Órtese parametrizada para tratamento de fratura do rádio distal produzida por manufatura aditiva

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Araujo, Ana Clara Castro Pimentel Silva
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFABC
Texto Completo: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122663
Resumo: Orientadora: Profa. Dra. Maria Elizete Kunkel
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spelling Órtese parametrizada para tratamento de fratura do rádio distal produzida por manufatura aditivaPARAMETRIZAÇÃOFRATURA DO RÁDIO DISTALÓRTESEIMPRESSÃO 3-DPARAMETERIZATIONFRACTURE OF THE DISTAL RADIUSORTHOSIS3-D PRINTINGPROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA BIOMÉDICAOrientadora: Profa. Dra. Maria Elizete KunkelDissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós Graduação em Engenharia Biomédica. São Bernardo do Campo, 2022As fraturas do rádio distal (FRD) são as mais comuns na ortopedia e ocorrem principalmente em jovens durante acidentes de alta energia e em idosos durante acidentes de baixa energia. Alguns casos não requerem tratamento com intervenção cirúrgica, apenas a redução fechada e uso de imobilizador como gesso ou órtese confeccionada com placa termoplástica. O processo de manufatura aditiva por extrusão de material tem sido utilizado na fabricação de órteses personalizadas como alternativa ao uso do gesso e órteses de placas termoplásticas, porém, a modelagem 3D de uma órtese personalizada requer conhecimentos específicos que limitam a produção de órteses impressas. O objetivo dessa pesquisa foi desenvolver um modelo parametrizado de órtese em quatro tamanhos para o tratamento de FRD. A metodologia da pesquisa foi dividida em duas fases: 1) Desenvolvimento do modelo da órtese e divisão dos tamanhos a partir da análise estatística de oito parâmetros antropométricos da mão e 2) Avaliação das órteses em biomodelos de membro superior pela realização de um ciclo de prototipagem acompanhado por duas terapeutas ocupacionais. A altura da palma foi o parâmetro que apresentou melhor correlação com os demais (r entre 0,45 e 0,78) e foi utilizado como guia na divisão dos tamanhos P, M, G e GG. Seis modelos virtuais de órtese foram desenvolvidos e a órtese com o design mais adequado para tratamento de FRD foi modelada virtualmente nos quatro tamanhos, impressas em material termoplástico Poli(ácido lático) pelo processo de extrusão de material e foram testadas nos biomodelos criados especialmente para essa pesquisa. A órtese criada para tratamento de FRD é ergonômica, permite transpiração da pele, e pesa cerca de 28,12% de uma órtese de gesso de tamanho correspondente. Para a definição do tamanho adequado de órtese, o profissional de saúde precisa apenas medir a altura da palma do paciente, escolher o tamanho da órtese e moldála com um soprador térmico diretamente no paciente. A manufatura aditiva se mostrou eficiente na execução dos ciclos de prototipagem, mas não é ideal como método de produção da peça, pois o custo final é semelhante ao de órteses de placas termoplásticas e o tempo de produção é superior (mais de 5 horas de impressão). Para resolver essas questões, as órteses deverão ser fabricadas por outro método, como a injeção em molde. Apesar desse modelo de órtese ter sido desenvolvido considerando todos os requisitos para a imobilização do antebraço no tratamento de FRD, o modelo ainda deve ser testado em um grupo de voluntários em tratamento para que a sua eficácia e conforto possam ser avaliados e ela possa ser introduzida no mercado.Distal radius fractures (DRF) are the most common fracture in orthopedics and occur mainly in young people during high-energy accidents and in the elderly during low-energy accidents. Some cases do not require treatment with surgical intervention, only closed reduction and use of immobilizer such as plaster or orthosis made with thermoplastic plate. The process of additive manufacturing by material extrusion has been used in the manufacture of custom orthoses as an alternative to the use of plaster and thermoplastic plate orthoses, however, 3D modeling of a custom orthosis requires specific knowledge that limits the production of printed orthoses. The goal of this research was to develop a parameterized orthosis model in four sizes for the treatment of DRF. The research methodology was divided into two phases: 1) Development of the orthosis model and division of the sizes based on the statistical analysis of eight anthropometric parameters of the hand and 2) Evaluation of the orthosis on upper limb biomodels by performing a prototyping cycle followed by two occupational therapists. The height of the palm was the parameter that presented the best correlation with the others (r between 0.45 and 0.78) and was used as a guide in the division of sizes S, M, L, and XL. Six virtual orthosis models were developed and the orthosis with the most suitable design for the treatment of DRF was virtually modeled in the four sizes, printed in thermoplastic material Poly (lactic acid) by the material extrusion process and were tested on the biomodels created especially for this research. The orthosis created for the treatment of DRF is ergonomic, allows skin perspiration, and weighs about 28.12% of a plaster orthosis of corresponding size. In order to define the appropriate orthosis size, the healthcare professional only needs to measure the height of the patient's palm, choose the orthosis size, and mold it with a heat gun directly on the patient. Additive manufacturing has proven efficient in performing the prototyping cycles, but is not ideal as a production method for the part, as the final cost is similar to that of thermoplastic plate orthoses, and the production time is longer (more than 5 hours of printing). To solve these issues, the orthoses should be manufactured by another method, such as injection molding. Although this orthosis model has been developed considering all the requirements for forearm immobilization in the treatment of DRF, the model must still be tested in a group of volunteers under treatment so that its effectiveness and comfort can be evaluated and it can be introduced in the market.Kunkel, Maria ElizeteSoriano, Diogo CoutinhoZanetti, Miriam Raquel DinizUniversidade Federal do ABCAraujo, Ana Clara Castro Pimentel Silva2022info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf100 f : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122663http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122663&midiaext=80066http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122663&midiaext=80065Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=122663porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2024-05-06T10:58:41Zoai:BDTD:122663Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2024-05-06T10:58:41Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
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