ISEL - Engenharia Biomédica - Dissertações de Mestrado
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Browsing ISEL - Engenharia Biomédica - Dissertações de Mestrado by advisor "Azevedo, Tiago Gorjão Clara Charters de"
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- Impressão 3D de instrumentos médicos: modelação, design e viabilidadePublication . Calhau, Maria Leonor Trigueiros; Matos, Manuel José de; Mendes, Mário José Gonçalves Cavaco; Azevedo, Tiago Gorjão Clara Charters deAs aplicações médicas da impressão 3D têm crescido muito rapidamente sendo esperada uma adoção generalizada em cuidados de saúde dentro de poucos anos. Em ambientes adversos a impressão 3D tem o potencial de providenciar on-site e on-demand soluções personalizadas a baixo custo. Apesar dos notáveis avanços em impressão 3D na área médica existem ainda muitos desafios tecnológicos e regulatórios para que esta tecnologia fique acessível a todas as populações. Este Trabalho Final de Mestrado teve como finalidade o estudo da fabricação de um kit de 8 instrumentos cirúrgicos por manufatura aditiva/impressão 3D para ser utilizado em ambientes adversos como catástrofes, guerra e exploração espacial. Para a criação dos instrumentos cirúrgicos pretendidos, inicialmente utilizou-se o SolidWorks, software de desenho assistido por computador (Computer assisted design, CAD), de forma a criar um modelo tridimensional dos mesmos para posterior impressão. De seguida, utilizou-se o UltiMaker Cura, software que gera código G a partir de arquivos CAD 3D, no qual se escolheu a segmentação adequada para cada um dos instrumentos cirúrgicos. Por fim, foram impressos os instrumentos através de uma impressora Anycubic Mega S. Efetuaram-se, por simulação, estudos sobre os esforços mecânicos a que os instrumentos estarão sujeitos durante uma cirurgia, dos quais se confirmou que os mesmos resistiriam às forças externas máximas. Foram exploradas técnicas de esterilização, como esterilização doméstica e desinfeção com álcool 70%. Através da esterilização doméstica com água a ferver verificou-se que 4 dos 8 instrumentos poderiam ser utilizados novamente e os restantes ficariam com deformação permanentemente impedindo-os de cumprir a sua função. Por outro lado, a desinfeção com álcool a 70% não deformou qualquer instrumento permitindo a reutilização de todos eles. Foi também estudada a usabilidade e maneabilidade dos instrumentos através de questionários aplicados a profissionais de saúde, cujo feedback foi maioritariamente positivo, afirmando que utilizariam este kit em caso de emergência.
- μScope - Conceção, implementação e teste de um microscópio digital open-source operado por Robô delta e fabricado por manufatura aditivaPublication . Rocha, Miguel Ângelo Burt Costa Ferreira da; Niehus, Manfred; Azevedo, Tiago Gorjão Clara Charters deVive-se num mundo em que a inovação é um elemento-chave ao avanço tecnológico, e com a disponibilidade cada vez maior de recursos `a comunidade em geral que permitem inovar, todos os dias surgem novas ideias de produtos que podem revolucionar a forma de trabalho e lazer. A impressão 3D possui um papel inevitável na medida em que rapidamente é possível tornar ideias em algo físico. Aliada à variada disponibilidade de dispositivos eletrónicos de baixo custo, surgem assim produtos inovadores acessíveis e com qualidade capazes de colmatar a indisponibilidade de soluções no mercado. O μScope é um microscópio digital modular totalmente impresso em 3D que integra eletrónica de baixo custo e utiliza os princípios da ótica com foco no objetivo de visualização de estruturas e moléculas segundo a configuração de transmissão simples (campo claro) ou fluorescência. O sistema desenvolvido é independente de fontes externas (fornecimento de energia constante, visualização de imagem e controlo da amostra) e integra um robô delta como forma inovadora de manipular amostras através de um joystick e dois botões. Após a conceção de cada módulo e respetiva modelação num software de Computer Aided Design, procedeu-se ao fabrico dos módulos através de impressão 3D e respetiva montagem do sistema. Para uma primeira iteração do sistema, os resultados mostraram-se bastante satisfatórios dada a solidez e fiabilidade da sua construção. A componente mecânica relacionada com o robô delta necessita de melhorias a nível de design e codificação, no entanto os resultados produzidos foram satisfatórios no que respeita à manipulação da amostra em z e no plano xy para pequenas deslocações. Os inputs de controlo revelaram um nível de precisão suficiente para o objetivo a que se destinam. Produziram-se resultados bastante satisfatórios na análise a células de Allium Cepa, fibras de seda e grãos de pólen de Petunia Hybrida para a configuração de transmissão simples. As imagens obtidas pela camara integrada no sistema apresentam um nível de contraste e nitidez que permitem a fácil distinção dos elementos estruturais analisados. Os resultados relacionados com configuração de fluorescência mostraram-se bastante promissores na medida em que as fibras de poliéster analisadas eram claramente visíveis aquando da incidência de luz. O μScope mostrou resultados positivos na sua generalidade.