratuitos, competiciones y recursos computacionales para el desarrollo de código. Los cursos que realicé fueron:
1. Python
2. Introduction to Machine Learning
3. Intermediate Machine Learning
4. Introduction to Deep Learning
5. Computer Vision
Estos cursos son en inglés e intercalan fundamentos teóricos con ejercicios prácticos de implementación de código. Fueron de gran utilidad para conocer las bases de la IA y librerías de Python que permiten implementar los algoritmos más habituales.Training, Preparation of reports, Construction of the Observatory and Attendance at meetings. The following sections specify and describe the tasks performed in each blog.
3.1. Training
3.1.1. Initial Formation
On the first day of the internship, I received initial training from my internship tutor and Head of Artificial Intelligence, Susanna Aussó, which consisted of a presentation of the Foundation and current projects underway, as well as the ecosystem in which it is located. locate the Foundation. She provided me with documents on the organization of the Department of Health and the Health System of Catalonia (CatSalut) to delve into all the actors involved and better position the Foundation in the entire ecosystem. While exposing the projects and organization of the area, she also introduced key concepts in the field of AI.
The first task assigned was the completion of a series of introductory courses in Artificial Intelligence (AI). The courses are open access to the Kaggle platform, a benchmark in the field of Data Science. Kaggle content includes public code and datasets, free, hands-on, structured training courses, competitions, and computational resources for code development. The courses I took were:
1.python
2. Introduction to Machine Learning
3. Intermediate Machine Learning
4. Introduction to Deep Learning
5. Computer Vision
These courses are in English and intersperse theoretical foundations with practical code implementation exercises. They were very useful to learn the basics of AI and Python libraries that allow the most common algorithms to be implemented.PregradoIngeniero(a) Biomédico(a
Entorno experimental de procesamiento de datos distribuidos integrando devops, bajo un despliegue de infraestructura como código en la nube.
No full textEn esta investigación se muestra la implementación y puesta en marcha de una arquitectura orientada a la experimentación y práctica en procesamiento de datos distribuido con la opción de integrar un flujo de entrega continua de software con devops; mediante un despliegue automatizado de infraestructura como código en la nube. Permitiendo obtener un entorno experimental para estudiantes interesados en asumir cargos laborales Cloud Engineering y Data Engineering, logrando minimizar el tiempo y el esfuerzo que se consume en la configuración del clúster, promoviendo el aprendizaje práctico y experimental de tecnologías demandadas en el mercado.This implementation and commissioning of an architecture oriented to experimentation and practice in distributed data processing with the option of integrating a continuous software delivery flow with devops; through an automated deployment of infrastructure as code in the cloud. Allowing to obtain an experimental environment for students interested in assuming Cloud Engineering and Data Engineering job positions, minimizing the time and effort consumed in the configuration of the cluster, promoting practical and experimental learning of technologies demanded in the market.MaestríaMagíster en Informátic
Análisis Comparativo de Modelos de Machine Learning Y GLM de Procesos de Tarificación de Seguros de Automóviles
No full textEn el presente trabajo se compara cuantitativa y cualitativamente el desempeño y los
procesos metodológicos asociados a la predicción de la frecuencia y severidad para un caso
particular en el ramo de automóviles, aplicando tanto técnicas clásicas como GLMs y
