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Avaliação tridimensional do côndilo mandibular em indivíduos pós-surto de crescimento pubertário após uso de Herbst bandado. /

Almeida, Kélei Cristina de Mathias. January 2017 (has links)
Orientador: Dirceu Barnabé Ravelli / Resumo: O objetivo deste estudo prospectivo foi avaliar tridimensionalmente a remodelação e o deslocamento do côndilo mandibular na fossa articular nos indivíduos, pós-surto de crescimento pubertário, tratados com aparelho Herbst bandado. A amostra foi constituída por 24 indivíduos, de ambos os gêneros, leucodermas, com idade cronológica média de 16 anos e 1 mês. Os indivíduos foram tratados com aparelho Herbst bandado por um período de 8 meses (média da amostra: 9,8 meses). Para a avaliação da remodelação do côndilo mandibular foram utilizadas tomografias computadorizadas de feixe cônico (TCFC) em dois tempos, denominados de T1 (antes da colocação do aparelho e T2 (após a remoção do mesmo). As tomografias foram obtidas pelo tomógrafo i-CAT Classic e os dados foram exportados no formato DICOM (Digital Image and Comunication in Medicine) e avaliados no programa Dolphin® Imaging 11.5 Premium. As medidas foram analisadas nas imagens dos cortes multiplanares (planos coronal, sagital e axial) por um observador, previamente calibrado. Os dados obtidos foram calculados pelo sistema de coordenadas cartesianas tridimensionais em um programa de software Matlab desenvolvido pelo Departamento de Física e Biofísica, da Faculdade Estadual Paulista - UNESP de Botucatu. Para avaliar o grau de concordância entre as mensurações empregouse o coeficiente de correlação intraclasse (ICC). À exceção das medidas FOE (eixo Z), C1E (no eixo X) e C2-T2 em ambos os lados, todas as demais medidas apresentaram al... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The aim of this prospective study was to evaluate in 3-D the remodeling and displacement of the mandibular condyle in the glenoid fossa in the individuals, post-pubertal growth outbreak, treated with the banded Herbst appliance. The sample consisted of 24 individuals of both genders, leucoderma, with a mean chronological age of 16 years and 1 month. Subjects were treated with banded Herbst appliance during 8 months. Cone beam computed tomography (CBCT) was performed in two times to evaluate the condylar remodeling: T1 (prior to placement of the device) and T2 (after removal).) CT scans were obtained by i-CAT tomography Classic and the data were exported in DICOM (Digital Image and Communication in Medicine) format and evaluated in the Dolphin® Imaging 11.5 Premium program. The measurements were analyzed in multiplanar sections images (coronal, sagittal and axial planes) by an observer, previously calibrated. The data obtained were calculated by 3-D Cartesian coordinate system in a Matlab software, developed by the Department of Physics and Biophysics, UNESP Botucatu. To evaluate the agreement degree between the measurements, the intraclass correlation coefficient (ICC) was used. With the exception of the measurements FOE (Z axis), C1E (X axis) and C2-T2 on both sides, all other measurements showed a high degree of reproducibility, denoting that the error of the method can be neglected. The displacement of the condyles in the Cartesian coordinate system was calculated with the... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor
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Mudanças no perfil facial de crianças com má oclusão classe II, divisão 1 decorrentes do crescimento normal e induzidas pelo bionator de Balters

Melo, Ana Cláudia Moreira [UNESP] 04 August 2003 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-08-04Bitstream added on 2014-06-13T20:24:53Z : No. of bitstreams: 1 melo_acm_dr_arafo.pdf: 963455 bytes, checksum: 63082d3d54677a9308f74993608f95fa (MD5) / A deficiência de dados na literatura nos levou a avaliar o efeito do tratamento com o aparelho bionator de Balters no perfil facial de crianças com má oclusão Classe II, divisão 1 de Angle, excluindo as mudanças que ocorreriam com o crescimento natural. A amostra consistiu de telerradiografias de pacientes leucodermas com idades entre 6 anos e 11 meses e 11 anos e 2 meses, divididos aleatoriamente em dois grupos. Um grupo controle, composto por 11 pacientes acompanhados sem tratamento por 1 ano, e um grupo experimental, composto por 12 pacientes acompanhados durante 1 ano de tratamento, sendo que oito desses pacientes foram avaliados no 2º ano de tratamento. A seleção da amostra teve como critérios de inclusão a presença dos incisivos centrais e laterais permanentes erupcionados ou em erupção, sobremordida e sobressaliência