Bioengenharia

CON10-0965 - ANÁLISE DE TENSÕES INTEGRADA A SISTEMA DE ENGENHARIA REVERSA PARA PROJETO E CONFECÇÃO DE ÓRTESES E PRÓTESES
Borges, Lúcio Mauro Borges¹; Costa Jr., João Carlos Arantes²; Guerra, Angelo Roncalli Oliveira^2
1Instituto Federal da Bahia; ²Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Resumo: O trabalho consiste no desenvolvimento de um algoritmo de análise de tensões integrado ao software acadêmico ORTOCAD, o qual serve para visualização de cartucho protético a partir de dados gerados por um sistema de Leitura Eletro-mecânica (LEM), que utiliza princípios de engenharia reversa para obtenção do mapeamento do contorno do domínio. A importância da concepção, projeto e fabricação de um equipamento auxiliar com as características de um Leitor Mecânico para trabalhar associado a uma interface CAD acadêmica (OrtoCad) pré-existente, pode ser traduzida pela possibilidade de mapeamento gráfico mecânico e/ou eletrônico (digital 3D) resultando em uma leitura mais exata da geometria e topologia da perna amputada. Nesse caso, a geometria do cartucho passa a ser obtida aplicando-se os conceitos da Engenharia Reversa herdando todas as suas vantagens e benefícios. A integração de um algoritmo para a análise de tensões na superfície da prótese e órtese possibilita o projeto e consequente dimensionamento de superfícies de compósitos laminados. O programa de análise de casca utiliza o Método dos Elementos Finitos para a descrição da geometria assim como a análise de comportamento do material, fazendo a utilização de elementos de base Lagrangeana triangular de seis nós e campo de deslocamento de ordem superior para melhor descrição do campo de tensões na espessura.
Palavras-chave: Engenharia Reversa; Método dos Elementos Finitos; Próteses e órtoses.
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CON10-2370 - ANÁLISE NUMÉRICA DA CLIPAGEM ARTERIAL UTILIZANDO INTERAÇÃO FLUIDO ESTRUTURA ATRAVÉS DO MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS
Bazani, Marcio Antonio^1
1UNESP-FEIS
Resumo: A Bioengenharia está cada vez mais presente nos campos da pesquisa cientifica em todo o mundo, dando respostas com alto grau de precisão para problemas que muitas vezes apresentam grandes dificuldades de estudos experimentais em laboratório. Com este propósito, este trabalho propõe-se a mensurar a força exercida por um grampo cirúrgico quando o mesmo é aplicado em determinada região arterial a fim de ocluir o fluxo sanguíneo. Esta força foi medida através de uma simulação computacional, da qual se construiu através de modelagem dois cilindros, um representando a parede arterial e o outro dentro deste primeiro, representando o sangue. Esta simulação realizou-se em regime de acoplamento entre os dois domínios utilizando interação fluido-estrutura. Utilizou-se um modelo numérico tri-dimensional do escoamento no interior de um cilindro elástico. O fluido é considerado incompressível e Newtoniano e é governado pelas equações de Navier-Stokes. As paredes da estrutura são modeladas a partir da Lei de Hooke. Uma solução numérica é desenvolvida utilizando o Método dos elementos Finitos para calcular os campos de pressão e velocidade do fluido, campo de deslocamento da estrutura e a força aplicada pelo grampo para que ocorra a obstrução do fluxo sanguíneo naquele local.
Palavras-chave: Bioengenharia; Clipagem arterial; Interação Fluido Estrutura; Modelagem Computacional.
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CON10-2227 - ANÁLISE QUANTITATIVA DOS MOVIMENTOS ARTICULARES DA TRAPEZIOMETACARPIANA E DO POLEGAR
Xavier, Yuri Reno¹; Barroso, Patrícia Neto¹; Tavares, Alessandra Antunes¹; Pinotti, Marcos Barbosa^1
1Universidade Federal de Minas Gerais
Resumo: INTRODUÇÃO: A mão é um órgão essencial para a interação do homem com o mundo físico. Sem a capacidade de executar os movimentos básicos da mão, como os movimentos de oposição e contra-oposição em relação a um dos outros dedos, o indivíduo fica impossibilitado de executar tarefas das mais simples às mais complexas de forma eficiente e sem o auxílio de algum outro mecanismo. Dentre os movimentos mais realizados pela mão, particularmente pelo polegar estão os movimentos de pinça envolvendo a articulação trapezio-metacarpiana (ATM). O conhecimento e a mensuração com exatidão da angulação funcional das articulações da mão e do polegar permite que as intervenções clínicas, cirúrgicas ou reabilitacionais, incluindo indicações de órteses para os membros superiores, sejam cada vez mais assertivas. Um importante recurso disponibilizado pela bioengenharia é o monitoramento geométrico bidimensional (2D) de partes do corpo humano que permite a avaliação e análise quantitativa do comportamento motor humano possibilitando o desenvolvimento de modelos que possam ser utilizados na compreensão dos movimentos articulares. OBJETIVO: Este projeto visa desenvolver e avaliar um sistema de medição óptico, baseado em técnicas bidimensionais para a mensuração de padrões angulares articulares em níveis dinâmicos e estáticos. Pretende-se ainda, propor a utilização da medição 2D em ambiente clínico. METODOLOGIA: Neste estudo utilizou-se um desenho experimental de caso único, que permitiu a mensuração sistemática entre as angulações executadas pela articulação trapézio-metacarpiana (ATM) da participante e baseou-se na metodologia de captura de imagens tridimensionais desenvolvida por Barroso et al. (2006) que posicionou marcadores de referência por meio da tecnica de palpação e referencias anatômicas. Logo após fotografou-se a participante para iniciar a coleta. O programa em desenvolvimento para análise de imagens de pacientes localiza os pontos reflexivos nas imagens, usando um software de matemática computacional. Por meio da conversão da imagem digitalizada obtida para matrizes de pontos RGB (vermelho, verde e azul) foi possível realizar uma varredura em busca dos marcadores reflexivos pertencentes ao indivíduo analisado. Realizou-se uma seleção dos pontos e o desenvolvimento de uma matriz bidimensional com as posições dos pontos escolhidos. A partir desta, cálculos matemáticos apropriados podem ser realizados para se obter os ângulos necessários para a análise do movimento do indivíduo. Ao final destes procedimentos, gera-se um gráfico bidimensional com os pontos selecionados, as linhas desenhadas (vetores) e o valor do ângulo entre as linhas. CONCLUSÃO: Obteve-se, por meio do monitoramento geométrico bidimensional de partes do corpo humano, desenvolver modelos que possam ser utilizados na compreensão dos movimentos articulares permitindo a importante utilização deste recurso em ambiente clínico.
Palavras-chave: Mão; articulação trapezio-metacárpica; medição; ângulos.