algunas de sus variaciones como de Machine Learning, con el fin de evaluar sus
potencialidades, ofreciendo mayor variedad en las herramientas usuales para este tipo de
procesos, buscando detectar relaciones e interacciones no lineales en los predictores para
disminuir escenarios de selección adversa en los modelos de tarificación. Se utilizó el
marco metodológico CRISP-DM como guía para las etapas y procesos en el contexto
analítico. Así mismo, se utilizó el software R y el paquete “caret” para desarrollar los
diferentes modelos, buscando garantizar criterios adecuados de comparabilidad en la
selección de los subconjuntos de validación cruzada. Finalmente, al comunicar los
resultados de los modelos, las métricas de desempeño y los lift-charts asociados a cada uno
de ellos, se concluye que al comparar las métricas de desempeño para el caso particular del
dataset utilizado (“dataCar” de la librería “insuranceData” del software R) no existe ventaja
cuantitativa considerable entre los dos enfoques (GLMs vs ML). Sin embargo, a través del
análisis gráfico (Lift-charts) se aprecian diferencias en la capacidad de los modelos para
detectar selección adversa, por lo que se concluye que las dos metodologías son
complementarias pues ofrecen ventajas diferentes desde el punto de vista procedimental.This paper compares quantitatively and qualitatively the performance and
methodological processes associated with the prediction of frequency and severity for a case
particularly in the automotive industry, applying both classical techniques and GLMs and
some of its variations such as Machine Learning, in order to evaluate their
potentialities, offering a greater variety in the usual tools for this type of
processes, seeking to detect non-linear relationships and interactions in the predictors to
reduce adverse selection scenarios in pricing models. We used the
CRISP-DM methodological framework as a guide for the stages and processes in the context
analytical. Likewise, the R software and the "caret" package were used to develop the
different models, seeking to guarantee adequate comparability criteria in the
selection of cross-validation subsets. Finally, by communicating
results of the models, the performance metrics and the lift-charts associated with each one
of them, it is concluded that when comparing the performance metrics for the particular case of the
dataset used (“dataCar” from the “insuranceData” library of the R software) there is no advantage
considerable quantitative difference between the two approaches (GLMs vs ML). However, through
graphic analysis (Lift-charts) differences can be seen in the capacity of the models to
detect adverse selection, so it is concluded that the two methodologies are
complementary as they offer different advantages from the procedural point of view.MaestríaMagíster en Ciencias Actuariale
Sistema piloto de monitoreo de variables de funcionamiento en incubadoras del servicio de neonatología de un hospital de alta complejidad de Bogotá, Colombia a través de internet de las cosas IOT.
No full textUn recién nacido prematuro es aquel neonato nacido antes de cumplir 37 semanas de gestación, representan a los recién nacidos con mayores probabilidades de presentar alguna complicación después del parto. Es por esto, que los centros de neonatología tienen gran importancia, en dichos centros permanentemente se hace uso de las incubadoras neonatales, equipos biomédicos que tienen como objetivo brindarle un ambiente cerrado y controlado que favorezca el desarrollo del bebé. Las incubadoras tienen su sistema de seguridad aprobado por los diferentes reguladores de dichos equipos, sin embargo, sus sistemas y alarmas dependen de una oportuna respuesta del equipo médico presente. Todas estas circunstancias generan la necesidad un monitoreo continuo de los parámetros de la incubadora y del recién nacido, como a su vez de una presencia continua del cuerpo médico competente.