aumentadas e ausência de apinhamento dentário e alteração transversal dos arcos. A análise cefalométrica constou de medidas tradicionais angulares e lineares, esqueléticas, dentárias e de tecidos moles, além da verificação do deslocamento individual dos pontos do perfil facial em coordenadas x e y. A aplicação do teste de Levene mostrou evidências estatísticas de semelhança inicial entre os grupos. Procedeu-se então a análise estatística que mostrou alterações significantes (p<0,05) nas variáveis indicativas de convexidade esquelética, espessura dos lábios e comprimento do lábio inferior, além de aumento da altura facial esquelética e tegumentar. Por outro lado, não foi significante a alteração na convexidade tegumentar e comprimento do lábio superior nos pacientes tratados. Pode ser concluído com base nos resultados encontrados que o uso do bionator teve efeito favorável na alteração do perfil facial, principalmente na região de lábios e na altura facial. / Literature deficiency has led us to evaluate the changes on soft-tissue profile of Class II division 1 children induced by the use of Balters bionator appliance, excluding the changes that would occur with normal growth. The sample consisted of lateral radiographies of leucoderm children from 6 years and 11 months to 11 years and 2 months, randomly divided into two groups. The control group was formed by 11 patients followed with no treatment during one year, and the experimental one was composed by 12 children, accompanied for 1 year, but eight of these patients were also evaluated 2 years after the treatment onset. The inclusion criteria were the central and lateral permanent incisors erupted or into eruption, increased overjet and overbite, and no crowding or transverse problems in the dental arches. The cephalometric analysis consisted of angular and linear skeletal, dental and soft-tissue traditional measurements as well as the verification of the individual dislocation of the soft-tissue points in x and y coordinates. Levene's test application showed statistical evidence of similarity between the groups on the beginning of the research. The statistical analysis showed significant alterations (p<0,05) of either skeletal convexity, width of upper and lower lips, and lower lip length, or skeletal and soft-tissue vertical height. On the other hand, there was no significant change on soft-tissue convexity and upper lip length in the treated patients. It can be concluded that the use of bionator had a favorable effect on soft-tissue profile, especially on lips and vertical facial height.
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Avaliação de endoprótese nacional em traquéia de coelhos. / Auto-expansible endoprosthesis. Biocompatibility in rabbits trachea.

Faria, Celso Murilo Nálio Matias de 22 November 2011 (has links)
Made available in DSpace on 2016-01-26T12:51:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 celsomurilonmdefaria_dissert.pdf: 1426679 bytes, checksum: 62fc4b90d691c716aef67c9e6590368e (MD5) Previous issue date: 2011-11-22 / Introduction: the utilization of endoprosthesis has its main indication in the neoplasic obstructions do not surgically treatable. The foreign industry dependence is one of the barriers we found for the broad utilization of such devices. The relevance of this research is the development of a national prosthesis from easy access and low cost. Objective: to assess the biocompatibility of nitinol endoprosthesis with polyurethane in the rabbits trachea. Material and Method: Seventeen rabbits were studied from the New Zealand breed (Oryctolagus Sylvilagus), eight male and five female, with an average weight of 3255g (from 2570 to 4270g). The endoprosthesis were applied orally through laringoscopy, under general anesthesia and released in the middle third of the trachea. Radiological study was made to assure the placement of the endoprosthesis that allowed to compare the index of migration of the endoprosthesis in millimeters. The proposed time segment was 30 days. The microscopic variables study was proceeded: dilatation, incorporation and granolomatous tissue and histological cuts from the tracheal and lungs segments for microscopic study. The histological study measured the inflammatory process, the parietal alterations and the kind of epithelium observed in the tracheal bed. Results: Thirteen animals were included in the final study. The average segment time was 26 days (15 to 35 days in observation). Six animals underwent a radiological study during euthanasia and it was demonstrated displacement with migration of the prosthesis for the distal trachea in five animals. There was absence in one. It was