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CON10-1614 - ANALYTIC BIMATERIAL MODEL OF HUMAN LONG BONES
Kenedi, Paulo Pedro¹; Riagusoff, Ivan Ivanovitsch Thesi^1
1CEFET/RJ
Resumo: An analytic model establishes an explicit relationship between loads and stresses at external surface of a medial section of a human long bone. The cross section is modeled as a bimaterial ellipse of constant thickness wall and recognizes the existence of both, cortical and trabecular tissues.
Palavras-chave: long bones; stress analysis; analytic model.
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CON10-0605 - AVALIAÇÃO DO DESGASTE DAS RESINAS ODONTOLÓGICAS, LEVANDO EM CONSIDERAÇÃO SEU CUSTO COMERCIAL.
Souza, Prof. DR. Celso Naves de Souza¹; Souza, Profª DRª Claudia Fiúza Lima Naves de Souza¹; Ikegami, Porf Dr Rogério ikegami^1
1UTFPR - Univ. Tec Federal do PR
Resumo: Resumo A Humanidade [1,2] está sempre em busca de melhores condições de vida e, para atingir este objetivo, desenvolve materiais capazes de reparar algumas imperfeições naturais ou acidentais. Esta mesma filosofia se faz presente também na área odontológica, onde as resinas odontológicas foram desenvolvidas com o objetivo de reparar as perdas de tecidos dentários do ser humano. Construir um biomaterial exige muitos cuidados, é um material amorfo que irá interagir com um tecido vivo. Além de todos esses cuidados, será necessário ficar atento ao seu custo de fabricação, pois determinará seu preço comercial. No mercado existe uma gama de resinas odontológicas, de grande a variação comercial. Este artigo relata os Testes de Desgaste de Micro Abrasão, por sistema de Ball Craterinng, com resinas odontológicas com preços variando de 8 a 35 dólares (bisnaga contendo 4g). Este estudo ajuda a desmistificar a relação existente entre custo e propriedades mecânicas, estudo esse importante quando se tem em foco a saúde pública em países pobres.
Palavras-chave: Resina dentária; micro abrasão; ball cratering.
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CON10-0740 - AVALIAÇÃO DO ESCOAMENTO NUM FILTRO SANGUÍNEO USADO EM CIRCULAÇÃO EXTRACORPÓREA
Arenales, Bernardo Augusto Roca¹; Huebner, Rudolf^1
1Universidade Federal de Minas Gerais
Resumo: A circulação extracorpórea é um procedimento utilizado em diversas aplicações clínicas, tais como o desvio-cardiopulmonar utilizado em operações cardíacas. Durante a cirurgia, microêmbolos podem ser acidentalmente introduzidos no sistema arterial do paciente. Estes microêmbolos podem ser trombos, bolhas de ar, agregados plaquetários, partículas de plástico ou fios de sutura. Danos cerebrais têm sido observados após cirurgias com desvio cardiopulmonar. Estes danos devem-se à falta de oxigenação dos tecidos, provocada pela interrupção do fluxo sangüíneo devido à presença de um microêmbolo na artéria que irriga aquela região do cérebro, o que levou ao desenvolvimento e uso de filtros de sangue. O objetivo destes filtros é aprisionar todo material no sangue circulante no circuito de circulação extracorpórea. Durante a circulação extracorpórea o sangue está sujeito a condições diferentes daquelas observadas no sistema circulatório. Numerosos estudos sobre os efeitos do escoamento sobre as células sangüíneas têm sido publicados nos últimos anos para aperfeiçoar o projeto de dispositivos que interagem com sangue. Embora o foco de formação de trombos e da ocorrência de embolia em filtros de sangue arterial seja reconhecido, não existem informações quantitativas a respeito da taxa, dimensões e quantidade de êmbolos liberados. Desta forma, a análise do escoamento através de filtros de sangue e de seu efeito sobre as células sangüíneas constitui uma ferramenta essencial para o desenvolvimento adequado de filtros de sangue arterial. Neste trabalho o escoamento em um filtro de sangue arterial será avaliado experimentalmente com o auxílio de uma técnica de visualização de escoamento. As imagens serão tratadas por meio de um programa de tratamento de imagens desenvolvido em plataforma LabView. Os resultados poderão auxiliar na determinação de regiões no campo de escoamento com elevado potencial hemolítico.
Palavras-chave: Filtro de sangue; Hemólise; Visualização; Escoamento.
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CON10-1378 - AVALIAÇÃO NUMERICA DO POTENCIAL HEMOLITICO ATRAVÉS DE VÁLVULAS CARDÍACAS BIOLOGICAS
Fonseca, Leonardo Guimarães¹; Huebner, Rudolf^1
1Universidade Federal de Minas Gerais
Resumo: O coração é o principal órgão do sistema circulatório, sendo responsável por bombear o sangue através das veias e artérias. Dentre os principais problemas associados ao coração podem ser citadas a insuficiência cardíaca e valvopatias, principalmente nas válvulas mitral e aórtica. Atualmente, no caso das valvulas cardiacas, existem diferentes tipos de proteses disponíveis, podendo ser classificadas em próteses mecânicas e próteses biológicas. O projeto de válvulas cardíacas requer atenção a problemas relacionados à escolha de material, acabamento superficial, estruturas presentes no campo de escoamento e reações do organismo. Um dos grandes problemas associados ao uso de válvulas cardíacas artificiais tem sido a destruição de glóbulos vermelhos do sangue, ou seja, as hemacias, fenomeno conhecido por hemolise. Desta forma, a analise do escoamento de um fluido qualquer atraves de valvulas cardiacas e do efeito do escoamento sobre as células sangüíneas constitui uma ferramenta importante na determinaçao do potencial hemolitico de uma protese. Neste trabalho pretende-se avaliar numericamente o escoamento através de uma válvula cardíaca biológica feita de pericárdio bovino e produzida no Brasil. Numa primeira etapa sera criado um modelo computacional tridimensional de uma seçao de teste com valvula cardiaca. Este modelo constitui na geometria tridimensional do campo de escoamento a ser analisado, incluindo a regiao interna da valvula cardiaca. Numa etapa posterior serao feitas simulaçoes do esoamento de agua e sangue atraves do modelo computacional, sendo que, para cada um dos fluidos, serao simuladas varias vazoes. Como etapa final, temos o calculo do potencial hemolítico da prótese presente no modelo, utilizando as informações obtidas para as partículas inseridas no escoamento. Vale ressaltar que o potencial hemolítico sera calculado tanto para escoamento de agua quanto para escoamento de sangue, sendo que, para cada um dos fluidos, haverao vazoes diferentes.
Palavras-chave: Hemólise; Simulação Numérica; Válvula Cardíaca.