Con el fin de brindar una herramienta de utilidad, los sistemas de Internet de las Cosas (IoT) proveen una solución al monitoreo de parámetros de manera remota. Estos sistemas permiten conectar dispositivos y componentes mediante una red WiFi local, para transmitir la información de medición y su posterior visualización. Para esta investigación, los parámetros a medir serán la humedad relativa del sistema, la temperatura en la incubadora y el nivel de ruido dentro de la incubadora. Este estudio se realizó en un hospital de alta complejidad en la donde el comité de investigaciones, el comité técnico y comité de ética avalaron su desarrollo.A premature newborn is that newborn born before reaching 37 weeks of gestation, they represent the newborns with the highest probability of presenting some complication after delivery. This is why neonatology centers are of great importance, in these centers permanent use is made of neonatal incubators, biomedical equipment that aims to provide a closed and controlled environment that favors the development of the baby. The incubators have their security system approved by the different regulators of said equipment, however, their systems and alarms depend on a timely response from the medical team present. All these circumstances generate the need for continuous monitoring of the parameters of the incubator and the newborn, as well as a continuous presence of the competent medical staff. In order to provide a useful tool, Internet of Things (IoT) systems provide a solution to monitoring parameters remotely. These systems allow devices and components to be connected via a local WiFi network, to transmit measurement information and its subsequent display. For this investigation, the parameters to be measured will be the relative humidity of the system, the temperature in the incubator and the noise level inside the incubator. This study was carried out in a highly complex hospital where the research committee, the technical committee and the ethics committee endorsed its development
Minería de Datos Educativos (EDM): análisis de los factores determinantes que influyeron el desempeño de las pruebas SABER en Cundinamarca (Colombia) entre 2017 a 2021
No full textLas implicaciones del rendimiento consistentemente bajo de los bachilleres colombianos a través de los últimos años tienen como consecuencia dificultades en asegurar su éxito al acceder a la educación superior, así como un impacto negativo en las oportunidades laborales para estos jóvenes y, consecuentemente, una menor calidad de vida a largo plazo en el contexto del mercado laboral, que es cada vez más competitivo. Las causas detrás de este fenómeno son numerosas y variadas, dificultando la posibilidad de diseñar un plan de acción efectivo que intervenga los factores decisivos del sistema educativo que han resultado en este desenlace. Según datos del CEINFES y la OCDE, Colombia presenta serias deficiencias en su sistema educativo, y su desempeño en pruebas como Saber 11° y PISA ha estado por debajo del promedio de la OCDE. En Cundinamarca, entre 2017 y 2020, más de la mitad de las instituciones educativas departamentales oficiales no certificadas han obtenido resultados bajos y se ha identificado un aumento en el número de instituciones que ingresaron a esta categoría. El objetivo de este análisis es investigar y aplicar modelos de minería de datos para examinar los resultados de los estudiantes de Cundinamarca en las pruebas Saber 11° e identificar los determinantes más importantes relacionados con el desempeño del estudiante. Estos determinantes incluyen el entorno académico, social, económico y demográfico, y el análisis busca identificar patrones y tendencias en los resultados para ayudar a formular políticas y estrategias más efectivas para mejorar el rendimiento de los bachilleres colombianos.The implications of the consistently low performance of Colombian high school graduates over the last few years have resulted in difficulties in ensuring their success in accessing higher education, as well as a negative impact on job opportunities for these young people and, consequently, a lower quality of life in the long term in the context of an increasingly competitive labor market. The causes behind this phenomenon are numerous and varied, making it difficult to design an effective action plan to intervene in the decisive factors of the educational system that have resulted in this outcome. According to CEINFES and OECD data, Colombia has serious deficiencies in its education system, and its performance in tests such as Saber 11° and PISA has been below the OECD average. In Cundinamarca, between 2017 and 2020, more than half of the official non-certified departmental educational institutions have obtained low results and an increase in the number of institutions that entered this category has been identified. The objective of this analysis is to investigate and apply data mining models to examine the results of Cundinamarca students in the Saber 11° tests and identify the most important determinants related to student performance. These determinants include the academic, social, economic, and demographic environment, and the analysis seeks to identify patterns and trends in the results to help formulate more effective policies and strategies to improve the performance of Colombian high school graduates.MaestríaMagíster en Gestión de Informació
Programa Inspira
No full textAunque no hay una definición exacta de emprendimiento, en este caso se hablara de este como
implicación de convertir una idea nueva en una innovación exitosa utilizando habilidades, visión,
creatividad, persistencia y exposición al riesgo. Las entidades estudiantiles con el tiempo han
buscado fomentar el emprendimiento, desde la formación de materias que permitan desarrollar
habilidades y conocimientos técnicos para poder emprender hasta la estructuración de
actividades enfocadas en la implementación de los conocimientos adquiridos para demostrar de
forma práctica los pasos base del emprendimiento.
