Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2013-06-25T23:06:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 311474.pdf: 2544494 bytes, checksum: 8087dec40a950592ec5344d8d7c507c1 (MD5) / A cartilagem articular é a responsável pela qualidade funcional de uma articulação durante toda vida, permitindo o deslizamento suave das superfícies articulares entre si, com baixo atrito, suportando e distribuindo uniformemente as pressões intra-articulares. O dano na cartilagem limita a qualidade de vida das pessoas, causa dor, impede a mobilidade e restringe severamente as atividades diárias. Estudos que visam à reparação da cartilagem, a fim de diminuir e estabilizar os problemas acima citados, têm sido frequentes nas últimas décadas, exigindo conhecimento da estrutura e do comportamento mecânico deste tecido. O presente trabalho teve como objetivo a análise e simulação do comportamento do tecido cartilaginoso articular, através da implementação, via elementos finitos, de modelos bifásicos. Para a validação dos modelos propostos e buscando uma melhor compreensão dos fenômenos envolvidos foram reproduzidos vários exemplos numéricos disponíveis na literatura. A capacidade dos modelos bifásico poroelástico (BPE) e bifásico poroviscoelástico (BPVE) de reproduzir corretamente o comportamento mecânico do tecido foi avaliada em testes de relaxamento de tensões em compressão confinada e não confinada. Testes experimentais de compressão não confinada com cartilagem suína foram feitos para caracterizar a cartilagem e os resultados obtidos utilizados para posterior identificação de parâmetros através de um algoritmo de otimização. Foi possível demonstrar a vantagem do modelo BPVE, em relação ao modelo BPE, por levar em consideração a natureza viscoelástica dos componentes da cartilagem. Além disso, o modelo BPVE conseguiu representar o comportamento real da cartilagem. / Articular cartilage is responsible for the functional quality of a joint throughout life, allowing smooth sliding between articular surfaces with low friction, supporting and distributing the pressure steadily within the joints. Cartilage damage limits the quality of life, causes pain, prevents mobility and severely restricts everyday activities. Studies attempting to repair the cartilage, in order to reduce and stabilize the mentioned problems, have been frequent in recent decades, requiring knowledge of its structure and its mechanical behavior. Therefore, this work aim to analyze and to simulate the mechanical behavior of an articular cartilage tissue by means of the finite element implementation of biphasic models. In order to validate the proposed models and to better understand the phenomena involved, several numerical examples available in literature are reproduced. The ability of the biphasic poroelastic model (BPE) and biphasic poroviscoelastic model (BPVE) to reproduce correctly the mechanical properties of the articular cartilage is evaluated in stress relaxation tests of confined and unconfined compression. Experimental tests of unconfined compression with porcine cartilage are used to characterize the cartilage and the results used for parameter identificaton using an optimizing algorithm. In this study it is possible to demonstrate the advantage of BPVE model with regard to the BPE model by taking into account the viscoelastic nature of the cartilage components. Furthermore, the model BPVE could represent the actual behavior of cartilage.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-25T23:22:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 315065.pdf: 2377308 bytes, checksum: 7183dba97e90a75cd96e56fcf6f6a406 (MD5) / Filtros de veia cava (FVC) são dispositivos médicos implantáveis utilizados na prevenção do tromboembolismo pulmonar (TEP). Este evento é uma desordem potencialmente fatal que ocorre em consequência do desprendimento e migração de um ou mais coágulos sanguíneos (trombos) formados no sistema venoso quando estes obstruem artérias pulmonares. Os filtros de veia cava inferior são empregados em cirurgias minimamente invasivas, ou seja, o filtro é alojado em um cateter que é conduzido por um vaso sanguíneo até a porção inferior da veia cava. O dispositivo consiste em uma estrutura cônica de hastes metálicas que se fixa na parede da veia através de sua base e tem a função de capturar coágulos sanguíneos e evitar sua chegada aos vasos pulmonares. O estudo apresentado neste trabalho é parte do processo de desenvolvimento de um