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CON10-0798 - CFD STUDY OF BLOOD FLOW IN A STENOSED HUMAN ARTERY
Calafati, Thiago Felipe¹; Andrade, Cláudia Regina¹; Zaparoli, Edson Luiz^1
1ITA - Instituto Tecnológico de Aeronáutica
Resumo: Blood flow numerical simulation has been undertaken to attain a better understanding of functional, diagnostic and therapeutic aspects of the blood flow. Blood can be considered as a pseudoplastic fluid with yield stress but many factors can influence blood viscosity and its behavior. The study of blood flow through stenosed human arteries is very important because of the fact that the cause and development of many arterial diseases leading to the malfunction of the cardiovascular system At the present work, the blood flow in a stenosed artery is modeled applying the threedimensional, unsteady, incompressible Navier-Stokes equations.. The vessel wall is assumed rigid under a constant temperature and a uniform temperature is applied at the inlet boundary. The computational 3D domain is discretized using the volume finite method with an unstructured mesh. Numerical solution is obtained with an implicit transient scheme and the SIMPLE algorithm is employed for pressure velocity coupling. The influence of the stenosis height on the fluid flow patterns was studied and the reverse flow regions were also identified.
Palavras-chave: blood flow; stenosed artery; Casson model; CFD; hemodynamic; Womersley number.
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CON10-1643 - COMPARAÇÃO ENTRE APARELHOS PARA MEDIÇÃO DA PRESSÃO EXERCIDA PELA LÍNGUA
Furlan, Renata Maria Moreira Moraes¹; Valentim, Amanda Freitas¹; Motta, Andréa Rodrigues¹; Perilo, Tatiana Vargas de Castro¹; Barroso, Márcio Falcão Santos²; Costa, Cláudio Gomes da³; Las Casas, Estevam Barbosa de^1
1Universidade Federal de Minas Gerais; ²Universidade Federal de São João del-Rei; ³Fundação Centro Tecnológico de Minas Gerais
Resumo: Introdução: A força da língua é avaliada rotineiramente pelos fonoaudiólogos, devido à sua importância nas funções de fala, mastigação e deglutição. No entanto, tal avaliação é realizada de maneira subjetiva, de acordo com a experiência clínica do avaliador. Na tentativa de tornar precisa essa avaliação, pesquisadores desenvolveram aparelhos que medem força ou pressão da língua. O Iowa Oral Performance Instrument (IOPI) é um aparelho disponível comercialmente, constituído por um balão de ar ligado a um transdutor de pressão e posicionado no palato duro. A pressão exercida pela língua no balão é detectada e pode ser visualizada no próprio aparelho. O Grupo de Engenharia Biomecânica da UFMG desenvolveu outro aparelho, composto por um conjunto pistão-cilindro acoplado a um protetor oral duplo de silicone e a uma haste de acionamento do êmbolo. O conjunto pistão-cilindro é acoplado hidraulicamente a um transdutor, cujo sinal é transmitido, por meio de uma placa de aquisição de dados, a um computador. A pressão exercida pela língua do indivíduo é adquirida eletronicamente e o valor de força correspondente calculado pelo software. Objetivo: Comparar as medidas de pressão geradas pela língua utilizando os dois aparelhos. Métodos: Participaram deste estudo quatro mulheres, membros do Grupo de Engenharia Biomecânica da UFMG, com idades de 21 a 25 anos. As voluntárias foram submetidas à avaliação subjetiva da força da língua realizada por uma fonoaudióloga especialista em motricidade orofacial. Depois foram realizadas as avaliações objetivas, em dias diferentes para cada instrumento. As medidas de força foram convertidas em pressão para permitir a comparação. Resultados: As pressões máximas foram de 49, 80, 49 e 71 KPa utilizando-se o IOPI e 173,3, 148,78, 103,913 e 174,96 KPa, respectivamente, utilizando-se o instrumento desenvolvido pelo grupo. Na avaliação subjetiva, verificou-se normotensão lingual em três voluntárias e hipotensão do ápice da língua em uma, a qual atingiu os menores valores com ambos os instrumentos. Conclusão: Os valores de pressão medidos pelo instrumento desenvolvido pelo grupo foram maiores do que os valores mensurados pelo IOPI. Observou-se também que não houve concordância quanto ao comportamento dos dados, ou seja, as participantes que apresentaram os maiores valores com um aparelho não reproduziram os dados no outro equipamento. Acredita-se que as diferenças tenham ocorrido pelo fato de cada aparelho medir a força em uma direção. O primeiro mede na direção horizontal e o segundo na vertical, sendo a ativação muscular diferente nas duas tarefas. Considerando-se que a fraqueza de um músculo em especial pode afetar mais uma direção de medição do que outra, os resultados obtidos serão diferentes para cada direção. Outros fatores como o grau de protrusão da língua, a distância entre a mandíbula e a maxila e a área sobre a qual é aplicada a pressão, contribuíram para a grande diferença nos resultados obtidos com cada instrumento.
Palavras-chave: Língua; Pressão; Biomecânica; Instrumentação.
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CON10-0147 - DESENVOLVIMENTO DE DISPOSITIVO MECÂNICO PARA A ANÁLISE CLÍNICA QUANTITATIVA DOS MOVIMENTOS DO COMPLEXO TORNOZELO-PÉ DURANTE A MARCHA
Filho, Renato Guilherme Trede¹; Pertence, Antônio Eustáquio de Melo¹; Polese, Janaíne Cunha¹; Lanza, Marcel Bahia^1
1UFMG
Resumo: A marcha é uma tarefa funcional diária e, por isso, disfunções de movimento nela presentes ocorrem com grande freqüência, levando à aplicação repetida de estresse excessivo sobre os tecidos músculoesqueléticos. A rotação interna excessiva dos membros inferiores relacionada ao movimento de pronação excessiva da articulação subtalar é descrito como uma disfunção de movimento presente durante a fase de apoio da marcha. Os movimentos inadequados do complexo tornozelo-pé são acessados clinicamente através de análise qualitativa por observação, o que gera dados imprecisos e subjetivos. Em ambiente de laboratório estes movimentos são quantificados por fotogrametria computadorizada, que devido ao alto custo dos equipamentos inviabiliza a sua aplicação ambulatorial. Neste intuito vem se desenvolvendo um estudo em três fases: desenvolvimento de um dispositivo piloto para testes de posicionamento anatômico, desenvolvimento do dispositivo final no Laboratório de Projetos Mecânicos da Escola de Engenharia da UFMG e validação do dispositivo final comparando seus dados com o Sistema de Análise de Movimentos (Qualisys) no Laboratório de Análise do Movimento Humano da Escola de Educação Física, Fisioterapia e Terapia Ocupacional da mesma Universidade. No presente artigo é apresentado o desenvolvimento o dispositivo mecânico de baixo custo para avaliar quantitativamente os movimentos de inversão e eversão do calcâneo e rotação interna e externa dos membros inferiores durante a marcha, possibilitando aos profissionais da saúde dados numéricos imediatos para análise e possível comparação pré e pós-tratamento.
Palavras-chave: Dispositivo Mecânico; Movimento Tornozelo-Pé; Marcha.
