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Title: Desenvolvimento de um Distractor Mandibular Automático Dento-Ancorado
Authors: Magalhães, Miguel Amaral Gomes
Orientador: Caramelo, Francisco José Santiago Fernandes Amado
Veiga, Germano
Keywords: Dispositivos médicos; Distracção Osteogénica; Distractor Mandibular; Pilha Zinco-ar; impressão a 3D; Medical Devices; Distraction Osteogenesis; Mandibular Distractor; Zinc-air battery; 3D printing
Issue Date: 2012
Place of publication or event: Coimbra
Abstract: A distracção mandibular é um processo mecânico de alongamento do osso que visa a formação de novo tecido ósseo necessário à correcção de deficiências faciais. Os dispositivos de distracção existentes no mercado são ancorados directamente na mandíbula por intermédio de pequenos parafusos implicando, por isso, uma intervenção cirúrgica agressiva. Além disso, são puramente mecânicos requerendo uma activação manual. Nesta dissertação abordamos a concepção de um Distractor Mandibular Dento-Ancorado (DMADA). Uma das principais limitações no desenvolvimento de um distractor é o espaço disponível para a sua aplicação. De forma a miniaturizar o mais possível o dispositivo, investigámos uma solução energética que apresente uma elevada densidade energética, assim como todos os requisitos necessários para o seu normal funcionamento. Definidas as características do DMADA, seleccionámos as pilhas de zinco-ar como uma possível solução energética. Sujeitamos as pilhas a diversos testes para dissipar qualquer dúvida quanto à sua utilização em ambiente intra-oral. Os testes realizados centraram-se na submissão das pilhas a diferentes níveis de temperatura e humidade, e na obtenção experimental da taxa de consumo de oxigénio e do valor da sua carga total. É de extrema importância a identificação de uma solução energética viável e de reduzidas dimensões quando pretendemos desenvolver um micro dispositivo médico. Concluindo, conseguimos estabelecer bases sólidas com os resultados obtidos experimentalmente, para um desenvolvimento sustentado de um protótipo do DMADA. Os resultados foram bastante satisfatórios permitindo-nos identificar, com sucesso, uma solução energética apropriada para alimentar todo o dispositivo.
The distraction is a mechanical process that promotes the lengthening of the bone aiming at the formation of new osseous tissue essential to the reconstruction and correction of some deficiencies such as craniofacial. Distraction devices available on the market are directly anchored in the jaw by the use of small screws, implying therefore aggressive surgical intervention. Additionally, they are purely mechanical, requiring a manual activation. In this thesis we address the design of an Automatic Tooth-borne Mandibular Distractor (ATBMD). One of the major limitations in developing a distractor is the space available for its application. In order to miniaturize the device as much as possible, we investigated an energy solution that presents a high energy density, as well as all the necessary requirements for its normal functioning. Defined the characteristics of the ATBMD, we selected the zinc-air batteries as a possible energy solution. We subject the batteries to various tests to dispel any doubts as to their use in intra-oral environment. Tests conducted focused on subjecting the batteries to temperature and humidity variation and also in obtaining an experimental rate of oxygen consumption and its total charge. It is of utmost importance to identify a viable energy solution with reduced dimensions when it comes to developing a micro medical device. In conclusion, we established a solid foundation, with the results obtained experimentally, for a successful development of the prototype. We were able to identify successfully a solution suitable for energy feed the entire device.
Description: Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Biomédica apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra.
URI: http://hdl.handle.net/10316/100039
Rights: openAccess
Appears in Collections:FCTUC Física - Teses de Mestrado

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