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Design intraoperativo de implantes biomédicos individualizados
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| Documento principal | 12.15 MB | Adobe PDF |
Authors
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Abstract(s)
Este trabalho teve como objetivo principal o desenvolvimento de um
processo que permita intraoperativamente conceber e fabricar implantes
ósseos individualizados, em alternativa aos métodos convencionais
que necessitam de informação prévia (como por exemplo TAC - Tomografia
Axial Computorizada). No processo convencional, identifica-se a
área do tecido ósseo afetado, através de raio-X ou outro método e, a
partir desta informação é fabricado o implante ósseo de substituição.
Neste procedimento, por vezes a área identificada não corresponde à
área real de intervenção.
No método que foi desenvolvido, a área afetada é exposta e a porção
de osso “doente” é removida. Procede-se então ao levantamento rigoroso
in situ da geometria onde será aplicado o implante, digitalizando-
-se a área de intervenção cirúrgica através de um digitalizador tridimensional.
Para o desenvolvimento da técnica considerou-se com caso de
estudo experimental uma simples cranioplastia.
A informação obtida do levantamento de forma é tratada digitalmente
de modo a obter uma réplica virtual da zona de intervenção. É reconstruída
em ambiente virtual a porção óssea em falta, originado um modelo
virtual único e individualizado e geometricamente ajustado ao paciente.
O implante é materializado de forma precisa por meio de um sistema
de ferramentas rápidas de fabrico, incluindo a prototipagem rápida do
implante mestre, deixando-o com todos os detalhes e acabamento desejados.
Tendo por base essa forma, é criado um molde de alginato
de cura rápida que permite fundir um implante em PMMA. Este tipo de
polímero apresenta as características de biocompatibilidade e biofuncionalidade
necessárias a uma aplicação biomédica deste tipo. Após
rápidas operações necessárias de limpeza do implante, este é aplicado
com recurso a cimento PMMA (que pode incorporar gentamicina para
evitar infecções) adequado para a fixação. Dependendo do tamanho e
natureza do implante, poderá ser estudada a possibilidade de utilização
de biopolímeros que permitam a sua bioabsorção controlada, possibilitando
uma reconstrução óssea fisiológica.
Todo o processo desenvolvido foi testado e a adequação das características
geometrais e dimensionais dos implantes foram aferidas através
de um estudo experimental in vitro. Os tempos de produção do implante,
que também contribuem de forma decisiva para a validação deste
processo de design, foram também analisados.
Description
Keywords
Design Implantes biomédicos Engenharia inversa Ferramentas rápidas de fabrico Moldes de alginato