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CON10-1875 - DESENVOLVIMENTO DE SOFTWARE PARA MONITORAÇÃO E AVALIAÇÃO DE ENSAIOS DE DESEMPENHO METROLÓGICO EM INCUBADORAS NEONATAIS.
Garrido, Cássio Primo de Almeida¹; Alexandrino, Josemir da Cruz¹; Kalide, Ricardo de Araújo²; Leite, Handerson Jorge Dourado^1
1Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia da Bahia; ²Universidade Federal da Bahia
Resumo: O crescente avanço tecnológico na área de saúde tem ampliado os benefícios para os seres humanos, mas também os riscos a que estão submetidos pacientes e operadores. Equipamentos de alta complexidade possuem riscos intrínsecos devido ao uso de tecnologias ainda não suficientemente testadas ou gerados pela dificuldade de operação e desempenho inadequado. Do ponto de vista do desempenho, a aplicação de ensaios de verificação periódicos podem minimizar ou antever parte destes riscos. Este trabalho apresenta a construção de uma DLL (Dynamic Link Libraries) para a realização de ensaios de desempenho metrológico em incubadoras neonatais, desenvolvida como um subprojeto de um sistema de automação composto por instrumentos de monitoração interligados a um computador e um software reconfigurável que em adição a outros módulos de software (DLL), permita gerenciar a aplicação de ensaios em diversos tipos de equipamentos médicos. Partiu-se das funcionalidades, da interface da DLL com o sistema e dos requisitos de segurança e desempenho estabelecidos no conjunto de normas técnicas NBR IEC 60601-1 e NBR IEC 60601-2-19. A lógica desenvolvida, utilizando a linguagem Delphi, permite a execução de ensaios e verificação de conformidade das seguintes variáveis: temperatura ambiente, umidade relativa ambiente, tempo de aquecimento, gradiente de temperatura, variação da temperatura, erro da temperatura indicada, erro da temperatura de controle e, sobre elevação e tempo para nova estabilização. A validação dos resultados foi efetuada por comparação com planilhas de cálculos, aproveitando os mesmo dados de medição. Os resultados obtidos demonstraram que o software desenvolvido executa, sem falhas, as funções requeridas pelo sistema de automação proposto.
Palavras-chave: Engenharia Clínica; Equipamento Eletromédico; Incubadora Neonatal; Avaliação Metrológica.
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CON10-0143 - DESENVOLVIMENTO DE UM DISPOSITIVO MECÂNICO PARA EQUIPAMENTOS DE MUSCULAÇÃO OBJETIVANDO O CONTROLE DA CARGA MECÂNICA DURANTE A AÇÃO MUSCULAR EXCÊNTRICA
Lanza, Marcel Bahia¹; Chagas, Mauro Heleno¹; Pertence, Antônio Eustáquio de Melo¹; Filho, Renato Guilherme Trede^1
1UFMG
Resumo: Vários estudos têm mostrado que o ser humano é capaz de produzir durante a ação muscular excêntrica (trabalho negativo) maiores valores de força do que durante a ação muscular concêntrica (trabalho positivo). A maioria dos equipamentos tradicionalmente utilizados para o treinamento na musculação, que apresentam um funcionamento mecânico caracterizado por um sistema de cabos e polias, tem a limitação de não se poder controlar a carga mecânica imposta ao indivíduo de maneira diferenciada durante a realização das diferentes ações musculares, ou seja, a carga mecânica é a mesma durante o trabalho negativo e positivo. Sendo assim, uma máquina utilizada para o treinamento na musculação que apresente um dispositivo capaz de alterar a resistência mecânica durante a ação muscular excêntrica pode trazer grandes benefícios aos praticantes de atividade física em academias e pode permitir uma prescrição de treinamento físico mais adequado para atletas que visam um aumento máximo da força muscular. Desta forma, no presente artigo é indicado o desenvolvimento de um dispositivo mecânico que adaptado a um equipamento de musculação tradicional possibilite aumentar a carga mecânica imposta na ação excêntrica e permita graduar este aumento na carga mecânica.
Palavras-chave: Dispositivo Mecânico; Equipamento de Musculação; Ação Muscular Excêntrica.
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CON10-0661 - DESENVOLVIMENTO DE UMA PALMILHA PARA PÉ DIABÉTICO COM CONTROLE DE PRESSÃO
Reis, Maria do Carmo dos¹; Rodrigues, Suélia de Siqueira Fleury Rosa¹; Rocha, Adson Ferreira^1
1Universidade de Brasília
Resumo: Com o objetivo de melhorar a qualidade de vida de pacientes portadores de diabetes mellitus, este artigo apresenta o desenvolvimento de um protótipo de uma palmilha derivada do látex natural da seringueira (Hevea brasiliensis) com controle de pressão e com capacidade de neoformação tecidual, voltada para pessoas que possuam o pé diabético. O pé diabético são alterações que ocorrem nos pés decorrentes de complicações do diabetes mellitus. A formação de feridas que se infeccionam e de difícil cicatrização podem levar à gangrena e até a amputação do pé ou perna. O processo de desenvolvimento é composto de seis macro-etapas: i) confecção do molde; ii) tratamento do biomaterial; iii) confecção do produt e iv) circuito de instrumentação. O elemento ativo desta palmilha será o circuito eletrônico (etapa iv) que monitorará a pressão aplicada dos pés a cada ciclo de passo (gait). Além disso, dentro desta macro-etapa é utilizada uma célula irradiadora de sinal baseado no principio de regeneração tecidual com utilização do laser. Radiações tipo Laser de baixa potência, com espectros de ondas eletromagnéticas situadas nas faixas entre 690 a 940 nm possuem ação angiogênica, o que pode ocasionar a neoformação tecidual. Os resultados desta pesquisa são importantes para avaliamos alguns fatores tais como: comportamento do pé diabético com relação a passada e a distribuição de pressão fornecendo assim um dado que pode ser aplicado em um protocolo preventivo via fisioterapia; análise e caracterização do protótipo proposto no estudo in-vitro; análise da célula que foi confeccionada para auxilio na regeneração do tecido, e que futuramente poderá ser aplicada em outros tipos de feridas. Foi confeccionada uma palminha "inteligente", preventiva, com alta qualidade e de baixo custo, abrindo uma nova abordagem na tentativa de solucionar o problema do pé diabético.
Palavras-chave: Pé diabético; Bioengenharia; Palmilha derivada do látex; Pressão plantar; Neoformação tecidual.