novo filtro de veia cava criado pela empresa Biokyra Pesquisa e Desenvolvimento, onde foram conduzidos experimentos in vitro dos protótipos desenvolvidos. Os testes permitiram a avaliação de quatro fatores fisiológicos simulados: diâmetro da veia cava, vazão sanguínea e diâmetro e comprimento dos coágulos, através de testes de eficiência de captura e medição da pressão diferencial. A eficiência de captura é definida como a razão entre os coágulos inseridos no sistema circulatório simulado e os coágulos capturados pelo filtro e a pressão diferencial é a medida do aumento da pressão hidrostática referente à captura de coágulos pelos filtros de veia cava. Os resultados mostraram forte influência do comprimento dos trombos na eficiência de captura e considerável variação entre os diferentes filtros testados. As distintas geometrias dos filtros influenciaram os resultados de eficiência o que foi sistematicamente confirmado com testes dos variados parâmetros construtivos dos protótipos. Os experimentos permitiram a comparação entre filtros de veia cava comerciais e qualificaram os protótipos desenvolvidos para as etapas seguintes da validação dos dispositivos.<br> / Abstract : Vena cava filters (VCF) are implantable medical devices used in the prevention of the pulmonary thromboembolism (PE). This kind of event is a potentially deadly disorder which occurs in consequence of the dislodgement and migration of one or more blood clots (thrombi) formed in the deep venous system, when the clots obstruct pulmonary arteries. Inferior vena cava filters are employed in minimally invasive intervention, where the filter is housed in a catheter which is conducted through a blood vessel until the inferior portion of the vena cava. The device consists of a conical structure of metal rods fixed on the wall of the vein through its base and serves to capture blood clots preventing them of reaching the pulmonary vessels. The study presented in this paper is part of the product development process of a new vena cava filter designed by Biokyra Research and Development, where experiments were conducted for the in vitro evaluation of the developed prototypes. The test allowed evaluation of four simulated physiological factors: diameter of the vena cava, blood flow and the diameter and length of the clots by testing clot trapping efficacy and differential pressure measurement. The clot trapping efficacy is defined as the ratio of the inserted clots in the circulatory system and the simulated clot captured by the filter and the differential pressure is a measure of the increase in hydrostatic pressure caused by the clot capture in the vena cava filters. The results showed a strong influence of the length of thrombi in the clot trapping efficacy and considerable variation between the tested filters. The different geometries of the filters affected the results that were systematically confirmed with tests of various construction parameters of the prototypes. The experiments allowed comparison between vena cava filters and commercial prototypes and qualified the filters for the next stages validation tests.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:32:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319131.pdf: 3687123 bytes, checksum: 90178cae5ec7204e458fa3a82a2f6b4a (MD5) Previous issue date: 2013 / Doenças degenerativas da coluna são problemas clínicos frequentemente associados a alterações morfológicas ou disfunções mecânicas da coluna. Várias medições in vitro e in vivo da cinemática da coluna vertebral humana têm sido realizadas na tentativa de quantificar o movimento vertebral de modo que as alterações morfológicas que produzem ou acompanham as desordens na coluna possam ser compreendidas. Mediante a aplicação de carregamentos fisiológicos simulados, estes ensaios biomecânicos in vitro buscam medir o comportamento da coluna na situação normal ou fisiológica, na situação patológica e na situação tratada com implantes ou próteses, para planejar a abordagem cirúrgica mais apropriada e/ou auxiliar no projeto de novos implantes. