Obtenção de modelos anatómicos por prototipagem rápida

• Author(s): Vinagre, Marco António Marques
• Date: 2008
• Persistent ID: http://hdl.handle.net/10773/2456
• Origin: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro
• Subject(s): Engenharia mecânica; Prototipagem rápida; Biomecânica; Modelos anatómicos; Modelos tridimensionais
• Document Type: Master Thesis
• Language: Portuguese
• Advisor(s): Relvas, Carlos Alberto Moura; Ramos, António Manuel de Amaral Monteiro

Description

A obtenção de modelos anatómicos em formato digital e posterior produção por prototipagem rápida é uma área da biomecânica em constante, e grande, desenvolvimento. A prototipagem rápida tem sido procurada por várias áreas da medicina não só por ser uma forma rápida e económica de obter modelos mas também por ser uma tecnologia de vanguarda com grande potencial. O desconhecimento e a incompatibilidade biológica de alguns materiais são duas das mais fortes razões para este método não apresentar maior implementação na medicina. Este trabalho teve como objectivo obter um modelo anatómico de geometria complexa, uma mandíbula humana. A partir de um modelo mestre foi efectuado um levantamento de forma com o auxílio de um scanner 3D. De seguida procedeu-se ao tratamento da informação e criação do modelo digital que foi posteriormente produzido numa impressora 3D (TDP). Finalmente recorreu-se a uma máquina de medição de coordenadas (CMM) para avaliar os desvios dimensionais e de forma resultantes no processo. O trabalho efectuado permitiu-nos concluir que o método de obtenção de modelos anatómicos é bastante preciso e rápido. Apesar da precisão dimensional do modelo a sua textura não foi reproduzida pois os dispositivos utilizados não tinham resolução suficiente. O produto final apresenta dimensões dentro das esperadas e uma resistência que permite um manuseamento frequente e não muito cuidado. ABSTRACT: The acquisition of anatomical models in digital format and subsequent production by rapid prototyping is a biomechanics area in constant, and large, development. The rapid prototyping has been sought by various medicine areas not only for being a quick and economic way to obtain models but also for being a cutting-edge technology with great potential. The ignorance and the biologic incompatibility of some materials are two of the strongest reasons for this method is not yet fully implemented in medicine. This work objective was to obtain an anatomical model of complex geometry, a human jaw. From a master model a study was made with the help of a 3D scanner. The information processing and the creation of the digital model allowed the production in a 3D printer (TDP). Finally the use of a coordinate-measuring machine (CMM) enabled the access to the size and shape deviations caused by the process. The work done allowed us to conclude that the method of obtaining anatomical models is very accurate and fast. Although the dimensional precision of the model its texture was not reproduced because the devices did not have enough resolution. The final product presents good dimensions and resistance that allows a frequent and not very careful handling. Mestrado em Engenharia Mecânica