shown the prosthesis had a complete expansion in seven animals and partial expansion in six. The incorporation of prosthesis in the tracheal lumen was observed in two animals and adhered in eleven. Granulomatous tissue was present in ten animals and absent in three. The histological study of the mucosa and submucosa showed inflammatory process predominantly of Polymorphonuclear cells as in the contact region with the prosthesis as in the proximal. The depth of the inflammatory process in the tracheal wall was larger in the tracheal area in contact with the prosthesis. The alterations of the respiratory epithelium: the metaplasia parameter was the most frequent in the area without contact with the prosthesis. Corrosion and ulceration were predominant in the area in contact with the prosthesis. The metaplasia parameter was the most frequent in the area in contact with the prosthesis. Conclusion: the nitinol endoprosthesis auto-expandable covered with polyurethane, produced by Braile Biomédica and implanted in the trachea of rabbits was easy to apply and liberation in the tracheal lumen. The endoprosthesis recovered with polyurethane showed in radiographic assessment distal migration, good radial expandability and formation of granuloma tissue. It was also observed an inflammatory process predominantly acute and restricted to the superficial portions of the trachea. The most frequent epithelium alterations in contact with the prosthesis were ulceration and regenerative hyperplasia. / Introdução: a utilização de endoprótese tem a principal indicação nas obstruções neoplásicas e nas obstruções não tratáveis cirurgicamente. A dependência da indústria estrangeira é uma das barreiras para utilização ampla destes dispositivos. A relevância deste trabalho é o desenvolvimento de uma prótese nacional de fácil acesso e baixo custo. Objetivo: avaliar endoprótese de nitinol revestida com poliuretano, na traqueia de coelhos. Material e Método: foram estudados 17 coelhos, da raça Nova Zelândia (Oryctolagus Cuniculus). Oito machos e nove fêmeas, com peso médio de 3522g (de 2570 a 4270g). As endopróteses foram aplicadas via oral, por meio de laringoscopia, sob anestesia geral, e liberadas no terço médio das traqueias. Realizou-se estudo radiológico para assegurar a posição da endoprótese que permitiu comparar o índice de migração da endoprótese em milímetros. O tempo proposto de seguimento foi de 30 dias. Procedeu-se ao estudo das variáveis macroscópicas: dilatação, incorporação e tecido de granulação e cortes histológicos dos segmentos traqueais e pulmonares para estudo microscópico. O estudo histológico mensurou o processo inflamatório, as alterações parietais e o tipo de epitélio observado no leito traqueal. Resultados: 13 animais foram incluídos no estudo definitivo. O tempo médio de seguimento foi 26 (15 a 35) dias em observação. Em seis animais submetidos a estudo radiológico por ocasião da eutanásia, demonstrou-se deslocamento com migração da prótese para traqueia distal, em cinco; ausência de migração em um. Demonstrou-se que a prótese tinha expansão completa em sete animais e parcial em seis. A incorporação da prótese na luz traqueal foi observada em dois animais, e aderido em 11. Tecido de granulação esteve presente em dez animais e ausente em três. O estudo histológico da mucosa e submucosa demonstrou processo inflamatório com predomínio de polimorfonucleares tanto na região em contato com a prótese quanto na proximal. A profundidade do processo inflamatório na parede traqueal foi maior na área traqueal em contato com a prótese. Das alterações do eptélio respiratório, o parâmetro metaplasia foi o mais frequente na área sem contato com a prótese. Corrosão e ulceração predominaram na área em contato com a prótese. Conclusões: A escolha do coelho no desenho do presente estudo prejudicou o resultado. Trata-se de estudo pioneiro tanto na utilização de coelho para estudo de endoprótese, quanto no desenvolvimento de endoprótese metálica autoexpansível nacional. As dificuldades foram naturais deste pioneirismo, mas prejudicaram o resultado final. A endoprótese autoexpansível de nitinol recoberta de poliuretano, produzida pela Braile Biomédica Ltda, (Brasil) e implantada na traqueia de coelhos, demonstrou-se de fácil aplicação e liberação na luz traqueal. Apresentou elevada taxa de migração, boa expansibilidade radial. Verificou-se alta frequência na formação de tecido de granulação e baixa permeabilidade. Observou-se ainda processo inflamatório predominantemente agudo e restrito ás porções superficiais da traquéia. As alterações epiteliais mais freqüentes em contato com a prótese foram ulceração e hiperplasia regenerativa.