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um transdutor que possibilite mensurar, em ensaios biomecânicos in vitro, os movimentos relativos entre segmentos adjacentes da coluna vertebral humana. Para essa aplicação, foi desenvolvido um transdutor e um dispositivo mecânico de calibração de movimentos em cada um dos seis graus de liberdade: três translações e três rotações nos eixos ortogonais. O transdutor de deslocamentos desenvolvido é baseado em strain-gages e possui seis clip-gages distribuídos em sua estrutura. O dispositivo de calibração desenvolvido permite aplicar, sobre o transdutor, separadamente, cada um dos seis graus de liberdade que descrevem o movimento de um corpo rígido no espaço. A medição de deslocamento em cada um dos seis clip-gages é obtida através da leitura de sinais elétricos de cada elemento sensor, os quais são diretamente relacionados com o deslocamento, tendo como base a calibração prévia. Foi realizado em CAD um ensaio de simulação dos movimentos realizados pelo transdutor para obter parâmetros de comparação entre o resultado obtido pela calibração e o comportamento real. <br> / Abstract : Degenerative spinal diseases are clinical problems often associated with morphological or mechanical disorders of the spine. Several in vitro and in vivo measurements of the kinematics of the human spine have been performed in an attempt to quantify the vertebral motion so that the morphological changes that produce or accompanying disorders column can be understood. By applying simulated physiologic loads, these in vitro biomechanical tests aim to measure the behavior of the spine in physiological or pathological condition, in condition treated with implants or prostheses, to plan the most appropriate surgical approach and/or assist in project of new implants. In this context, the goal of this work is the development of a transducer which makes possible to measure relative motion between two spinal segments in in vitro biomechanical tests. For this application, was developed a transducer and a mechanical device for the calibration of the motions in each one of six degrees of freedom: three translations and three rotations on orthogonal axes. The developed displacement transducer was based on strain-gages and has six clip-gages distributed throughout its structure. The calibration device allows to apply over the transducer separately each one of the six degrees of freedom of a rigid body in three-dimensional space. The displacement in each of the six clip-gages is obtained by reading of electrical signals from each sensing element. The calibration guarantees the direct correspondence between an electrical signal and a displacement, based on the previous calibration. CAD simulations of transducer movements were performed to collect parameters in order to compare the calibration and the real behavior.

Resumo

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Educação Física e Desportos / Made available in DSpace on 2012-10-17T12:09:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2013-07-16T17:46:05Z : No. of bitstreams: 1 178721.pdf: 10892139 bytes, checksum: f4a754f6f2bedf2d647c7caa8cca6b2c (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Desportos. Programa de Pós-Graduação em Educação Física. / Made available in DSpace on 2012-10-23T23:36:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 261753.pdf: 1221292 bytes, checksum: 3d04fbd2688f7a8009c00f864a871b32 (MD5) / A musculação, nome popular para o treinamento resistido com pesos, é hoje uma das formas mais conhecidas de exercício e um dos ofícios que mais emprega Profissionais de Educação Física no Brasil. No entanto, a literatura aponta que existem poucos estudos que relacionam a interação homem/máquina dos aparelhos de musculação com seus usuários. Assim, o objetivo deste estudo foi analisar as características biomecânicas (ativação muscular, ângulos articulares e resistência externa) durante a realização do exercício "Puxada Alta" utilizando dois distintos aparelhos de musculação (aparelho articulado e aparelho de polia fixa). Para a análise da resistência externa que cada aparelho proporciona, foi utilizado um dinamômetro do tipo "célula de carga". Para verificar a atividade muscular frente às resistências geradas pelos aparelhos, foi utilizada a eletromiografia (em dez praticantes experientes de musculação). Em relação à coleta dos ângulos articulares estudados, foi utilizada a técnica de videografia bidimensional para o exercício realizado em cada aparelho (seis sujeitos para o aparelho de polia fixa e outros seis para o aparelho articulado). Utilizou-se a estatística descritiva para apresentar as variáveis. Para a comparação das cargas mecânicas, respostas EMG e variáveis angulares, utilizou-se o teste "t" de Student. Para verificar a existência de diferença nas variações dos dados de resistência entre os aparelhos, foi utilizado