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Estudo e desenvolvimento de tecnologias e técnicas para obtenção de prótese auricular com custo-efetividade por meio de modelagem 3d e manufatura aditivaArtioli, Bárbara Olivetti January 2017 (has links)
Orientadora: Profª. Drª. Maria Elizete Kunkel / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2017. / A reconstrução auricular está presente desde 600 a.C. na forma de implante de
retalhos de pele. Nos últimos anos, tem ocorrido cada vez mais pesquisas sobre o
desenvolvimento de próteses que visam substituir um órgão do paciente sem a
necessidade de realização de cirurgias. Novas tecnologias, como processos de
aquisição da anatomia e manufatura aditiva, têm sido investigadas como alternativa
para a produção de próteses auriculares com uma melhor relação custo/qualidade
quando comparada com o processo manual. Nesta pesquisa foi desenvolvida uma
metodologia para investigar o uso de quatro métodos de aquisição da estrutura
externa do pavilhão auricular de uma voluntária (fotogrametria, escaneamento 3D,
reconstrução 3D de imagens de tomografia computadorizada e modelagem 3D
parametrizada) para a produção de moldes de prótese auricular por manufatura
aditiva (técnica de deposição de material fundido). As próteses auriculares de
silicone produzidas com esta metodologia apresentaram um excelente resultado
estético com menos 3% de erro dimensional. Além disso, análises mecânicas
(ensaios de resistência à tração e dureza) do silicone utilizado revelaram que as
próteses produzidas apresentam ótima resistência mecânica que não é alterada pelo
processo de pigmentação. Ensaios com pele suína mostraram que, dos quatro
adesivos analisados, três apresentaram força de adesão satisfatória. Os resultados
demonstram a viabilidade de uma metodologia acessível para a produção de
próteses de orelhas utilizando softwares livres, tecnologias e suprimentos
disponíveis no mercado brasileiro. / The auricular reconstruction is present since 600 BC through skin flaps implants. In
the current years, prostheses have been developed to replace the patient's organ
without the use of surgeries. Recently, new technologies, such as anatomical
acquisition and additive manufacturing techniques are being applied in the production
of auricular prostheses, aiming at obtaining a product with better cost/quality relation
when compared to the manual manufacturing process. In this research, a
methodology was developed to investigate the use of four methods to acquire the
external structure of a volunteer's ear (photogrammetry, 3D scanning, 3D
reconstruction of computed tomography images and parameterized 3D modeling) for
the production of auricular prosthesis molds by additive manufacture (melt
deposition technique). The silicone ear prosthesis produced with the presented methodology
shows an excellent esthetic result with only 3% dimensional error. In addition,
mechanical analysis (tensile strength and hardness tests) of the used silicone
showed that the produced prostheses has excellent mechanical resistance that is not
altered by the pigmentation process. Tests with swine skin showed that, of the four
analyzed adhesives , three had satisfactory adhesion strength. The results
demonstrate the feasibility of an accessible methodology for the production of ear
prostheses using free softwares, technologies and supplies available in the Brazilian
market.
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