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Método de desenvolvimento de órtese personalizada de baixo custo para a manufatura aditiva / Method for low-cost custom orthosis development aiming additive manufacturing

Weigert, Mateus Collares 31 July 2017 (has links)
CAPES; CNPq / O emprego da Manufatura Aditiva (AM) vem aperfeiçoando a confecção de produtos assistivos customizados, mas para a sua utilização se faz necessário gerar o modelo geométrico digital. Uma das alternativas para obtê-lo é com o uso de escâneres 3D. Após a digitalização, dificilmente o resultado alcançado, geralmente uma malha digital da superfície 3D do modelo físico, pode ser utilizado diretamente na AM. Para tanto, é exigido alguns tratamentos desta tmalha em programas CAD (Computer-Aided Design) 3D. Algumas dessas ferramentas, tanto os escâneres 3D quanto os programas CAD 3D, são viáveis, mas de alto custo. Além disso, a etapa de tratamento da malha não é abordada nos estudos encontrados, prejudicando a disseminação dessas tecnologias. Desta forma, o presente trabalho propõe um método de baixo custo para o desenvolvimento de órtese de membro superior visando a fabricação por AM, tendo como foco principal a abordagem das etapas de tratamento da malha e modelagem da órtese. Como objeto de estudo foram utilizados 12 moldes em gesso de punho, mão e dedos confeccionados por um terapeuta ocupacional. A digitalização dos moldes em gesso ocorreu com o emprego de dois sistemas de baixo custo, o sensor do Kinect 360 e o programa Remake, e um de alto custo para servir como referência, o escâner REVscan. Para as etapas de tratamento da malha e modelagem da órtese foram utilizados dois programas CAD 3D gratuitos: Blender e Meshmixer. Os digitalizadores de baixo custo geraram malhas que foram validadas ao compará-las as geradas pelo REVscan. Diferentemente do Remake, o Kinect gerou malhas sem defeitos e em menor tempo, porém, apresentou os maiores desvios dimensionais e os maiores tamanhos de arquivo. Os defeitos apresentados nas malhas geradas pelo Remake foram do tipo lacunas e foram corrigidos com êxito pelos programas CAD 3D. Na etapa de tratamento da malha foi constatada a relevância da etapa de suavização das bordas no resultado final da órtese. Os resultados ressaltaram a importância da etapa de tratamento e correção das malhas para o desenvolvimento de produtos assistivos visando a fabricação por AM. De forma geral, foi possível desenvolver órteses personalizadas utilizando as ferramentas de baixo custo. Os procedimentos descritos neste estudo podem auxiliar no desenvolvimento de produtos assistivos e propiciar a disseminação desse conhecimento nas empresas e instituições dispensadoras de órteses. / The use of the Additive Manufacturing (AM) has improved the production of customized assistive products, but its use needs to generate the digital geometric model first. One of the alternatives to get it is with the use of 3D scanners. After the scanning, hardly the result achieved, usually a digital STL (stereolithography format) mesh of the 3D surface of the physical model, can be used directly in AM. Therefore, it is required some mesh treatments in 3D CAD (Computer-Aided Design) programs. Some of these tools, both 3D scanners and 3D CAD programs, are feasible but high cost. In addition, the mesh treatment step is not addressed in the studies found, hampering the spread of these technologies. In this way, the present work proposes a low cost method for the development of upper limb orthosis aimed at manufacturing by AM, focusing mainly on the steps of mesh treatment and orthosis modeling. As object of study were used 12 gypsum molds of wrist, hand and fingers made by an occupational therapist. The 3D digitizing of plaster casts occurred using two low-cost systems, the Kinect 360 sensor and the Remake program, and a high-cost scanner to serve as a reference, the REVscan. For the steps of mesh treatment and orthoses modeling, two free 3D CAD programs were used: Blender and Meshmixer. The lowcost scanners generated meshes that were validated by comparing them to those generated by REVscan. Unlike Remake, Kinect generated non-defective meshes and in less time, however, presented the largest dimensional deviations and the largest file sizes. The defects presented in the meshes generated by Remake were of the gaps type and were corrected successfully by 3D CAD programs. In the mesh treatment step, it was verified the relevance of the procedure of smoothing the edges in the final orthosis result. The results highlighted the importance of the meshes treating step for the development of assistive products aiming the manufacture by AM. In general, it was possible to develop customized orthoses using low-cost tools. The procedures described in this study can assist in the development of assistive products and facilitate the dissemination of this knowledge in companies and institutions that provide orthosis.
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Importância da podobarometria computadorizada na prescrição de órteses para redução das hemartroses de repetição dos tornozelos, em pacientes hemofílicos / Significance of the computerised pedobarography to prescription of orthosis for repetitive ankle haemarthrosis reduction, on hemophilic patients.