El objetivo de este proyecto es inspirar y acompañar a los estudiantes de los grados 9°, 10° y 11°
en el desarrollo de proyectos de innovación y emprendimiento bajo la modalidad de mentorías
realizadas por estudiantes universitarios de la Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito;
las mentorías permiten transferir conocimientos y experiencias de los estudiantes universitarios a
los estudiantes del colegio para desarrollar proyectos desafiantes de i + e.Although there is no exact definition of entrepreneurship, in this case it will be referred to as
implication of turning a new idea into a successful innovation using skills, vision,
creativity, persistence and exposure to risk. Student organizations over time have
sought to promote entrepreneurship, from the training of subjects that allow the development
skills and technical knowledge to be able to undertake even the structuring of
activities focused on the implementation of the acquired knowledge to demonstrate
practical way the basic steps of entrepreneurship.
The objective of this project is to inspire and accompany students in grades 9, 10 and 11
in the development of innovation and entrepreneurship projects under the mentoring modality
carried out by university students from the Colombian School of Engineering Julio Garavito;
Mentorships allow the transfer of knowledge and experiences from university students to
college students to develop challenging i+e projects
Análisis del modelo bidimensional de la obstrucción en box culverts y puentes. Caso de estudio: Caño Matute y tributarios en la ciudad de Cartagena
No full textA lo largo de los años los asentamientos poblacionales sin ningún tipo de regulación en la ciudad de Cartagena han ocasionado la invasión de la ronda hídrica de caño Matute lo que ha impactado negativamente para la flora, la fauna y hasta para los mismo asentamiento por la problemática de inundación; mediante una evaluación de impactos ambientales es posible reconocer los principales factores que se están evidenciando actualmente ante la interacción antrópica con los sistemas en los canales urbanos.
Así mismo, las condiciones hidráulicas de estructuras como puentes o box impactan negativamente debido a la deposición de basuras, escombros y acumulación de maleza generando altos tirantes
para periodos de retorno Tr de 2.33 y 100 años siendo estas estructuras controles hidráulicos para el flujo en los canales. Mediante una modelación bidimensional en el software de dominio público
Hec Ras se permite identificar el comportamiento hidráulico de estas estructuras bajo condiciones libre y con obstrucción para determinar la afectación del normal desarrollo del flujo en caño Matute y tributarios.Over the years, population settlements without any type of regulation in the city of Cartagena have caused the invasion of the Caño Matute waterway, which has negatively impacted the flora, fauna and even the settlement itself due to the problem. of flood; Through an evaluation of environmental impacts, it is possible to recognize the main factors that are currently being evidenced in the face of human interaction with the systems in urban canals. Likewise, the hydraulic conditions of structures such as bridges or boxes have a negative impact due to the deposition of garbage, rubble and accumulation of weeds, generating high tensions for return periods Tr of 2.33 and 100 years, these structures being hydraulic controls for the flow in the channels. . By means of a two-dimensional modeling in the public domain software Hec Ras, it is possible to identify the hydraulic behavior of these structures under free and obstructed conditions to determine the affectation of the normal development of the flow in the Matute pipe and tributaries.PregradoMagíster en Ingeniería Civi
Corrosion performance of TiAlVN-Ag nanocomposite coating deposited by reactive direct current magnetron sputtering
