Un reciente post publicado en el Blog de COMSOL Multiphysics® (parte I y parte II) permite analizar el flujo de trabajo para resolver un interesante problema de bioingeniería: reparar el escáner 3D de un cráneo humano con un defecto óseo e integrarle un implante plano diseñado en CAD.

1. Limpieza y preparación del CCráneo (STL)

El archivo escaneado original en formato STL presenta irregularidades y agujeros que impiden poder realizar simulaciones directamente. Los pasos clave para acondicionarlo son:

• Orientación: Se posiciona correctamente el cráneo en el espacio mediante operaciones de rotación. La malla del cráneo después de aplicar las operaciones de rotación se muestra en la Figura 1.
• Sellar defectos (“Fill Holes”): Se selecciona el contorno del agujero del cráneo para cerrarlo con una nueva superficie de malla estanca.
• Remallado (“Remesh Faces”): Se homogenizan los triángulos de la zona reparada para que tengan una transición suave con el resto del hueso.

Figura 1. Malla del cráneo después de aplicar operaciones de rotación.

Los detalles del proceso de reparación en la Parte 1 del blog de COMSOL [1].

2. Fusión del implante CAD con el hueso

Una vez preparado el cráneo, se debe integrar el implante (un disco CAD paramétrico, Figura 2) para que encaje perfectamente en la cabeza:

• Posicionamiento: Utilizando el cráneo como geometría de soporte, se sitúa el implante CAD justo sobre la zona del defecto.
• Intersección y Unión: En el entorno Mesh-Based Geometry, se combinan ambos elementos. Al hacer la intersección de la malla del cráneo con el CAD, se cambia el ajuste de los vértices a Linear para evitar errores de tolerancia en los bordes de contacto.
• Creación de Dominios: Con la operación Join Entities, se separan y definen correctamente los dos dominios finales del simulador: el dominio del hueso craneal y el dominio del implante de titanio.

El procedimiento paso a paso de la unión de ambas piezas en la Parte 2 del blog de COMSOL [2].

Resultado: Siguiendo este método de "limpieza en Mesh Part + unión lineal", se pasa de un archivo STL biomédico crudo a un modelo de elementos finitos perfectamente mallado y listo para un análisis de tensiones mecánicas o transferencia de calor.

Figura 2. Implante dental que se utiliza en el ejemplo.

Referencias

[1] Hanna Gothäll, COMSOL Blog 2026. Part 1: Editing and Repairing Surface Meshes in COMSOL Multiphysics®
[2] Hanna Gothäll, COMSOL Blog 2026. Part 2: Combining CAD Geometry with Meshes in COMSOL Multiphysics®