Jorge Filho, Donaldo 02 March 2005 (has links)
As hemartroses, a despeito dos avanços terapêuticos ocorridos na hemofilia, continuam sendo os eventos clínicos mais freqüentes. As hemartroses de repetição, sobretudo nos tornozelos, podem estar associadas à instabilidade articular. Sabe-se que a instabilidade articular pode contribuir para aumentar a frequência dessas complicações e prescrevem-se órteses que limitam muito os pacientes. Diante desse quadro buscamos um instrumento para qualificar os desvios nos tornozelos instáveis durante a marcha, dinamicamente e em tempo real. Essa avaliação permitiu a prescrição de palmilhas de fácil confecção, de calçados com contrafortes posteriores e, nos casos muito instáveis, a associação de órteses funcionais, dinâmicas, para tornozelos. A intervenção realizada nos pacientes constou do exame pela podobarometria dinâmica computadorizada, antes e depois da prescrição das órteses. O uso das órteses prescritas conforme as observações podobarométricas permitiu liberdade na marcha, assegurando estabilidade articular. O número de hemartroses nos tornozelos e o consumo de fatores da coagulação em cada hemorragia, nos 43 hemofílicos avaliados, foi verificado nos prontuários médicos dos pacientes, em suas instituições de origem, nos seis meses pré-intervenção e nos seis meses pós-intervenção. Nos 43 hemofílicos avaliados, a média de ocorrência de hemartroses, que era de 4,81, foi reduzida para 2,53 hemartroses por paciente, após a intervenção. A média do consumo de fatores da coagulação reduziu de 9647,7 IU para 4407,0 IU, com p<0,001 . Com base na análise dos resultados concluímos que a podobarometria dinâmica computadorizada é um meio diagnóstico útil na prescrição de estabilizadores para os tornozelos dos hemofílicos, contribuindo significantemente para a redução da incidência de hemartroses. / The haemarthrosis, despite the improvement of therapeutic resources occurred in haemophilia, have been the most frequent haemophiliac\'s clinical event. The repetitive haemarthrosis, speccialy those occurred in ankle joints, could be associated to ankle instabilities. It is known that the joint instability can contribute to increase the frequency of those complications and are prescribed orthosis which severely limit the patients. Face to these facts, we have searched for an instrument able to qualify the deviations in the unstable ankles during the gait, dynamically and in real time. Such evaluation would allow the prescription of insoles, of shoes with posterior counters and, in very unstable cases, the association of dynamic supports. The intervention performed in the patients was constituted of the computerised dynamic pedobarography examination, before and after the prescription of the orthosis. The use of the prescribed orthosis according to the pedobarographic observations allowed joint stability with gait liberty. The number of haemarthrosis in the ankles and the consumption of coagulation factors in each bleeding of the 43 haemophilic evaluated was verified in the patients\' medical records, in their original institutions, in the six months that preceded evaluation and therapeutic intervention in haemophilic patients and during the six months after it. In the 43 evaluated haemophilic patients, the average occurrence of haemarthrosis went from 4,81 episodes before intervention to 2,53 episodes after the intervention. The average coagulation factors consumption went from 9.647,7 IU to 4.407,0 IU. The p value is smaller than 0,001. Based on the analysis of the results, we are able to conclude that the computerised dynamic pedobarography is a useful diagnosis method with a significant contribution to the reduction of incidence of ankle haemarthrosis.
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Importância da podobarometria computadorizada na prescrição de órteses para redução das hemartroses de repetição dos tornozelos, em pacientes hemofílicos / Significance of the computerised pedobarography to prescription of orthosis for repetitive ankle haemarthrosis reduction, on hemophilic patients.

