Impressão 3D de instrumentos médicos: modelação, design e viabilidade

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Calhau, Maria Leonor Trigueiros
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.21/16974
Resumo: Mestrado em Engenharia Biomédica, trabalho Final de Mestrado
id RCAP_c42f0470f3cfe9fc68a677b581d34680
oai_identifier_str oai:repositorio.ipl.pt:10400.21/16974
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Impressão 3D de instrumentos médicos: modelação, design e viabilidadeImpressão 3DDesenho assistido por computadorDesignOpen-SourceInstrumentos cirúrgicos3D PrintingComputer assisted designDesignOpen-SourceMestrado em Engenharia Biomédica, trabalho Final de MestradoAs aplicações médicas da impressão 3D têm crescido muito rapidamente sendo esperada uma adoção generalizada em cuidados de saúde dentro de poucos anos. Em ambientes adversos a impressão 3D tem o potencial de providenciar on-site e on-demand soluções personalizadas a baixo custo. Apesar dos notáveis avanços em impressão 3D na área médica existem ainda muitos desafios tecnológicos e regulatórios para que esta tecnologia fique acessível a todas as populações. Este Trabalho Final de Mestrado teve como finalidade o estudo da fabricação de um kit de 8 instrumentos cirúrgicos por manufatura aditiva/impressão 3D para ser utilizado em ambientes adversos como catástrofes, guerra e exploração espacial. Para a criação dos instrumentos cirúrgicos pretendidos, inicialmente utilizou-se o SolidWorks, software de desenho assistido por computador (Computer assisted design, CAD), de forma a criar um modelo tridimensional dos mesmos para posterior impressão. De seguida, utilizou-se o UltiMaker Cura, software que gera código G a partir de arquivos CAD 3D, no qual se escolheu a segmentação adequada para cada um dos instrumentos cirúrgicos. Por fim, foram impressos os instrumentos através de uma impressora Anycubic Mega S. Efetuaram-se, por simulação, estudos sobre os esforços mecânicos a que os instrumentos estarão sujeitos durante uma cirurgia, dos quais se confirmou que os mesmos resistiriam às forças externas máximas. Foram exploradas técnicas de esterilização, como esterilização doméstica e desinfeção com álcool 70%. Através da esterilização doméstica com água a ferver verificou-se que 4 dos 8 instrumentos poderiam ser utilizados novamente e os restantes ficariam com deformação permanentemente impedindo-os de cumprir a sua função. Por outro lado, a desinfeção com álcool a 70% não deformou qualquer instrumento permitindo a reutilização de todos eles. Foi também estudada a usabilidade e maneabilidade dos instrumentos através de questionários aplicados a profissionais de saúde, cujo feedback foi maioritariamente positivo, afirmando que utilizariam este kit em caso de emergência.The medical applications of 3D printing have been growing rapidly, and a widespread adoption in healthcare is expected in a few years. In challenging environments, 3D printing has the potential to provide on-site, on-demand, and cost-effective personalized solutions. Despite notable advancements in 3D printing in the medical field, there are still many technological and regulatory challenges to make this technology accessible to all populations. This Thesis aimed to study the manufacturing of an 8-instrument surgical kit using additive manufacturing/3D printing for use in adverse environments such as disasters, war, and space exploration. To create the desired surgical instruments, SolidWorks, a 3D CAD software, was initially used to create a three-dimensional model of the instruments for subsequent printing. Next, UltiMaker Cura, software that generates G-code from 3D CAD files, was used to choose the appropriate slicing for each of the surgical instruments. Finally, the instruments were printed using an Anycubic Mega S printer. Studies were carried out, through simulation, on the mechanical stresses that the instruments will be subjected to during surgery, which confirmed that they would resist maximum external forces. Sterilization techniques were explored, such as home sterilization and disinfection with 70% alcohol. Through home sterilization with boiling water it was confirmed that 4 of the 8 instruments could be used again and the rest would be too deformed to fulfill their function. On the other hand, disinfection with 70% alcohol did not deform any instrument, allowing all of them to be reused. The usability and manageability of the instruments was also studied through questionnaires applied to healthcare professionals. Their feedback was mostly positive, stating that they would use this kit in case of emergency.Matos, Manuel José deMendes, Mário José Gonçalves CavacoAzevedo, Tiago Gorjão Clara Charters deRCIPLCalhau, Maria Leonor Trigueiros2024-01-24T09:51:18Z20232023-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.21/16974TID:203453689porCalhau, Maria Leonor Trigueiros - Produção de Impressão 3D de instrumentos médicos: modelação, design e viabilidade. Lisboa: Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, 2023. Dissertação de Mestradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-01-31T02:16:09Zoai:repositorio.ipl.pt:10400.21/16974Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T01:59:13.290363Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv Impressão 3D de instrumentos médicos: modelação, design e viabilidade
title Impressão 3D de instrumentos médicos: modelação, design e viabilidade
spellingShingle Impressão 3D de instrumentos médicos: modelação, design e viabilidade
Calhau, Maria Leonor Trigueiros
Impressão 3D
Desenho assistido por computador
Design
Open-Source
Instrumentos cirúrgicos
3D Printing
Computer assisted design
Design
Open-Source
title_short Impressão 3D de instrumentos médicos: modelação, design e viabilidade
title_full Impressão 3D de instrumentos médicos: modelação, design e viabilidade
title_fullStr Impressão 3D de instrumentos médicos: modelação, design e viabilidade
title_full_unstemmed Impressão 3D de instrumentos médicos: modelação, design e viabilidade
title_sort Impressão 3D de instrumentos médicos: modelação, design e viabilidade
author Calhau, Maria Leonor Trigueiros
author_facet Calhau, Maria Leonor Trigueiros
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Matos, Manuel José de
Mendes, Mário José Gonçalves Cavaco
Azevedo, Tiago Gorjão Clara Charters de
RCIPL
dc.contributor.author.fl_str_mv Calhau, Maria Leonor Trigueiros
dc.subject.por.fl_str_mv Impressão 3D
Desenho assistido por computador
Design
Open-Source
Instrumentos cirúrgicos
3D Printing
Computer assisted design
Design
Open-Source
topic Impressão 3D
Desenho assistido por computador
Design
Open-Source
Instrumentos cirúrgicos
3D Printing
Computer assisted design
Design
Open-Source
description Mestrado em Engenharia Biomédica, trabalho Final de Mestrado
publishDate 2023
dc.date.none.fl_str_mv 2023
2023-01-01T00:00:00Z
2024-01-24T09:51:18Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10400.21/16974
TID:203453689
url http://hdl.handle.net/10400.21/16974
identifier_str_mv TID:203453689
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv Calhau, Maria Leonor Trigueiros - Produção de Impressão 3D de instrumentos médicos: modelação, design e viabilidade. Lisboa: Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, 2023. Dissertação de Mestrado
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799137076111736832

Registros relacionados