o Teste "f". Finalmente, o teste de correlação de Pearson foi utilizado para evidenciar as relações existentes entre as variáveis. O intervalo de confiança de 95% (p=0,05) foi utilizado para todos os testes estatísticos. Os resultados deste estudo indicam haver diferenças significativas para o padrão de movimento das articulações do ombro e cotovelo entre os aparelhos. Igualmente, existe diferença significativa de variação da carga entre os dois aparelhos e, a magnitude da carga também é diferente entre os dois aparelhos. Ainda, existe diferença funcional na tração da carga pelos sujeitos considerando o tipo de aparelho, sendo que no aparelho articulado os sujeitos tracionaram significativamente mais carga absoluta do que no aparelho de polia fixa. No entanto, as características de ativação muscular foram semelhantes em ambos os aparelhos e, não houve diferença de ativação muscular entre os aparelhos testados, para a musculatura do Grande Dorsal. Porém, esta diferença ocorreu para a musculatura do Bíceps Braquial. Finalmente, encontrou-se uma relação causal entre a ativação muscular e a carga oferecida ao praticante para o aparelho articulado. Conclui-se que, os aparelhos embora com características diferentes, podem conduzir adaptações musculares semelhantes para o principal agonista do movimento da Puxada Alta (Grande Dorsal). Entretanto, a solicitação eletromiográfica maior do Bíceps Braquial, por parte do aparelho articulado, sugere a realização deste exercício, neste aparelho, quando principalmente se objetiva uma maior ação desta musculatura

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-20T09:41:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 193277.pdf: 1087000 bytes, checksum: b557e40d47a2cc8830459462e6f18dfb (MD5) / A presente pesquisa teve como objetivo principal identificar a incidência de distúrbios posturais em profissionais fisioterapeutas, relacionando-os com os movimentos e posturas adotadas durante as suas atividades práticas na rotina de trabalho. O estudo contou com a participação de 156 fisioterapeutas, com idade compreendida entre 20 e 42 anos, residentes em Cascavel - Paraná e região. O método utilizado para as análises biomecânicas da postura foi o proposto por Ovako Working Posture Analysing System (OWAS), aliado a um questionário do tipo survey, para verificação de queixas músculo-esqueléticas. O resultado deste estudo levantou uma alta incidência em desconfortos posturais nesses profissionais, com destaque para as seguintes regiões: cervical (51,28%), lombar (33,97%), dorsal (30,12%), membros superiores (16,66%) e membros inferiores (7,69%). Os movimentos de maior expressão, por sua relação com as sobrecargas posturais, estão relacionados aos procedimentos fisioterápicos de técnicas manuais, por exigirem movimentos de flexão e/ou rotação de tronco; da mesma forma, são maximizadas pela quantidade de horas trabalhadas e o número de pacientes atendidos por dia. A pesquisa permitiu concluir que o profissional fisioterapeuta fica exposto a um grau de constrangimento postural importante, que o classificaria como uma profissão de alto risco com propensão a doenças ocupacionais, principalmente, aquelas associadas a coluna vertebral.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-18T08:21:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T00:40:22Z : No. of bitstreams: 1 187714.pdf: 15193963 bytes, checksum: 209c5fc968c5ba64cf9fad5dac413007 (MD5) / Este estudo vem através da elaboração de uma multimídia sobre Biomecânica do Pé questionar sua aplicação, interação e utilização enquanto recurso didático na Universidade. Foi realizada uma revisão bibliográfica sobre as teorias da aprendizagem e Biomecânica do Pé e uma pesquisa de campo com dez professores e trinta alunos do curso de graduação em Fisioterapia da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais. Na criação da multimídia apresentada utilizou-se recursos como PowerPoint para criação de animações e imagens retiradas do software Footscan/2000. Diante dos resultados observou-se uma aceitação unânime tanto do corpo docente e discente quanto à importância da utilização da multimídia no processo da aprendizagem, porém, notou-se uma dificuldade em lidar com estes novos recursos baseando-se na falta de conhecimento teórico e prático e a não adequação da Universidade às novas tecnologias demonstrando a importância em se repensar a prática pedagógica e o papel da Universidade, professor e aluno no processo educacional.