No full textSurgical devices and tools are manufactured in AISI 420 martensitic stainless steel, due to its hardenability, adequate hardness and acceptable biocompatibility. Nevertheless, many surface modification strategies are being investigated with a view to improving this material by providing it with self-protection against the colonization of bacteria. One such strategy is the use of a TiAlVN-Ag nanocomposite coating to promote bactericidal effect in surgical devices; however, it is necessary to study the electrochemical response of such coatings to aggressive environments that simulate disinfection and sterilization processes. The aim of this work is to study the relationship between the microstructure, chemical phases and the electrochemical and corrosion response of TiAlVN-Ag coating, varying the amount of silver with the target power increase (0, 50, 70, 80 and 100 W). To study the microstructure, chemical phases, scanning and high resolution transmission electron microscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy and X-ray diffraction were used. Roughness, microhardness, residual stresses, qualitative adhesion of coatings were estimated by atomic force microscopy, Knoop indentation, profilometer and Rockwell C indentation, respectively. Electrochemical behavior and corrosion protection of coatings were studied using electrochemical impedance spectroscopy and potentiodynamic polarization. TiAlVN-Ag 50W coating showed an improvement in electrochemical behavior and in protection of the steel against corrosion and exhibiting higher hardness than that of the AISI 420 stainless steel substrates. This coating exhibited a dense microstructure and high crystallinity, indicating that the low Ag content does not affect the insulating nature of the coating matrix.Los dispositivos y herramientas quirúrgicos se fabrican en acero inoxidable martensítico AISI 420, debido a su templabilidad, dureza adecuada y biocompatibilidad aceptable. No obstante, se están investigando numerosas estrategias de modificación de la superficie con vistas a mejorar este material dotándolo de autoprotección frente a la colonización de bacterias. Una de estas estrategias es el uso de un recubrimiento nanocompuesto de TiAlVN-Ag para promover el efecto bactericida en dispositivos quirúrgicos; sin embargo, es necesario estudiar la respuesta electroquímica de dichos recubrimientos a ambientes agresivos que simulen procesos de desinfección y esterilización. El objetivo de este trabajo es estudiar la relación entre la microestructura, las fases químicas y la respuesta electroquímica y a la corrosión del recubrimiento TiAlVN-Ag, variando la cantidad de plata con el incremento de potencia objetivo (0, 50, 70, 80 y 100 W). Para estudiar la microestructura y las fases químicas, se utilizaron la microscopía electrónica de barrido y de transmisión de alta resolución, la espectroscopia de rayos X de energía dispersiva y la difracción de rayos X. La rugosidad, la microdureza, las tensiones residuales y la adherencia cualitativa de los recubrimientos se estimaron mediante microscopía de fuerza atómica, indentación Knoop, perfilómetro e indentación Rockwell C, respectivamente. El comportamiento electroquímico y la protección contra la corrosión de los recubrimientos se estudiaron mediante espectroscopia de impedancia electroquímica y polarización potenciodinámica. El recubrimiento TiAlVN-Ag 50W mostró una mejora en el comportamiento electroquímico y en la protección del acero frente a la corrosión, exhibiendo una dureza superior a la de los sustratos de acero inoxidable AISI 420. Este recubrimiento presentaba una microestructura densa y una alta cristalinidad, lo que indica que el bajo contenido en Ag no afecta a la naturaleza aislante de la matriz del recubrimiento
Estudio de las propiedades óseas en pacientes que sufren síndrome de cushing mediante el uso de métodos numéricos
No full textIntroducción:
El síndrome de Cushing es un trastorno hormonal causado por la exposición de altas
concentraciones de cortisol en el cuerpo del paciente, teniendo una incidencia de origen
endógeno de 2 a 4 casos por millón de habitantes/año [2]. Entre un 19 a 50% de los pacientes
que lo padecen también sufren de osteoporosis [2]. Actualmente, por medio de métodos no
invasivos y haciendo uso de imágenes diagnósticas, plataformas y softwares especializados
se puede analizar las propiedades mecánicas de los huesos. En este proyecto el
departamento de endocrinología y unidad de nutrición de enfermedades de la hipófisis del
hospital de la Santa Cruz y San Pablo nos ha permitido analizar algunas de sus imágenes de
fémur de tomografía computarizada.
Métodos:
Mediante los programas MATLAB, FEBio y GIBBON se efectúa el análisis de elementos
finitos siguiendo una serie de pasos
Primero, el proceso de segmentación se lleva a cabo con imágenes DICOM. Seguido a esto
y por medio de un Image Segmentation Widget se genera el contorno del fémur. Como tercer
paso, se obtendrán tanto la malla superficial como la malla volumétrica con elementos
tetraédricos. Por último, y con la ayuda de modelos de simulación (nodos fuerza, nodos
soporte y otros parámetros) se realiza la interpolación.