Donaldo Jorge Filho 02 March 2005 (has links)
As hemartroses, a despeito dos avanços terapêuticos ocorridos na hemofilia, continuam sendo os eventos clínicos mais freqüentes. As hemartroses de repetição, sobretudo nos tornozelos, podem estar associadas à instabilidade articular. Sabe-se que a instabilidade articular pode contribuir para aumentar a frequência dessas complicações e prescrevem-se órteses que limitam muito os pacientes. Diante desse quadro buscamos um instrumento para qualificar os desvios nos tornozelos instáveis durante a marcha, dinamicamente e em tempo real. Essa avaliação permitiu a prescrição de palmilhas de fácil confecção, de calçados com contrafortes posteriores e, nos casos muito instáveis, a associação de órteses funcionais, dinâmicas, para tornozelos. A intervenção realizada nos pacientes constou do exame pela podobarometria dinâmica computadorizada, antes e depois da prescrição das órteses. O uso das órteses prescritas conforme as observações podobarométricas permitiu liberdade na marcha, assegurando estabilidade articular. O número de hemartroses nos tornozelos e o consumo de fatores da coagulação em cada hemorragia, nos 43 hemofílicos avaliados, foi verificado nos prontuários médicos dos pacientes, em suas instituições de origem, nos seis meses pré-intervenção e nos seis meses pós-intervenção. Nos 43 hemofílicos avaliados, a média de ocorrência de hemartroses, que era de 4,81, foi reduzida para 2,53 hemartroses por paciente, após a intervenção. A média do consumo de fatores da coagulação reduziu de 9647,7 IU para 4407,0 IU, com p<0,001 . Com base na análise dos resultados concluímos que a podobarometria dinâmica computadorizada é um meio diagnóstico útil na prescrição de estabilizadores para os tornozelos dos hemofílicos, contribuindo significantemente para a redução da incidência de hemartroses. / The haemarthrosis, despite the improvement of therapeutic resources occurred in haemophilia, have been the most frequent haemophiliac\'s clinical event. The repetitive haemarthrosis, speccialy those occurred in ankle joints, could be associated to ankle instabilities. It is known that the joint instability can contribute to increase the frequency of those complications and are prescribed orthosis which severely limit the patients. Face to these facts, we have searched for an instrument able to qualify the deviations in the unstable ankles during the gait, dynamically and in real time. Such evaluation would allow the prescription of insoles, of shoes with posterior counters and, in very unstable cases, the association of dynamic supports. The intervention performed in the patients was constituted of the computerised dynamic pedobarography examination, before and after the prescription of the orthosis. The use of the prescribed orthosis according to the pedobarographic observations allowed joint stability with gait liberty. The number of haemarthrosis in the ankles and the consumption of coagulation factors in each bleeding of the 43 haemophilic evaluated was verified in the patients\' medical records, in their original institutions, in the six months that preceded evaluation and therapeutic intervention in haemophilic patients and during the six months after it. In the 43 evaluated haemophilic patients, the average occurrence of haemarthrosis went from 4,81 episodes before intervention to 2,53 episodes after the intervention. The average coagulation factors consumption went from 9.647,7 IU to 4.407,0 IU. The p value is smaller than 0,001. Based on the analysis of the results, we are able to conclude that the computerised dynamic pedobarography is a useful diagnosis method with a significant contribution to the reduction of incidence of ankle haemarthrosis.
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Avaliação de sistemas de digitalização 3D de baixo custo aplicados ao desenvolvimento de órteses por manufatura aditiva / Evaluation of low-cost 3D scanning systems applied to orthosis development by additive manufacturing

Rosenmann, Gabriel Chemin 26 September 2017 (has links)
CAPES : CNPq / Pessoas com paralisia cerebral apresentam grande diversidade de alterações posturais, sendo mais características as consequentes da espasticidade. Objetivando a otimização do desempenho funcional, juntamente com outros objetivos terapêuticos pode ser prescrito o uso órteses. Neste contexto a manufatura aditiva pode se apresentar como uma alternativa à fabricação de produtos personalizados de Tecnologia Assistiva, tais como as órteses. Para este fim a digitalização 3D é uma etapa importante, considerando que a geometria da anatomia do usuário será a referência para o desenvolvimento do produto em ambiente CAD 3D para posterior fabricação. No entanto os equipamentos de digitalização 3D possuem custos elevados, sendo um dos fatores que dificultam a popularização desta solução. Deste modo este trabalho visa avaliar a utilização de sistemas de baixo