Publicação
Engenharia inversa de máscaras de imobilização para diagnóstico e terapêutica
| Resumo: | O presente trabalho visa a modelação e optimização de dispositivos de imobilização para diagnóstico e terapêutica com o objectivo da produção dos mesmos através da impressão 3D. Estes são indispensáveis no âmbito de tratamentos de radioterapia, e desejavelmente poderão vir a constituir um auxiliar preciso no diagnóstico no contexto da Medicina Nuclear. Para isso são abordados temas como a Engenharia Inversa para a reconstrução de um modelo da cabeça e a modelação geométrica assistida por um software Computer Aided Design (CAD) utilizando esta superfície. O presente trabalho aborda também temáticas como a simulação e a modelação de elementos finitos para uma análise cuidada da eficácia da imobilização do paciente. Modelos simples de placa foram utilizados para verificação de modelos mais complexos. Utilizando o método dos elementos finitos (MEF) com uma Teoria de Placa de Ordem Superior (High Order Shear Deformation Theory, HSDT), o Método de Navier e a aproximação de uma placa fina por metamodelação utilizando dados da HSDT. A metodologia foi posteriormente aplicada aos dispositivos de imobilização, de modo a possibilitar a obtenção de soluções óptimas. Nesta dissertação também são consideradas diferentes técnicas de optimização, entre as quais se destacam os algoritmos meta-heurísticos, Optimização por Enxame de Partículas (Particle Swarm Optimization, PSO) e o Algoritmo de Optimização da Baleia (Whale Optimization Algorithm, WOA). Estas temáticas foram implementadas para a optimização da placa fina enquanto estudo de verificação, e posteriormente, na optimização de metamodelos do deslocamento máximo das máscaras. Os modelos de dispositivos de imobilização concebidos foram finalmente produzidos por impressão 3D. |
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| Autores principais: | Craveiro, Débora Alexandra dos Santos |
| Assunto: | Engenharia inversa Reverse engineering Simulação Simulation Método de navier Navier method Método dos elementos finitos Finite element method Optimização Optimization Optimização por enxame de particulas Particle swarm optimization Algoritmo de optimização da baleia Whale optimization algorithm Metamodelação Metamodeling Impressão 3D 3D Printing Kriging |
| Ano: | 2019 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Instituto Politécnico de Lisboa |
| Idioma: | português |
| Origem: | Repositório Científico do Instituto Politécnico de Lisboa |
| Resumo: | O presente trabalho visa a modelação e optimização de dispositivos de imobilização para diagnóstico e terapêutica com o objectivo da produção dos mesmos através da impressão 3D. Estes são indispensáveis no âmbito de tratamentos de radioterapia, e desejavelmente poderão vir a constituir um auxiliar preciso no diagnóstico no contexto da Medicina Nuclear. Para isso são abordados temas como a Engenharia Inversa para a reconstrução de um modelo da cabeça e a modelação geométrica assistida por um software Computer Aided Design (CAD) utilizando esta superfície. O presente trabalho aborda também temáticas como a simulação e a modelação de elementos finitos para uma análise cuidada da eficácia da imobilização do paciente. Modelos simples de placa foram utilizados para verificação de modelos mais complexos. Utilizando o método dos elementos finitos (MEF) com uma Teoria de Placa de Ordem Superior (High Order Shear Deformation Theory, HSDT), o Método de Navier e a aproximação de uma placa fina por metamodelação utilizando dados da HSDT. A metodologia foi posteriormente aplicada aos dispositivos de imobilização, de modo a possibilitar a obtenção de soluções óptimas. Nesta dissertação também são consideradas diferentes técnicas de optimização, entre as quais se destacam os algoritmos meta-heurísticos, Optimização por Enxame de Partículas (Particle Swarm Optimization, PSO) e o Algoritmo de Optimização da Baleia (Whale Optimization Algorithm, WOA). Estas temáticas foram implementadas para a optimização da placa fina enquanto estudo de verificação, e posteriormente, na optimização de metamodelos do deslocamento máximo das máscaras. Os modelos de dispositivos de imobilização concebidos foram finalmente produzidos por impressão 3D. |
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