Metodologia inovadora para produção de órtese tornozelo e pé por meio da manufatura aditiva

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Juvenal, Eliane Alves de Oliveira
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFABC
Texto Completo: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=111232
Resumo: Orientadora: Profa. Dra. Maria Elizete Kunkel
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spelling Metodologia inovadora para produção de órtese tornozelo e pé por meio da manufatura aditivaPARALISIA CEREBRALÓRTESE TORNOZELO-PÉTECNOLOGIA ASSISTIVACEREBRAL PALSYANKLE-FOOT ORTHOSISASSISTIVE TECHNOLOGYPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA BIOMÉDICA - UFABCOrientadora: Profa. Dra. Maria Elizete KunkelCoorientador: Prof. Dr. Reginaldo FukuchiDissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, São Bernardo do Campo, 2018.A paralisia cerebral (PC) descreve um grupo de desordens que afetam a postura e o movimento, e predispõem à deformidade do pé em equino gerando problemas para aquisição de marcha. Dentre as medidas de intervenção da PC está o uso de órtese tornozelo-pé (OTP) que minimiza os efeitos da espasticidade incidente na articulação. A aquisição da OTP via Sistema Único de Saúde (SUS) tem longo período de espera e o custo do dispositivo não é acessível para pacientes de baixa renda. Novas tecnologias, como a digitalização 3D e a manufatura aditiva, têm sido investigadas como alternativa para produção de OTP. O objetivo deste projeto foi desenvolver uma metodologia para produção de OTP para uma criança com paralisia cerebral, utilizando digitalização 3D e manufatura aditiva. A pesquisa foi dividida em quatro fases: 1) Recriação de uma órtese comercial; 2) Criação de uma órtese para uma boneca com avaliação de duas metodologias para aquisição de baixo custo (fotogrametria e escaneamento 3D com o Microsoft Kinect), modelagem da OTP para a boneca e ensaios mecânicos com materiais utilizados na manufatura aditiva; 3) Criação de uma órtese para um adulto por meio de fotogrametria e modelagem 3D, manufatura aditiva e análise pelo método dos elementos finitos; 4) Criação de uma órtese para uma criança com PC e análise da marcha 2D com auxílio do software SkillSpector. Os resultados da pesquisa demonstraram a viabilidade do uso da metodologia proposta para produção de órteses a partir de softwares livres. A reconstrução 3D obtida pelos dois métodos de baixo custo apresentou boa qualidade para a modelagem e produção da OTP. A simulação computacional indicou a região de tornozelo com maior estresse na OTP. A análise de marcha demonstrou que o uso da órtese promove aumento do comprimento do passo e da passada com redução do tempo do ciclo da marcha. A manufatura aditiva mostrou ser uma ferramenta útil para o desenvolvimento de órtese personalisadas para o posicionamento e deambulação de curtas distâncias. É necessário a realização de mais estudos para analisar os materiais quanto a durabilidade e tempo de uso.Cerebral palsy (CP) describes a group of disorders that affect posture and movement, and predispose to equine foot deformity generating problems for gait acquisition. Among the measures of intervention of the PC is the use of ankle-foot orthosis (AFO) that minimizes the effects of spasticity incident on the joint. The acquisition of AFO via the Unified Health System has a long waiting period and the cost of the device is not accessible for low-income patients. New technologies, such as 3D scanning and additive manufacturing, have been investigated as an alternative to AFO production. The objective of this project was to develop a methodology for the production of AFO for a child with cerebral palsy, using 3D digitalization and additive manufacture. The research was divided into four phases: 1) Reconstruction of a commercial orthosis; 2) Creation of an orthosis for a doll with evaluation of two methodologies for low cost acquisition (photogrammetry and 3D scanning with Microsoft Kinect), AFO modeling for the doll and mechanical tests with materials used in additive manufacturing; 3) Creation of an orthosis for an adult through photogrammetry and 3D modeling, additive manufacture and analysis by the finite element method; 4) Creation of an orthosis for a child with CP and analysis of 2D gait using the SkillSpector software. The results of the research demonstrated the feasibility of using the methodology proposed for the production of orthoses from free software. The 3D reconstruction obtained by the two low cost methods presented good quality for the modeling and production of AFO. Computational simulation indicated the ankle region with the greatest stress in AFO. The gait analysis showed that the use of the orthosis promotes increase of the length of the step and of the step with reduction of the time of the cycle of the march. The additive manufacture proved to be a useful tool for the development of customized orthoses for the positioning and walking of short distances. Further studies are needed to analyze materials for durability and time of use.Kunkel, Maria ElizeteFukuchi, ReginaldoCoelho, Daniel BoariLima, Mário OliveiraJuvenal, Eliane Alves de Oliveira2018info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf133 f. : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=111232http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=111232&midiaext=76467http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=111232&midiaext=76468Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=111232porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2019-04-17T10:08:04Zoai:BDTD:111232Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2019-04-17T10:08:04Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
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