custo para realizar a digitalização 3D, no contexto do desenvolvimento de órteses personalizadas para punho, mão e dedos a serem fabricadas por manufatura aditiva. Foi proposto um método estruturado em três fases sendo: definição das ferramentas e sistemas a serem avaliados, definição dos parâmetros para avaliação e dos protocolos de utilização dos sistemas digitalização 3D; avaliação dos sistemas de digitalização 3D de baixo custo a partir da digitalização de uma peça padrão; e avaliação dos sistemas de digitalização 3D de baixo custo aplicados ao contexto de órteses para punho, mão e dedos. Os sistemas selecionados para a avaliação foram o Kinect 360 utilizando o programa Skanect, o sistema Kinect One com o programa 3DScan e o sistema ReMake com uma câmera Canon T3i. Os protocolos para a utilização dos sistemas de digitalização 3D de baixo custo foram: protocolo 1, com marcações visuais apenas no ambiente de digitalização; protocolo 2, com aplicação de adesivos coloridos sobre o objeto; e o protocolo 3, com a aplicação de linhas desenhadas à mão formando um xadrez sobre o objeto. Foi desenvolvida e fabricada uma peça padrão, composta por três elementos (um cone, um cilindro e um cubo seccionado). Para a avaliação dimensional foram considerados os parâmetros altura do cone, diâmetro do cilindro e medidas paralelas aos eixos X, Y e Z aferidas pela distância entre as faces opostas do cubo. Também foi realizada a análise dos desvios utilizando o programa Geomagic e uma avaliação da qualidade onde se verificou visualmente a formação dos vértices e das arestas. Para a avaliação aplicada ao contexto do desenvolvimento de órteses, foi aplicado mesmo procedimento sobre um molde da geometria do punho, mão e dedos confeccionado em atadura gessada. As digitalizações geraram 27 malhas 3D da peça padrão e 9 malhas 3D do molde. As avaliações indicaram que os sistemas Kinect 360 e Kinect One não apresentaram variação significativa entre os diferentes protocolos. Já o sistema ReMake foi o mais sensível, sendo o protocolo 3 o que gerou malhas 3D com os melhores resultados dimensionais e de qualidade em relação a todos os sistemas, com valores variando entre 0,07 mm e 0,27 mm nas análises dos desvios realizadas sobre a peça padrão. / People with cerebral palsy could have wide range of postural changes, the most characteristic are resulting from spasticity. Custom orthosis use can be prescribed in this context aiming increase functional performance and other therapeutic goals. The additive manufacturing is an alternative to the custom assistive products fabrication, such as orthoses. In this context 3D scanning is an important step, considering that the user anatomy is a geometric reference to product development in 3D CAD for further fabrication. However, the 3D scanners have high costs, one of the factors that hinder the popularization of this solution. Thus, this study aims to evaluate the use of low cost systems to perform 3D scanning in the context of custom orthoses development for wrist, hand and fingers to be fabricated by additive manufacturing. A three-phases method was proposed as follows: definition of tools and systems to be evaluated, definition of parameters for assessment, and definition of protocols for using 3D scanning systems; evaluation of low-cost 3D scanning systems using a standard piece; and evaluation of low-cost 3D scanning systems applied to context of orthosis for wrist, hand and fingers. The selected systems for the evaluation were 360 Kinect using Skanect software, Kinect One system with 3DScan software and the ReMake system with a Canon T3i camera. The low-cost 3D scanning systems used protocols were: Protocol 1, with visual markings only on the scanning environment; Protocol 2, with colored stickers application on the object; and protocol 3, with the use of hand drawn lines forming a chess pattern on the object. A standard piece was developed and manufactured, composed of three elements (a cone, a cylinder and a sectioned cube). The cone height, cylinder diameter and parallel measures to axes X, Y and Z were considered as the dimensional evaluation parameters. Also, a Deviations Analysis was performed using Geomagic software and a visual-quality evaluation that observed the formation of vertices and edges. For the evaluation on orthoses development context, the same procedure was applied on a cast of the wrist, hand and fingers. This cast was made of plaster bandages. The procedure generated 27 standard piece 3D mesh and 9 cast 3D meshes. The evaluations indicated that Kinect 360 and Kinect One systems have no significant variation between the different protocols. The ReMake system was the most sensitive, and the protocol 3 generated 3D meshes with the best dimensional and quality results among all systems. The deviations analysis performed on the standard piece indicated errors ranging between 0.07 mm and 0.27 mm for the ReMake’s 3D meshes.