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CON10-0585 - ESTIMATIVA DA FORÇA MUSCULAR MÁXIMA UTILIZANDO ULTRASSOM
Oliveira, Liliam Fernandes¹; Menegaldo, Luciano Luporini^2
1Universidade Federal do Rio de Janeiro; ²Instituto Militar de Engenharia
Resumo: Este trabalho propõe uma nova técnica para determinação experimental da força máxima de músculos esqueléticos a partir de imagens obtidas por ultrassom. A força máxima é um dos principais e mais sensíveis parâmetros dos modelos da mecânica muscular, em especial dos modelos tipo Hill. Em geral, a força máxima atribuída aos músculos esqueléticos humanos em modelos biomecânicos vem de estudos em cadáveres, multiplicando a tensão específica muscular máxima pela área da seção transversal fisiológica (PCSA). Entretanto, tanto os valores da PSCA, quanto a tensão específica normalmente empregadas, são de certo modo questionáveis, e segundo alguns autores são escolhidas ad hoc para que os modelos musculares existentes reproduzam as forças ou torques musculares encontrados na prática. Neste trabalho, foram medidas as espessuras musculares do tríceps sural de 8 voluntários, a partir das quais foram estimados os respectivos volumes musculares a partir de equações de regressão existentes na literatura. Em seguida, os volumes dos respectivos componentes do tríceps sural (soleus, gastroncêmio medial e gastrocnêmio lateral) foram estimados a partir de razões de proporção volumétrica também existentes na literatura. Outros parâmetros também necessários para a determinação do PCSA, o comprimento das fibras musculares e o ângulo de empenação também foram medidos com o ultrassom. Os PCSAs obtidos foram multiplicados por um valor da tensão específica medido in vivo por outros autores. Os mesmos voluntários realizaram então um teste isométrico em dinamômetro para medição simultânea do torque no tornozelo e da atividade mioelétrica. O EMG coletado foi utilizado para acionar um modelo da mecânica muscular, resultando numa força para cada músculo e num torque articular resultante. O modelo foi integrado com parâmetro de força máxima estimado aqui e com aquele disponível na literatura. Comparado as duas soluções, mostrou-se uma diminuição significativa do erro entre o torque resultante simulado e medido quando a força máxima estimada por ultrassom era utilizada.
Palavras-chave: biomecânica; ultrassom; dinamometria.
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CON10-1301 - HERRAMIENTA PARA DE ANALISIS DE LA CINEMATICA DEL MIEMBRO SUPERIOR EN EL LEVANTAMIENTO DE PESOS SOBRE EL HOMBRO
BAUTISTA, LUIS EDUARDO¹; ARCHILA, JOHN FABER¹; SANABRIA, JHON JAIRO²; GOMEZ, LUIS CARLOS^2
1Universidad Industrial de Santander. Colombia; ²Universidad Industrial de Santander, Colombia
Resumo: Un problema ergonómico muy frecuente en los puestos de trabajo en los cuales los operarios realizan movimientos repetitivos de manejo de cargas, es el levantamiento de pesos por encima de la cabeza dicho movimiento implica la elevación de los brazos por encima de los hombros. Este es un gesto muy problemático porque puede provocar sobrecargas en la articulación del hombro si no se realiza adecuadamente. La sobrecarga del hombro puede ocasionar lesiones a nivel de la articulación del hombro y especialmente a los músculos del manguito de los rotadores debido a un aumento de la tensión que puede derivar en lesión por la fragilidad de esta articulación. Este problema se presenta con más prevalencia en operarios entre los 25 y 40 años, también es la causante del 25% de incapacidad laboral en la industria. En este trabajo se plantea la creación de una herramienta computacional basada en el modelamiento de la geometría de las transformaciones lineales de elementos finitos que permitirá conocer el comportamiento cinemático del miembro superior bajos las condiciones del problema ergonómico. Durante el desarrollo del trabajo se realizaran análisis biomecánicos del miembro superior asi mismo el planteamiento del modelamiento matemático y el posterior análisis cinemático bajo los Parámetros Denavit-Hartenberg que nos servirá para su posterior análisis. Con esta herramienta podremos conocer más a fondo el comportamiento espacial y cinemático del miembro superior durante el levantamiento del peso, de manera que se pueda estudiar este problema ergonómico más profundamente desde el punto de vista biomecánico y realizar recomendaciones mas concretar al estudio de la ergonomía de los puestos de trabajo y su uso en la bioingeniería para el desarrollo de extremidades.
Palavras-chave: Biomecanica,; ergonomía,; cargas,; bioingeniería..
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CON10-0071 - ITÊNIS
N.C., Lucas Douglas¹; Siqueira, Thiago M.¹; O. Nogueira, André Lucas¹; Almeida, Filipe Barbosa^1
1Universidade de Brasilia - Gama
Resumo: Locomoção sempre foi um grave problema para os portadores de deficiência visual, e a fim de amenizar esse obstáculo, uma vez que o país não oferece as condições ideais para os portadores dessa deficiência como calçadas devidamente niveladas e sinalizadas, sistemas de transporte e locais públicos adaptados, propoem-se a criação de um calçado inteligente (Itênis) que integra tecnologias baratas e acessíveis. Através do estudo de literaturas, equipamentos semelhantes e entrevistas esse equipamento foi desenvolvido com objetivo de facilitar o dia-a-dia dessa parte da população proporcionando uma passada mais segura, constante e confortável por meio de sensores que indicam a distância e a presença de obstáculos, informamdo-os ao usuário por meio de vibrações. A deficiência visual traz limitações, mas o seu portador tem condições de ter uma vida normal desde que o governo fassa sua parte e as pessoas em sua volta o respeitem. Uma longa caminhada começa sempre com o primeiro passo e apartir desse projeto espera-se a conquista de uma nova ética para avançar nas questões da cidadania para essa parte da população.
Palavras-chave: Locomoção; Deficiente Visual; Segurança.
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CON10-1128 - MEDIÇÃO DO CALOR ESPECÍFICO DO ESMALTE DENTÁRIO HUMANO POR MEIO DE CALORIMETRIA DIFERENCIAL EXPLORATÓRIA
Magalhães, Manoelita Figueiredo de¹; Ferreira, Ricardo Alberto Neto²; Andrade, Roberto Márcio de^1
1Universidade Federal de Minas Gerais; ²Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear - CDTN-CNEN
Resumo: Foram realizadas medições de calor específico em quatro amostras de esmalte dentário humano por meio de Calorimetria Diferencial Exploratória (DSC-Differential Scanning Calorimetry. Segundo esta técnica, a amostra é aquecida em um dispositivo com duas bandejas. Em uma delas coloca-se a amostra e a outra, que é a bandeja de referência, fica vazia. Cada bandeja é colocada sobre um aquecedor. Programa-se um computador para ligar os aquecedores de modo a aquecer as duas bandejas em uma taxa de aquecimento específica, em torno de 10ºC por minuto, o que assegura que as duas bandejas separadas e respectivos aquecedores sejam aquecidos com a mesma taxa, embora a bandeja da amostra exija mais calor para se aquecer. Para que isto ocorra, o aquecedor sob a amostra terá que fornecer mais calor que o outro sob a bandeja de referência vazia, devido à absorção extra de calor pela amostra. Calcula-se, então, a diferença do fluxo de calor fornecido por ambos os aquecedores. Esta diferença é justamente o fluxo de calor absorvido pela amostra a medida que ela aquece. Dividindo-se pela taxa de aquecimento utilizada,
Palavras-chave: calorimetria diferencial exploratória; esmalte dentário humano; calor específico.
