Simulador de Mandíbula 3D: Biomecánica interactiva y cálculo estático paso a paso

Incorporamos al Museo Virtual Nacional una nueva herramienta interactiva y pedagógica de libre acceso: el Simulador de Mandíbula 3D (MandibulaMechanics), desarrollado para explorar y calcular la estática biomecánica del aparato masticatorio en mamíferos con resolución matemática en tiempo real.

¿Qué es el Simulador de Mandíbula?

El simulador aborda la mandíbula como un cuerpo rígido en equilibrio estático tridimensional y como un sistema de palancas de tercer género (Clase III), articulada sobre el eje de bisagra que une ambos cóndilos temporomandibulares. A partir de los orígenes e inserciones anatómicas de los músculos masticatorios, la aplicación resuelve el sistema hiperestático para determinar con precisión la fuerza de mordida resultante y las cargas de reacción en cada articulación temporomandibular (ATM).

Vectores de fuerza y triángulo de soporte de Greaves en la mandíbula 3D
Detalle biomecánico: vectores musculares (masetero, temporal, pterigoideo medial), fuerza de mordida reactiva (F_B), resultante vertical (M) y triángulo de soporte de Greaves en proyección oclusal.

Funcionalidades destacadas

  • Selección interactiva del punto de mordida: Posibilidad de elegir el diente activo haciendo clic directamente sobre la arcada 3D, sobre el diagrama dental o en la gráfica de barrido, con inclinaciones ajustables de la reacción del alimento.
  • Control muscular multivariable: Configuración de fuerza (N), porcentaje de activación y coordenadas espaciales para 4 pares de músculos: masetero, temporal, pterigoideo medial y pterigoideo lateral, con opción de sincronización simétrica bilateral.
  • Aporte muscular al momento de cierre: Análisis cuantitativo de cuánto contribuye cada músculo a cerrar la mandíbula en función de su brazo de momento efectivo (F · b).
  • Triángulo de soporte de Greaves: Proyección oclusal en vivo para verificar si la resultante muscular cae dentro de la base de soporte articular para evitar la distracción de los cóndilos.
  • Memoria de cálculo paso a paso en 10 fases: Desglose interactivo con fórmulas matemáticas en KaTeX y resaltado 3D simultáneo de los brazos de palanca y vectores correspondientes.
  • Escenarios preconfigurados: Carga rápida de simulaciones clásicas (mordida incisal, molar, distracción articular unilateral y mandíbula con apertura bucal θ).

Tecnología y arquitectura abierta

Construido con estándares web modernos (HTML5, CSS modular, ES Modules, Three.js r170 y KaTeX), el simulador funciona de forma totalmente nativa en cualquier navegador moderno sin tiempos de carga pesados ni dependencias de backend.