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Avaliação de sistemas de digitalização 3D de baixo custo aplicados ao desenvolvimento de órteses por manufatura aditiva / Evaluation of low-cost 3D scanning systems applied to orthosis development by additive manufacturing

Rosenmann, Gabriel Chemin 26 September 2017 (has links)
CAPES : CNPq / Pessoas com paralisia cerebral apresentam grande diversidade de alterações posturais, sendo mais características as consequentes da espasticidade. Objetivando a otimização do desempenho funcional, juntamente com outros objetivos terapêuticos pode ser prescrito o uso órteses. Neste contexto a manufatura aditiva pode se apresentar como uma alternativa à fabricação de produtos personalizados de Tecnologia Assistiva, tais como as órteses. Para este fim a digitalização 3D é uma etapa importante, considerando que a geometria da anatomia do usuário será a referência para o desenvolvimento do produto em ambiente CAD 3D para posterior fabricação. No entanto os equipamentos de digitalização 3D possuem custos elevados, sendo um dos fatores que dificultam a popularização desta solução. Deste modo este trabalho visa avaliar a utilização de sistemas de baixo custo para realizar a digitalização 3D, no contexto do desenvolvimento de órteses personalizadas para punho, mão e dedos a serem fabricadas por manufatura aditiva. Foi proposto um método estruturado em três fases sendo: definição das ferramentas e sistemas a serem avaliados, definição dos parâmetros para avaliação e dos protocolos de utilização dos sistemas digitalização 3D; avaliação dos sistemas de digitalização 3D de baixo custo a partir da digitalização de uma peça padrão; e avaliação dos sistemas de digitalização 3D de baixo custo aplicados ao contexto de órteses para punho, mão e dedos. Os sistemas selecionados para a avaliação foram o Kinect 360 utilizando o programa Skanect, o sistema Kinect One com o programa 3DScan e o sistema ReMake com uma câmera Canon T3i. Os protocolos para a utilização dos sistemas de digitalização 3D de baixo custo foram: protocolo 1, com marcações visuais apenas no ambiente de digitalização; protocolo 2, com aplicação de adesivos coloridos sobre o objeto; e o protocolo 3, com a aplicação de linhas desenhadas à mão formando um xadrez sobre o objeto. Foi desenvolvida e fabricada uma peça padrão, composta por três elementos (um cone, um cilindro e um cubo seccionado). Para a avaliação dimensional foram considerados os parâmetros altura do cone, diâmetro do cilindro e medidas paralelas aos eixos X, Y e Z aferidas pela distância entre as faces opostas do cubo. Também foi realizada a análise dos desvios utilizando o programa Geomagic e uma avaliação da qualidade onde se verificou visualmente a formação dos vértices e das arestas. Para a avaliação aplicada ao contexto do desenvolvimento de órteses, foi aplicado mesmo procedimento sobre um molde da geometria do punho, mão e dedos confeccionado em atadura gessada. As digitalizações geraram 27 malhas 3D da peça padrão e 9 malhas 3D do molde. As avaliações indicaram que os sistemas Kinect 360 e Kinect One não apresentaram variação significativa entre os diferentes protocolos. Já o sistema ReMake foi o mais sensível, sendo o protocolo 3 o que gerou malhas 3D com os melhores resultados dimensionais e de qualidade em relação a todos os sistemas, com valores variando entre 0,07 mm e 0,27 mm nas análises dos desvios realizadas sobre a peça padrão. / People with cerebral palsy could have wide range of postural changes, the most characteristic are resulting from spasticity. Custom orthosis use can be prescribed in this context aiming increase functional performance and other therapeutic goals. The additive manufacturing is an alternative to the custom assistive products fabrication, such as orthoses. In this context 3D scanning is an important step, considering that the user anatomy is a geometric reference to product development in 3D CAD for further fabrication. However, the 3D scanners have high costs, one of the factors that hinder the popularization of this solution. Thus, this study aims to evaluate the use of low cost systems to perform 3D scanning in the context of custom orthoses development for wrist, hand and fingers to be fabricated by additive manufacturing. A three-phases method was proposed as follows: definition of tools and systems to be evaluated, definition of parameters for assessment, and definition of protocols for using 3D scanning systems; evaluation of low-cost 3D scanning systems using a standard piece; and evaluation of low-cost 3D scanning systems applied to context of orthosis for wrist, hand and fingers. The selected systems for the evaluation were 360 Kinect using Skanect software, Kinect One system with 3DScan software and the ReMake system with a Canon T3i camera. The low-cost 3D scanning systems used protocols were: Protocol 1, with visual markings only on the scanning environment; Protocol 2, with colored stickers application on the object; and protocol 3, with the use of hand drawn lines forming a chess pattern on the object. A standard piece was developed and manufactured, composed of three elements (a cone, a cylinder and a sectioned cube). The cone height, cylinder diameter and parallel measures to axes X, Y and Z were considered as the dimensional evaluation parameters. Also, a Deviations Analysis was performed using Geomagic software and a visual-quality evaluation that observed the formation of vertices and edges. For the evaluation on orthoses development context, the same procedure was applied on a cast of the wrist, hand and fingers. This cast was made of plaster bandages. The procedure generated 27 standard piece 3D mesh and 9 cast 3D meshes. The evaluations indicated that Kinect 360 and Kinect One systems have no significant variation between the different protocols. The ReMake system was the most sensitive, and the protocol 3 generated 3D meshes with the best dimensional and quality results among all systems. The deviations analysis performed on the standard piece indicated errors ranging between 0.07 mm and 0.27 mm for the ReMake’s 3D meshes.

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