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CON10-1182 - MODELO TERMODINÂMICO PARA APLICAÇÕES CLÍNICAS DE RESFRIAMENTO CRANIANO EM RECÉM-NASCIDOS: "COOL CAP" (BONÉ FRIO).
Barrios, André Nozomu Sadoyama¹; Branco, Fabiano Pagliosa¹; Fernandes, Vitor César¹; Pereira, Mauro Conti¹; Palhares, Durval Batista²; Naka, Marco Hiroshi^1
1UCDB - Universidade Católica Dom Bosco; ²UFMS - Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
Resumo: O cool cap (boné frio) é um equipamento utilizado em hipotermia localizada em recém-nascidos. O uso deste tipo de equipamento é recente e ainda requer estudos e pesquisas que comprovem a sua eficácia na redução de seqüelas em asfixia perinatal. O princípio de funcionamento baseia-se na redução do metabolismo cerebral devido ao resfriamento da cabeça do recém-nascido, diminuindo a necessidade de oxigenação, e consequentemente, reduzindo os danos cerebrais decorrentes da asfixia. O desenvolvimento de um dispositivo que permita o resfriamento craniano em recém-nascidos com problemas de asfixia possibilitaria a avaliação dessa técnica como instrumento clínico. Para este fim, a modelagem termodinâmica da caixa craniana de recém-nascidos torna-se fundamental para o projeto de sistemas de resfriamento cerebral. Com a carga térmica determinada para deixar a temperatura cerebral em torno de 34 a 35° C (faixa de temperatura ideal para se obter algum resultado eficaz segundo alguns autores), seria possível o correto dimensionamento do sistema de resfriamento do cool cap. Um método desenvolvido por Sukstanskii e Yablonskiy foi adotado neste trabalho. Este método considera que a distribuição da temperatura do cérebro é uma função de parâmetros internos e externos, como a temperatura do sangue arterial de entrada, fluxo de sangue, taxa de consumo de oxigênio, temperatura ambiente e calor trocado com o ambiente. O sistema de tecidos adotado para a representação da cabeça humana é dividido em camadas: cérebro, líquido cefalorraquidiano, crânio e o couro cabeludo. O método foi adaptado para aplicações em recém-nascidos, visto que a estrutura e as dimensões do crânio são totalmente diferentes da de um adulto, que foi considerado no modelo de Sukstanskii e Yablonskiy. Os resultados obtidos permitiram um correto dimensionamento do sistema de resfriamento a ser projetado e adotado no cool cap e uma discussão dos parâmetros adotados, bem como dos resultados, é feita neste trabalho.
Palavras-chave: cool cap; modelagem termodinâmica; resfriamento cerebral; asfixia perinatal.
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CON10-1116 - MODIFIED CONTINUUM DAMAGE-REPAIR THEORY APPLIED TO BONE REMODELING
de Aguiar, João Batista¹; de Aguiar, José Manoel²; Losada, Henry Figueredo³; Fernández, Vladimir González^3
1Universidade de São Paulo; ²Faculdade de Tecnologia de São Paulo; ³Instituto Superior Politécnico José A. Echeverria
Resumo: Internal bone remodeling models have been proposed in order to address behavior under everyday loading of hard tissues. Models, to a certain extent, are not general enough as to apply to all bones in human body. Also trauma cases are not addressed by many of the models. In the article, Doblare's model of damage-repair is revisited, and modified to address specific internal bone remodeling problems. In the model, elastic constitutive parameters are formulated in terms of the bone density and the fabric tensor, both dependent upon the amount of mechanical stimulus and the local present state of the bone structure. Bone material is taken as inherently anisotropic. Density, instead of an intermediate tensor, configures the pseudo-damage variable, with a different undamaged state mapping. Strain energy equivalence is kept. Different elasto-damage surfaces are discussed in order to describe the update of internal variables. In a similar fashion, the surfaces for resorption and apposition are analyzed. Evolution equations set the rate of change of density and constitutive components. Loading direction is directly related to the evolution of these components. Model is coded in a Fortran routine to use with Abaqus program. Comparison with some other available models is performed in some problems. Some experimental validation is also undertaken.
Palavras-chave: hard tissue; damage-repair; remodelling; fe-model.
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CON10-1524 - OBTENÇÃO DE PERFIS DE TEMPERATURAS EM MAMAS ATRAVÉS DA GEOMETRIA SUBSTITUTA DETERMINADA A PARTIR DE PRÓTESES MAMÁRIAS EXTERNAS
Viana, Mariana Jorge de Andrade¹; Vasconcelos, Simone²; Santos, Francisco George de Siqueira³; Conci, Aura²; Rolim, Tiago Leite¹; Lima, Rita de Cássia Fernandes de^1
1Universidade Federal de Pernambuco; ²Universidade Federal Fluminense; ³Ambulatório de Mastologia do Hospital das Clínicas da Universidade Federal de Pernambuco
Resumo: Nódulos mamários podem causar alterações na temperatura da superfície da mama. Algumas dessas alterações podem ser visualizadas através de imagens termográficas. Os valores medidos nas imagens podem servir para validação de valores calculados numericamente. Para cálculo, necessita-se de uma geometria tridimensional que ainda não é obtida diretamente da paciente. Fez-se, então, uso de geometrias substitutas que, neste trabalho, foram obtidas através de próteses mamárias externas iguais às que são doadas pelo Sistema Único de Saúde (SUS) às pacientes mastectomizadas. Este artigo descreve o processo do uso da máquina de medição por coordenadas e do programa comercial GAMBIT na modelagem geométrica das referidas geometrias e o uso do programa comercial FLUENT para simular os perfis de temperatura nessas geometrias. As medições foram realizadas no Laboratório de Medição por Coordenadas (LAMECO) da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE). Foram trabalhados sete modelos diferentes de próteses doadas pela empresa Ortho Pauher. Para comparação com as próteses as curvas da base e do perfil da mama da paciente foram retiradas dos termogramas, com o auxílio de um programa computacional desenvolvido na Universidade Federal Fluminense (UFF). Através de outros programas computacionais, foi encontrada a geometria substituta mais adequada à paciente. A escolha foi feita comparando-se a curva da base da prótese e a curva da base da mama retirada do termograma. As coordenadas da imagem termográfica e as coordenadas das geometrias substitutas das próteses mamárias externas foram manipuladas por estes programas e, através do método dos mínimos quadrados, os coeficientes das equações das curvas da base e de perfil foram obtidos. Com o intuito de proceder a simulação do campo de temperatura da mama de uma paciente do Hospital das Clínicas da UFPE, suas anomalias descritas nos exames de ultrassonografia e mamografia foram posicionadas na geometria substituta e os perfis de temperatura foram, então, calculados. Ao final do artigo, apresentam-se os resultados do estudo de caso no qual foi seguida toda a metodologia discutida e simulado o perfil de temperatura da mama portadora de anomalias. Uma comparação preliminar com os termogramas da paciente foi efetuada.
