| Summary: | Orientador: Prof. Dr. Harki Tanaka === Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2015. === A displasia do desenvolvimento do quadril é uma doença caracterizada por uma
deformidade anatômica do quadril e pode acometer o recém nascido. O tratamento,
um processo demorado, requer um diagnóstico precoce e uma intervenção ortopédica
adequada, pelo uso do colete de Pavilik ou gesso pelvipodálico. Essas formas de
tratamento podem apresentar complicações como: dor, aumento de temperatura
corporal e necessidade de cuidado extra com a pele, entre outras. No presente
estudo foi proposta uma metodologia para o desenvolvimento de um protótipo de
órtese ortopédica de quadril infantil baseado no uso de três técnicas, fotogrametria,
otimização topológica e prototipagem rápida. A fotogrametria foi utilizada para
a obtenção da geometria da superfície do quadril de um modelo anatômico, de
tamanho aproximado de um bebê, por meio de reconstrução tridimensional do
quadril a partir de fotograas digitais. Para a avaliação da ecácia da técnica,
a superfície obtida por fotogrametria foi comparada com geometria obtida por meio
de um scanner a laser comercial. A diferença entre as topologias foi de 10 mm.
A otimização topológica foi usada para maximizar a rigidez da órtese usando uma
quantidade mínima de material. Protótipos iniciais da órtese de quadril infantil
foram produzidos por prototipagem rápida para identicação de falhas e ajuste
da órtese no modelo do bebê. Os resultados mostram que é possível, usando as
técnicas de baixo custo, criar um protótipo de órtese leve e anatômico que possa
ser posteriormente investigado com uma alternativa no tratamento de displasia do
desenvolvimento do quadril a m de melhorar a qualidade de vida do recém-nascido
e familiares. === The developmental dysplasia of the hip is a childhood disease characterized by
an abnormal deformity that aects the hip. The treatment is a slow process and
requires an early diagnostic to make a proper orthopedic intervention. By using a
Pavilik harness or a hip spica cast, the actual treatment can cause complications
such as pain, high body temperature, skin care diculties and others. In this
project an orthoses prototype for a child hip was developed by using three dierent
techniques; photogrammetry, topology optimization and rapid prototyping. The
photogrammetry with tridimensional reconstruction from digital photographs was
used to reconstruct the surface of an anatomical model of a child hip, which had
approximately the size of a new born child.To evaluate the technique, the geometry
captured by the photogrammetry was compared with the same geometry captured
by a commercial laser scanner and the dierence between the two topologies was
only of 10 mm. The topology optimization has been used with the objective of
maximizing maximize the rigidity using the minimum quantity of material. Initial
prototypes of the orthoses for a child hip, without the optimization, was produced
by rapid prototyping in a small size scale and in a real scale to identify possible
failures in the model, and in the coupling between prototype and anatomical model
and to plan the fastening system. The results show that is possible to use low
cost techniques to create a light and anatomical prototype that can be used as an
alternative treatment to the developmental dysplasia of the hip. It can eventually
improve the life quality of the child and family.
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