Πλοήγηση ανά Συγγραφέας "Ververaki Michailia"
Τώρα δείχνει 1 - 1 of 1
Αποτελέσματα ανά σελίδα
Επιλογές ταξινόμησης
Τεκμήριο Σχεδίαση και κατασκευή 3D εξατομικευμένων εμφυτευμάτων για ιατρικές εφαρμογές με ταχεία πρωτοτυποποίηση.(ΕΛΜΕΠΑ, Σχολή Μηχανικών (ΣΜΗΧ), Τμήμα Ηλεκτρονικών Μηχανικών, 2026-09-07) Βερβεράκη Μιχαηλία; Ververaki Michailia; Μαραβελάκης Εμμανουήλ; Maravelakis EmmanouilΗ παρούσα διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στην ανάπτυξη μιας ολοκληρωμένης ψηφιακής ροής εργασιών (workflow) για τον σχεδιασμό και την κατασκευή εξατομικευμένων κρανιοπροσωπικών εμφυτευμάτων, ενσωματώνοντας σύγχρονες αρχές βιομιμητικής σχεδίασης και τεχνολογίες ψηφιακής επεξεργασίας ιατρικών δεδομένων. Η ανάγκη για την ανάπτυξη τέτοιων λύσεων προκύπτει από τα σημαντικά προβλήματα που παρουσιάζονται στην αποκατάσταση κρανιοπροσωπικών ελλειμμάτων, τα οποία μπορεί να οφείλονται σε τραυματισμούς, συγγενείς ανωμαλίες, νεοπλασίες ή χειρουργικές επεμβάσεις. Η σύγχρονη βιοϊατρική μηχανική αξιοποιεί τις τεχνολογίες τρισδιάστατης απεικόνισης, ψηφιακής μοντελοποίησης και προσθετικής κατασκευής για την ανάπτυξη εξατομικευμένων εμφυτευμάτων που ανταποκρίνονται με ακρίβεια στην ανατομία κάθε ασθενούς. Η μελέτη ξεκινά με την αξιολόγηση των υφιστάμενων θεραπευτικών προσεγγίσεων και υλικών που χρησιμοποιούνται στην κρανιοπροσωπική αποκατάσταση. Ειδικότερα, αναδεικνύονται οι περιορισμοί των αυτόλογων μοσχευμάτων, όπως η αβεβαιότητα στη διατήρηση του όγκου του λίπους (50% με 80%) και η δυσκολία εξεύρεσης επαρκούς οστικού μοσχεύματος για μεγάλα ελλείμματα άνω των 500 cm². Παράλληλα, εξετάζονται τα αλλοπλαστικά υλικά που χρησιμοποιούνται ευρέως στη σύγχρονη κλινική πρακτική, από το παραδοσιακό τιτάνιο, το οποίο θεωρείται το «gold standard» αλλά παρουσιάζει εμβιομηχανικά ζητήματα όπως το φαινόμενο της θωράκισης από τάσεις (stress shielding), έως τα νεότερα πολυμερή υλικά όπως η πολυαιθεραιθερκετόνη (PEEK) και τα βιοκεραμικά, όπως ο υδροξυαπατίτης. Κεντρικός στόχος της παρούσας εργασίας είναι η αντιμετώπιση των περιορισμών των παραδοσιακών μεθόδων σχεδιασμού εμφυτευμάτων, ιδιαίτερα όσον αφορά το υψηλό κόστος των εμπορικών λογισμικών CAD/CAM και τις κλινικές δυσκολίες που παρουσιάζουν τα προκατασκευασμένα εμφυτεύματα. Για τον σκοπό αυτό προτείνεται η ανάπτυξη μιας οικονομικά προσιτής και επιστημονικά τεκμηριωμένης μεθοδολογίας που βασίζεται αποκλειστικά σε λογισμικά ανοικτού κώδικα (open-source), τα οποία επιτρέπουν την παραγωγή εξατομικευμένων εμφυτευμάτων υψηλής γεωμετρικής ακρίβειας και κατάλληλων για τρισδιάστατη εκτύπωση. Η προτεινόμενη μεθοδολογία βασίζεται στον συνδυασμό των λογισμικών 3D Slicer για την επεξεργασία και τμηματοποίηση ιατρικών απεικονιστικών δεδομένων (CT/MRI) και του Blender για την τελική γεωμετρική διαμόρφωση και αισθητική βελτιστοποίηση του εμφυτεύματος. Στο πλαίσιο της μελέτης εξετάζονται και συγκρίνονται δύο βασικές τεχνικές σχεδιασμού: η μέθοδος του κατοπτρισμού (mirror-based modelling), η οποία αξιοποιεί τη φυσική συμμετρία του κρανίου, και η χρήση του module Baffle Planner, το οποίο επιτρέπει την ανακατασκευή πιο σύνθετων κρανιακών ελλειμμάτων σε περιπτώσεις όπου η συμμετρία δεν επαρκεί. Η πρακτική εφαρμογή των μεθόδων πραγματοποιήθηκε με τη χρήση δεδομένων από τη βάση MUG500+ καθώς και με τη μελέτη ενός αρχαϊκού κρανιακού προτύπου. Τα αποτελέσματα επιβεβαίωσαν ότι η προτεινόμενη ροή εργασιών επιτρέπει τη δημιουργία ψηφιακών τρισδιάστατων μοντέλων (.stl) με υψηλό βαθμό ανατομικής ακρίβειας και βελτιωμένη αισθητική προσαρμογή, αξιοποιώντας εργαλεία όπως το Sculpt Mode για τη λεπτομερή γεωμετρική επεξεργασία. Συνολικά, η εργασία αναδεικνύει μια σύγχρονη και προσιτή προσέγγιση για τον σχεδιασμό εξατομικευμένων κρανιοπροσωπικών εμφυτευμάτων, η οποία γεφυρώνει την ιστορική εξέλιξη των βιοϋλικών με τις αναδυόμενες τεχνολογίες της τρισδιάστατης εκτύπωσης και της βιοεκτύπωσης. Η αξιοποίηση υλικών όπως η PEEK (FDA approved 2024) σε συνδυασμό με τεχνολογίες ψηφιακής μοντελοποίησης συμβάλλει στη μείωση του χειρουργικού χρόνου, στη βελτίωση του προεγχειρητικού σχεδιασμού και τελικά στη σημαντική αναβάθμιση της ποιότητας ζωής των ασθενών.