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Type: TESE
Title: Influencia dos fatores de obtenção das imagens de tomografia computadorizada na acuracia de modelos produzidos por prototipagem rapida
Title Alternative: Influence of the acquisition factors of computerized tomography images on the accuracy of models produced by rapid prototyping
Author: Guedes, Fabio Ribeiro
Advisor: Ambrosano, Gláucia Maria Bovi, 1960-
Abstract: Resumo: Esta pesquisa teve o objetivo de avaliar a influência dos fatores de obtenção das imagens de tomografia computadorizada na acurácia de modelos produzidos por meio de prototipagem rápida, verificando o grau de distorção dos protótipos produzidos a partir de imagens de tomografia computadorizada. Para isto foram selecionados 10 ramos mandibulares humanos macerados, os quais foram submetidos a exames de tomografia computadorizada. Para a obtenção das imagens dos cortes axiais, diferentes seqüências de escaneamento foram obtidas, variando o diâmetro do FOV (Field of View) em 200 mm, 250 mm e 300 mm; a espessura de corte em 0,5 mm; 1,0 mm e 1,5 mm; e o algoritmo de imagem, sendo selecionado o algoritmo para tecido ósseo, cerebral e base de crânio e órbita. Todas as seqüências de imagens obtidas foram gravadas na linguagem DICOM em CD-ROM e enviadas ao Centro de Pesquisas Renato Archer (CenPRA) para confecção dos modelos. Foi realizada a segmentação das imagens de cada um dos fatores, efetuando as reconstruções tridimensionais (3D) dos ramos de mandíbula, ajuste dos fatores da imagem e conversão para o formato STL. Os arquivos em STL foram enviados aos equipamentos para produção dos protótipos por dois processos: a Sinterização Seletiva a Laser (SLS) e a Impressão Tridimensional (3DP). Após a confecção dos modelos, foram realizadas mensurações em oito regiões de todos os modelos, e as mesmas medidas foram realizadas nos segmentos ósseos que deram origem aos modelos obtendo-se os valores reais. Os valores obtidos para cada uma das regiões dos modelos foram comparados estatisticamente com os valores reais; sendo calculado o percentual de erro dos modelos produzidos com cada um dos fatores estudados e comparado-os entre si, utilizando a Análise de Variância além da acurácia das técnicas de prototipagem 3DP e SLS. Foi verificado que em sete das oito regiões selecionadas, os valores diferiram estatisticamente (p<0,05) do valor real para todos os fatores de imagem. Observou-se que para os protótipos produzidos com a espessura de corte de 0,5 mm; 1,0 mm e 1,5 mm o percentual de erro foi de 8,97%, 10,70% e 11,49% respectivamente havendo diferença estatística entre o grupo 0,5 mm e os demais. Para os modelos obtidos com o diâmetro do FOV de 200 mm, 250 mm e 300 mm, o percentual de erro foi de 8,97%, 10,63% e 11,02% respectivamente havendo diferença estatística entre o grupo 200 mm e os demais, porém para os modelos produzidos a partir dos diferentes tipos de algoritmos de imagem, o percentual de erro obtido foi de 8,97% para tecido ósseo, 9,76% para tecido cerebral e 9,85% para base de crânio e órbita, não havendo diferença estatística entre eles (p>0,05). Foi observado ainda que os protótipos produzidos por 3DP e SLS apresentaram diferenças médias quando comparados com o real de 1,58 mm e 1,19 mm, respectivamente. Com base nos resultados obtidos, pode-se concluir que para a obtenção de protótipos com dimensões mais próximas do real deve-se utilizar uma menor espessura de corte e um menor diâmetro do FOV, enquanto que o algoritmo das imagens não influencia na acurácia dos protótipos, devendo-se os mesmos serem produzidos pelo método de sinterização seletiva a laser

Abstract: The aim of this study was to evaluate the influence of the factors of attainment of the computerized tomography images in the accuracy of models produced by means of rapid prototyping, verifying the distortion degree of the prototypes produced from images of tomography computerized. Ten dry human mandibles branches had been selected, which had been submitted to the computerized tomography scan. For the attainment of the axial images, different sequences of scanning had been gotten, varying the diameter of the FOV (Field of View) in 200 mm, 250 mm and 300 mm; the slice thickness in 0,5 mm; 1,0 mm and 1,5 mm; e the algorithm of image, being selected bone, cerebral the algorithm for base of skull and orbit. All the sequences of gotten images had been recorded in DICOM language in a CD-ROM and sent to the Renato Archer Research Center (CenPRA) for production of the models. The segmentation of the images of each one of the studied factors was carried through, and the three-dimensional reconstructions (3D) of the jaw branches, adjustment of the factors of the image and conversion to the STL format were made. The files in STL format had been sent to the equipment for production of the prototypes by two processes: the Selective Laser Sintering (SLS) and the Threedimensional Printer (3DP). After the confection of the models, eight regions had been measured of all models produced, and the same measures had been carried through in the bone segments that had given to origin to the models getting the real values. The values gotten for each one of the regions of the models had been compared statistically with the real values; being calculated the percentage of error of the models with each one of the studied factors and compared among themselves, using the Analysis of Variance beyond the accuracy of the 3DP and SLS techniques. It was verified that in seven of the eight selected regions, the values had differed statistically (p<0,05) from the real value for all the image factors. It was observed that for the models produced with the slice thickness of 0,5 mm; 1,0 mm and 1,5 mm the percentage of error were of 8,97%, 10.70% and 11.49% respectively showing statistical differences between group 0,5 mm and other. For the models produced with the diameter of FOV of 200 mm, 250 mm and 300 mm, the percentage of error was of 8,97%, 10.63% and 11.02% respectively showing statistical differences between group 200 mm and other, however for the models produced from the different types of image algorithm, the percentage of gotten error was of 8,97% for bone, 9.76% for cerebral and 9.85% for skull base and orbit, not showing statistical differences between them (p>0,05). It was still observed that the models produced by 3DP and SLS had presented an average differences comparing to the real values of 1,58 mm and 1,19 mm, respectively. Based on the gotten results, can be concluded that for the attainment of prototypes with dimensions next to the real, it must be used a lesser slice thickness and a lesser diameter of the FOV, whereas the algorithm of the images does not influence in the accuracy of the prototypes, and to be produced by the selective laser sintering method
Subject: Tomografia computadorizada
Prototipagem rápida
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2007
Appears in Collections:FOP - Dissertação e Tese

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