Palavras-chave: câncer de mama; termografia; máquina de medição por coordenadas; modelagem computacional.
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CON10-2000 - QUADRO MORFOLÓGICO PARA BIOENGENHARIA DE SCAFFOLDS.
Senedese, Ana Lívia Chemeli¹; Lixandrão Filho, Arnaldo Luis¹; Delgado Neto, Gerakdo Gonçalves¹; Inforçatti Neto, Paulo¹; Pereira, Frederico David Alencar de Sena¹; Silva, Jorge Vicente Lopes¹; Maciel Filho, Rubens^2
1Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer; ²Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química
Resumo: Nas últimas décadas, uma área de intensa atividade de pesquisa tem sido a Bioengenharia, que busca melhorias para a saúde utilizando métodos da engenharia. Ligas metálicas tendem a permanecer quimicamente inertes quando em contato com o corpo humano, não causando danos ao organismo. Outros materiais como biovidro, cerâmica e polímeros são bioativos, permitindo ou até mesmo promovendo o crescimento de tecidos com os quais estão em contato. Alguns desses materiais formam ligações fortes com o osso, possibilitando sua utilização na fixação de articulações artificiais. Biomateriais bioreabsorvíveis e biodegradáveis como a policaprolactona podem ser utilizados para construção de matrizes (scaffolds) para regeneração óssea. Esses não precisam ser removidos, evitando uma operação secundária. Com a aplicação de ferramentas metodológicas durante o desenvolvimento do projeto, como o quadro morfológico, foram geradas soluções promissoras para construção de scaffolds com foco em substituição óssea temporária utilizando polímero policapolactona e apresentando uma nova proposta de aplicação da plataforma experimental de manufatura aditiva Fab@Home.
Palavras-chave: Quadro morfológico; Bioengenharia; Scaffolds; Policaprolactona; Fab@Home.
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CON10-1596 - RECONSTRUÇÃO E GERAÇÃO DE MALHAS BIDIMENSIONAIS NÃO-ESTRUTURADAS UTILIZANDO A TRIANGULAÇÃO DE DELAUNAY
Sousa, Edson Antonio Capello¹; Caires, Leide Daiane^1
1Universidade Estadual Paulista
Resumo: Na criação de modelos para análise por Elementos Finitos, uma das dificuldades é definir a forma geométrica. Em problemas biomecânicos, esta dificuldade é ainda maior, devido à complexidade e irregularidade das geometrias. O processo de criação do modelo geométrico pode ser feito a partir da captura de uma imagem, seguido da geração da malha que resulte o mais próximo possível da geometria da estrutura real. Quanto mais próximo o modelo se aproximar da estrutura real, melhor será a precisão da análise. A imagem deve ser obtida a partir de uma tomografia computadoriza, onde é feito o tratamento da imagem, reconstrução da geometria, e geração da malha a ser inserida no modelo de Elementos Finitos. É fundamental garantir uma boa precisão na definição da geometria, através desta malha, pois todo processo numérico do modelo de Elementos Finitos depende da qualidade da malha gerada. Existem várias técnicas para a definição da malha utilizada no modelo. Um dos métodos mais comuns que podem ser aplicados na reconstrução de geometrias, é o método de Delaunay. Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um sistema computacional, para obter modelos geométricos, de regiões ósseas através do processamento de imagens médicas digitais (tomografias) em formato DICOM. Foram tratadas imagens bidimensionais (fatias), combinando métodos de refinamento da triangulação de Delaunay com restrição (Constrained Triangulation Delaunay) empregada em geração de malhas a partir de contornos, aplicadas diretamente nestas imagens. O sistema também integra com softwares de análise por Elementos Finitos, onde pode-se complementar a análise estrutural.
Palavras-chave: Biomecânica; Elementos Finitos; Imagem médica; Triangulação de Delaunay; Geração de malha.
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CON10-1877 - SÍNTESE DE MISTURA BIFÁSICA DE FOSFATOS DE CÁLCIO VIA RADIAÇÃO POR MICROONDAS
Duarte, Eden Batista¹; Nogueira, Ricardo Emílio Ferreira Quevedo¹; da Silva, Cleber Cândido¹; Albuquerque, José Silvio Veras^1
1Universidade Federal do Ceará
Resumo: As biocerâmicas hidroxiapatita e β-fosfato tricálcio, ambas compostas de cálcio e fosfato, têm sido utilizadas em várias condições clínicas nas quais é necessário o emprego de enxertos aloplásticos que apresentem biocompatibilidade com o tecido ósseo. Produtos caracterizados como sendo hidroxiapatita pura apresentam biocompatibilidade diferente de produtos formados pela mistura bifásica de hidroxiapatita e fosfato tricálcio, os quais podem ser utilizados em diferentes proporções. Estas biocerâmicas são produzidas por uma série complexa e demorada de reações de síntese utilizando, principalmente, carbonato de cálcio e ácido fosfórico. As técnicas utilizadas são as mais distintas podendo levar à obtenção de materiais com diferentes morfologias, estequiometrias e níveis de cristalinidade. Nos últimos tempos, no entanto, tem ganho destaque o uso de microondas na síntese de pós. Tal técnica se mostra interessante porque não apenas favorece a redução no tempo de processo como também confere melhores propriedades mecânicas e físicas a biocerâmica final sinterizada. De um modo geral, as seguintes vantagens podem ser enumeradas: rápido aquecimento volumétrico, altas taxas de reação, pequeno tamanho de partículas, distribuição de tamanho uniforme e alta pureza. A técnica por microondas constitui ainda um método rápido, simples e eficiente na preparação de partículas nanométricas com características uniformes. Neste estudo, foram obtidas biocerâmicas de apatitas por meio de uma reação em estado sólido via radiação por microondas. Os pós obtidos foram caracterizados segundo as técnicas de fluorescência e difração de raios-X. As fases foram identificadas por comparação com o JCPDS e sua análise quantitativa foi obtida pelo método de Rietveld mediante o programa DBWSTools.
Palavras-chave: hidroxiapatita; fosfatos de cálcio; microondas; enxertos.
