Modelagem e análise estrutural por elementos finitos de componentes e instrumentos médicos

Resumo

O método dos Elementos Finitos (EF) têm sido frequentemente aplicado no campo da ortopedia e biomecânica, pois permite análises de estruturas complexas, de materiais não-lineares, de carregamentos tridimensionais e de comportamentos acoplados. No entanto, o desenvolvimento de modelos biomecânicos ainda é uma tarefa difícil, pois é um processo demorado, com interações não-lineares, geometrias não-simétricas e propriedades mecânicas variáveis, dependendo do tipo de carregamento, natureza da amostra, etc. Portanto, o desenvolvimento contínuo de novos modelos e técnicas de modelagem contribui para aumentar a precisão desses modelos e de suas respostas, à medida que novas formas de incorporar complexidades ou de representar um cenário de carregamento específico são criados e validados. Resultados precisos levam a análises precisas, que podem auxiliar no desenvolvimento de novos dispositivos e no aprimoramento dos atuais. Visando melhorar a estrutura do Centro de Simulação em Bioengenharia, Biomecânica e Biomateriais (CS3B) da UNESP, que conduz pesquisas com diversos parceiros, este projeto busca apoio à pesquisa para atualizar equipamentos e softwares, para assim, possibilitar a continuação de parcerias vigentes e concretizar novas. O objetivo central do CS3B é o de desenvolver modelos de elementos finitos de componentes médico-mecânicos utilizados no suporte à vida, bem como o de estudar e melhorar as práticas e técnicas de modelagem. As pesquisas deste grupo estão divididas em três frentes. A primeira, em parceria com a USP/Bauru, objetiva estudar o comportamento biomecânico de próteses dentárias e sua otimização estrutural. A segunda frente, em parceria com a UNESP/Botucatu, visa desenvolver componentes médicos para o tratamento de animais selvagens e domésticos. A terceira, em parceria com a Fundação Adib Jatene (FAJ), vinculada ao Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia (IDPC), tem como finalidades o desenvolvimento e a análise estrutural de um novo videolaringoscópio impresso em 3D, para melhorar a proteção dos médicos enfrentando Covid-19, e de um novo stent cardíaco bioabsorvível para o tratamento de coarctação da aorta. Como resultado deste projeto, espera-se que a atualização de computadores e softwares proporcionem uma melhor e mais rápida capacidade de processamento e simulação, bem como o aprimoramento das técnicas de modelagem e de desenvolvimento de modelos. Espera-se também o fortalecimento de parcerias, tanto de longa data, como a com a USP, quanto as recentes, com a UNESP/Botucatu e o IDPC. Por fim, espera-se desenvolver melhores formas de construir modelos, um melhor entendimento do comportamento de estruturas biomecânicas e auxiliar a saúde pública e o combate à Covid-19. (AU)