Análise da distribuição de temperatura em ossos durante uma cirurgia ortopédica realizada com o auxílio de uma serra mecatrônica.
Ano de defesa: | 2007 |
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Autor(a) principal: | |
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Tipo de documento: | Dissertação |
Tipo de acesso: | Acesso aberto |
Idioma: | por |
Instituição de defesa: |
Instituto Tecnológico de Aeronáutica
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Programa de Pós-Graduação: |
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País: |
Não Informado pela instituição
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Palavras-chave em Português: | |
Link de acesso: | http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=532 |
Resumo: | Este trabalho é uma continuidade das pesquisas na área de mecatrônica aplicada à medicina do ITA, e tem como objetivo modelar numericamente a distribuição de temperaturas em ossos, durante a cirurgia de osteotomia de tíbia, realizada com o auxílio de uma serra mecatrônica ortopédica. Durante o processo cirúrgico a temperatura do osso deve ser controlada para evitar sua necrose térmica devido à alta temperatura, principalmente se a cirurgia for realizada com recursos de automação. Para se modelar a distribuição de temperatura durante o corte, é necessário conhecer o fluxo de calor gerado devido ao atrito durante o tempo de corte. Para tanto, devem ser conhecidos alguns parâmetros operacionais do equipamento robótico da qual a serra é parte componente, quais sejam, velocidade de avanço da serra, velocidade semi-rotativa das lâminas, e o tempo total de corte, e algumas propriedades físicas do osso: condutividade térmica, densidade, difusividade térmica e tensão de cisalhamento. A partir desses parâmetros, este trabalho apresenta a modelagem do fluxo de calor serra/osso durante o corte do osso. Posteriormente, o fluxo de calor calculado é utilizado como condição de contorno para resolver a equação diferencial da temperatura dada pela equação da condução de calor, que é avaliada, de forma qualitativa, bidimensionalmente e em regime transitório. Finalmente, conhecendo-se o valor da temperatura ao longo do osso durante o corte, é possível manter esse valor nos limites aceitáveis, por meio do monitoramento das variáveis do procedimento cirúrgico, evitando-se conseqüentemente, a necrose térmica do osso. |
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