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CON10-0875 - UMA ABORDAGEM PRELIMINAR DOS EFEITOS DA TERMOTERAPIA TRANSPUPILAR EM TUMORES OCULARES ATRAVÉS DO MÉTODO DOS VOLUMES FINITOS EM MALHAS NÃO ESTRUTURADAS
Silva, José Duarte da¹; Fernandes, Alcides²; Lyra, Paulo Roberto Maciel³; Lima, Rita de Cássia Fernandes de^3
1IFPE, UFPE; ²Emory University, USA; ³UFPE
Resumo: O melanoma da coróide, embora raro, é o câncer ocular mais comum. O melhor método terapêutico para o tratamento do melanoma da coróide ainda não está estabelecido. Entre os métodos terapêuticos a termoterapia transpupilar (TTT) a laser tem se revelado uma forma eficaz de tratamento, algumas vezes associada à braquiterapia. O tempo de aplicação do laser é determinado experimentalmente pela própria reação tecidual. Como este procedimento pode induzir a erros, a simulação numérica pode fornecer parâmetros mais confiáveis, como o tempo de exposição e a potência do laser, para conduzir a cirurgia com o mínimo risco ao paciente. Neste estudo é desenvolvido um modelo numérico bidimensional para calcular a distribuição de temperatura, em regime transitório e estacionário, e a função dano em todos os pontos do domínio durante tais cirurgias a laser no olho humano. Um programa comercial de CFD (Computational Fluid Dynamics), o FLUENT, é utilizado para resolver a equação da biotransferência de calor (BHTE), através do método dos volumes finitos numa malha não estruturada com elementos triangulares. Os resultados apresentados serão usados a seguir, para se lidar com problemas numéricos de fronteira móvel. Tais problemas serão tratados ao se estabelecerem critérios para monitorar a destruição do tumor, através da hipertermia ocasionada pela fonte de laser.
Palavras-chave: melanoma de coróide; termoterapia transpupilar a laser; biotransferência de calor; método dos volumes finitos; malhas não estruturadas.
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CON10-1946 - UMA TÉCNICA DE RECONHECIMENTO DE CONTORNO EM IMAGENS ORTODÔNTICAS PARA GERAÇÃO DE MODELOS DE ELEMENTOS FINITOS
Xavier, Benedito dos Santos¹; Pereira, Jucélio Tomás²; Santana Filho, Antônio Ferreira^1
1Instituto Federal do Amazonas, Diretoria de Ensino, Manaus-AM; ²Universidade Federal do Paraná, Departamento de Engenharia Mecânica, Curitiba-PR
Resumo: Neste trabalho são apresentados um estudo e os resultados da implementação numérica de um algoritmo para o tratamento de imagens oriundas de aparelhos de ultra-sonografia para fins ortodônticos. O objetivo é a obtenção da definição matemática do contorno ósseo da estrutura visando sua utilização na modelagem sólida da região. Com isso, presume-se tornar possível sua utilização na etapa de pré-processamento de modelos de elementos finitos com o objetivo final da análise numérica de tensões quando da instalação de implantes dentários na região para a escolha de uma melhor configuração para o procedimento cirúrgico de instalação do implante (geometria do implante e posição de colocação). O texto apresenta uma sucinta revisão das diferentes formas de armazenamento de imagens ortodônticas, bem como a associação das cores aos pixels. Em seguida, é apresentada a metodologia na qual a imagem é tratada com o auxilio do software ImageJ - software para tratamento de imagens, de código fonte aberto e desenvolvido na linguagem Java - com o intuito de melhorar sua nitidez. Posteriormente, a imagem é tratada através de um código especialmente desenvolvido e que se baseia em percorrer completamente a imagem e ao mesmo tempo reconhecer integralmente o seu contorno. Nesse caso, torna-se possível uma distinção entre os tecidos ósseo e gengival, bem como uma aproximação para a fronteira entre os ossos cortical e trabecular. O algoritmo desenvolvido se baseia no mapeamento das densidades das diferentes áreas da região em estudo e na determinação de uma faixa específica de densidades a serem consideradas como sendo pertencentes à fronteira. Com isso, o algoritmo percorre a imagem identificando os pontos dentro da faixa escolhida para a fronteira, permitindo a definição do contorno de forma relativamente precisa e a geração de uma nova imagem, com uma melhoria significativa na qualidade desta, inclusive para aplicação de estudos posteriores em softwares de CAD. Em virtude das características intrínsecas de cada grupo de imagens, como cor, brilho, contraste etc., a execução do código para reconhecimento do contorno é iniciada com uma parametrização nas variáveis de cada imagem, tais como altura, largura e faixa desejada da escala de cinza para ajustes no mapeamento das densidades, onde cada pixel possa ser comparado ao valor de corte pré-determinado. Com isso, o processo pode ser efetuado para variados tipos de imagens, obtidas a partir de diferentes fontes. Os resultados obtidos se mostram adequados para seu objetivo, sendo fornecidos como saída final uma listagem contendo as coordenadas dos pontos que caracterizam o contorno do osso. Espera-se, assim, contribuir para a viabilização da criação de recursos automatizados que garantam maior segurança na localização dos furos e no dimensionamento dos implantes dentários colaborando na redução da lacuna hoje existente entre a obtenção da imagem e a simulação do comportamento estrutural de implantes dentários.
Palavras-chave: Tratamento de imagens; Contorno de imagens; Implantes dentários; Modelo de elementos finitos.
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CON10-0597 - USINABILIDADE DE BROCAS DE DIFEERENTES MATERIAIS UTILIZADAS EM IMPLANTODONTIA
Bertolete, Marcelo Carneiro¹; Sampaio, André Bueno¹; Filho, Antonio Fávero¹; Machado, Álisson Rocha^1
1Universidade Federal de Uberlândia
Resumo: O objetivo deste trabalho foi estudar a influência das condições de corte na vida de brocas utilizadas em implantodontia por meio de furação em tíbia bovina. As variáveis de entrada do trabalho foram o material da ferramenta sem revestimento (aço inoxidável martensítico M340/Böhler e cerâmica zircônia estabilizada com Y2O3), a velocidade de avanço (24 e 45 mm/min) e a rotação (1000 e 2500 rpm). As variáveis de saída monitoradas foram o número de furos realizados, a temperatura próxima à parede óssea e a força de avanço. Os testes foram executados em um Centro de Usinagem variando os parâmetros de corte seguindo um planejamento experimental 2^3. A vida das ferramentas foram expressas pelo número de furos realizados, considerando como critério de fim de vida a temperatura na peça igual a 47ºC. As temperaturas foram monitoradas pelo uso de três termopares do tipo T (cobre-constantan) inseridos no corpo-de-prova e posicionados próximo à parede do furo. A força de avanço foi medida com um dinamômetro rotativo Kistler. Uma mistura de 20% de líquido de arrefecimento automotivo foi utilizada como refrigerante (irrigação) a uma vazão de 160 ml/min. Os resultados mostraram que o aço inoxidável martensítico teve um desempenho superior ao do material cerâmico. Menores temperaturas e um estado de conformidade aos padrões clínicos para valores de força de avanço foram obtidos com os maiores parâmetros de corte (45 mm/min e 2500 rpm). Observou-se que velocidade de avanço alta promove principalmente a queda da temperatura, enquanto a rotação elevada à queda na força de avanço.
Palavras-chave: Implantes dentários; Usinabilidade; Furação; Temperatura; Força de avanço; Osseointegração.
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