Por otra parte, se implementa un código sobre MATLAB que compara el valor obtenido del
módulo de Young de interpolación lineal con el método de dimensión fractal.
Resultados
Se realiza el estudio de modelos de pacientes sanos y con Síndrome de Cushing mediante
la propiedad mecánica que determina la carga externa para deformar el fémur. Se aplica el
criterio de tensión de von Mises y se comparan los pacientes. También se efectúa un análisis
cuantitativo entre la distribución del módulo de Young con interpolación lineal y dimensión
fractal.
Conclusiones:
En conclusión, la zona cortical del fémur en pacientes con síndrome de Cushing es más
propensa a deformarse según el análisis obtenido en el módulo de Young. Según el criterio
de Von Mises la tensión máxima aumenta si se aplica una fuerza inclinada en la superficie de
la cabeza del fémur. El método de dimensión fractal e interpolación lineal proveen resultados
muy similares.
El uso de modelos FE con imágenes CT es una implementación sencilla, que utiliza técnicas
no invasivas con un bajo costo computacional, económico y ecológico. Estas características
hacen de este proyecto un buen método para evaluar las tensiones y posibles deformaciones
en el fémur.Cushing's syndrome is a hormonal disorder caused by exposure to high concentrations of cortisol in the patient's body, with an endogenous incidence of 2 to 4 cases per million inhabitants/year [2]. Between 19 to 50% of patients who suffer from it also suffer from osteoporosis [2]. Currently, through non-invasive methods and using diagnostic images, platforms and specialized software, the mechanical properties of bones can be analyzed. In this project, the department of endocrinology and nutrition unit for pituitary diseases at the Holy Cross and Saint Paul Hospital has allowed us to analyze some of their computed tomography images of the femur. Methods: Using the MATLAB, FEBio and GIBBON programs, the finite element analysis is carried out following a series of steps. First, the segmentation process is carried out with DICOM images. Following this and by means of an Image Segmentation Widget, the contour of the femur is generated. As a third step, both the surface mesh and the volumetric mesh with tetrahedral elements will be obtained. Finally, and with the help of simulation models (force nodes, support nodes and other parameters) interpolation is carried out. On the other hand, a MATLAB code is implemented that compares the value obtained from the Young's modulus of linear interpolation with the fractal dimension method. Results The study of models of healthy patients and those with Cushing's Syndrome is carried out using the mechanical property that determines the external load to deform the femur. The von Mises stress criterion is applied and the patients are compared. A quantitative analysis is also carried out between the distribution of Young's modulus with linear interpolation and fractal dimension. Conclusions: In conclusion, the cortical area of the femur in patients with Cushing's syndrome is more prone to deformation according to the analysis obtained in Young's module. According to the Von Mises criterion, the maximum stress increases if an inclined force is applied to the surface of the head of the femur. The fractal dimension method and linear interpolation provide very similar results. The use of FE models with CT images is a simple implementation, which uses non-invasive techniques with a low computational, economic and ecological cost. These characteristics make this project a good method to evaluate stresses and possible deformations in the femur.PregradoIngeniero(a) Biomédico(a)Mediante los programas MATLAB, FEBio y GIBBON se efectúa el análisis de elementos
finitos siguiendo una serie de pasos
Primero, el proceso de segmentación se lleva a cabo con imágenes DICOM. Seguido a esto
y por medio de un Image Segmentation Widget se genera el contorno del fémur. Como tercer
paso, se obtendrán tanto la malla superficial como la malla volumétrica con elementos
tetraédricos. Por último, y con la ayuda de modelos de simulación (nodos fuerza, nodos
soporte y otros parámetros) se realiza la interpolación.
Por otra parte, se implementa un código sobre MATLAB que compara el valor obtenido del
módulo de Young de interpolación lineal con el método de dimensión fracta