[pt] A presente dissertação teve como objetivo analisar a transmissão de impacto de três diferentes modelos de um calçado militar por meio de sua influência na aceleração tibial. A variável pico de aceleração e as intensidades da frequência do sinal em determinadas faixas foram medidas no eixo vertical, por intermédio da técnica de acelerometria, visando caracterizar os coturnos quanto sua adequação ergonômica e biomecânica como ferramenta de trabalho para os militares. Dez (10) sujeitos caminharam numa esteira ergométrica em velocidade constante e padronizada, descalços e com três calçados diferentes. As variáveis foram medidas por meio de um acelerômetro capacitivo fixado sobre a pele, na tíbia, e o procedimento reavaliado em dois dias diferentes. Os valores encontrados apresentaram excelente confiabilidade. O valor médio de redução do pico de impacto mensurado na tíbia dos sujeitos utilizando os coturnos foi próximo de 50 por cento, em relação à situação descalço. Após a análise da média de pico da aceleração, os resultados encontrados não foram conclusivos quanto à diferença significativa de absorção de impacto entre os tipos de coturno, porém em conjunto com as avaliações de intensidades de faixas de frequência da transmissão do impacto, parece que o coturno comum apresentou melhor resultado. Existe a necessidade de novos estudos com outros equipamentos, como palmilhas instrumentadas e plataformas de força, para caracterização mais precisa dos calçados, bem como realizar testes de reavaliação de propriedades mecânicas após ciclos de desgastes dos calçados. / [en] The dissertation aimed to analyze the transmission of impact of three different models of a military boot through its influence on tibial acceleration. The variable peak acceleration, and the intensities of the signal in certain frequency bands, were measured on the vertical axis using accelerometer, in order to characterize the boots suitability as ergonomic and biomechanics tool for the military. Ten (10) subjects walked on a treadmill at constant and standard speed, barefoot and with three different shoes. The variables were measured using a capacitive accelerometer fixed to the skin on the tibia and the procedure reevaluated on two different days. The values found showed excellent reliability. The average reduction in peak impact measured in the tibia of the subjects using the boots was near 50 per cent, as compared to the barefoot. After analysis of the average peak acceleration, the results were not conclusive as to the significant difference in shock absorption between the types of boots. Studying the acceleration data in conjunction with assessments of intensities of frequency bands of the transmission of impact, it seems that the common buskin had the best result. There is a need for further studies with other equipment, such as instrumented shoe insoles and force platforms, for more precise characterization of the military boots as well as testing of mechanical properties after shoe degradation cycles.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-21T03:54:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A própria história da Fisioterapia, contribuiu durante muito tempo como empecilho para que a sociedade reconhecesse seu importante papel na prevenção. Hoje a concepção de Fisioterapia é outra. Trata-se de um profissional envolvido com a saúde da população em todos os níveis de assistência, que vai da prevenção à reabilitação. Preocupada com as condições em que os indivíduos desenvolvem suas atividades, principalmente quando fazem uso da mão, despertou-se o interesse em pesquisar como as novas tecnologias podem auxiliar na prevenção de enfermidades da mão. Neste pensamento, salienta-se a importância de se conhecer a opinião de profissionais e alunos sobre o uso de um software de biomecânica da mão em Fisioterapia com a finalidade de entender a funcionalidade dessa estrutura, afim de conscientizá-los e orienta-los quanto à utilização adequada da mesma, na prevenção. Para tanto este estudo tem os objetivos de salientar a opinião de profissionais (fisioterapeutas e professores) e alunos do curso de graduação em Fisioterapia sobre um software de biomecânica da mão; verificar o conhecimento de profissionais e estudantes sobre um software em biomecânica da mão na Fisioterapia; salientar as contribuições de um software de biomecânica da mão para Fisioterapia segundo os sujeitos da pesquisa; identificar possibilidades de adesão dos sujeitos do estudo com relação ao uso de um software; explorar a existência de diferenciação de opiniões sobre a importância da criação de um software de biomecânica da mão em Fisioterapia na concepção de profissionais e alunos; Trata-se de um estudo exploratório, em uma abordagem quanti-qualitativa, desenvolvido nas cidades de Jequié Bahia e João Pessoa Paraíba, com uma amostra composta por vinte e três sujeitos distribuídos em dois grupos: três professores, doze alunos e oito profissionais. Os dados coletados a partir de um questionário semi-estruturado foram submetidos à técnica de análise de conteúdo, os quais apontaram como resultados as seguintes categorias empíricas: opiniões sobre o uso de tecnologias na prática e ensino; tipos de conhecimentos sobre software em biomecânica da mão; opiniões sobre software em biomecânica da mão e contribuições do software de biomecânica da mão. Dentre os resultados destacam-se a categoria: contribuições do software em biomecânica da mão com cento e dez unidades de análise e opiniões sobre software em biomecânica da mão com setenta e seis unidades de análise. A partir dos resultados destacados conclui-se que os sujeitos do estudo apontaram ser relevante a construção de um software de biomecânica da mão para prática profissional e acadêmica na Fisioterapia.