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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.25.2014.tde-08092014-094847
Document
Author
Full name
Sileide Aparecida de Oliveira Paccola
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Bauru, 2014
Supervisor
Committee
Machado, Maria Aparecida de Andrade Moreira (President)
Ferrari, Deborah Viviane
Pordeus, Isabela Almeida
Santos, Carlos Ferreira dos
Tori, Romero
Title in Portuguese
Design aplicado em simulação de anestesia infiltrativa bloqueio do nervo alveolar inferior
Keywords in Portuguese
Anestesia
Criança
Modelo 3DR
Simulador
Abstract in Portuguese
Esta pesquisa apresenta a pesquisa e desenvolvimento da interface gráfica Objetos Virtuais 3D, do Simulador de Bloqueio do Nervo Alveolar Inferior, destinado ao ensino na graduação. O objetivo deste trabalho foi desenvolver os modelos tridimensionais reais - 3DR, por meio de modelagem das camadas de tecidos da cabeça, equivalente a apresentada pelo público infantil na faixa etária dos 07 aos 12 anos, considerando as características físicas e reais inerentes de cada tecido (tecidos moles, músculos, nervos e ossos), para demonstrar de forma realística a anatomia da face e da boca, com a visualização das camadas de tecidos presentes nessa região, a fim de proporcionar ao aluno um ambiente virtual 3D rico para imersão, envolvimento e interação. O projeto previu o desenvolvimento dos objetos virtuais 3D, integrando as etapas de pesquisa teórica, modelagem tridimensional das camadas de tecidos da cabeça e modelagem das texturas realísticas para construção do ambiente virtual realístico. Em virtude de envolver conhecimento de múltiplas áreas Design, Odontologia e Sistemas Digitais, esta pesquisa teve caráter multidisciplinar. A revisão sistemática foi realizada a fim de verificar a relevância da tecnologia de realidade aumentada (RA) no ensino da odontologia. Seus resultados mostraram que há uma evolução rápida e importante quanto ao uso de tecnologias de RA e RV no ensino na área da saúde de forma geral, e em particular na odontologia, principalmente para simulação de procedimentos cirúrgicos. O processo de trabalho se dividiu em etapas de modelagem dos objetos na ordem: crânio, tecidos moles, músculos, veias e nervos. O crânio foi desenvolvido tendo como base referencial um arquivo de ressonância magnética de uma criança de idade aproximada de 10 anos. Para a modelagem dos dentes foram utilizados modelos tridimensionais em resina, além do conhecimento publicado na literatura, orientações de professores da Faculdade de Odontologia - FOB/USP, e de técnicos do laboratório de anatomia. A literatura e as orientações dos professores e técnicos foram as referências para as modelagens dos tecidos moles, músculos, veias e nervos. A modelagem das texturas de sobreposição das estruturas modeladas, teve como objetivo atribuir o máximo de realismo às mesmas. Desta forma, foram utilizados como referências, além da literatura, imagens que mostram a cavidade bucal em situações variadas, para observar os aspectos realísticos de cada estrutura. Foram realizados testes de estereoscopia, por meio da geração de imagens estereoscópicas, para observar o desempenho do modelo 3DR, quanto ao seu realismo na visualização em 3D. Os resultados finais apresentados mostraram um alto grau de complexidade e realismo dos modelos 3DR.
Title in English
Applied design in simulation of infiltrative anesthesia block of inferior alveolar nerve
Keywords in English
3DR model
Anesthesia
Children
Simulator
Abstract in English
This research presents the research and development of graphical user interface - 3D virtual objects, from the inferior alveolar block anesthesia simulator, for teaching undergraduate students. The objective of this study was to develop virtual models 3DR through modeling the layers of head tissue, similar to the children between the ages of 07 to 12 years, considering the physical and real inherent characteristics of each tissue (soft tissues, muscles, nerves and bones), to realistically demonstrate the anatomy of the face and mouth, with the visualization of tissue layers in the region cited, in order to provide the student with a rich 3D virtual environment immersion, engagement and interaction. The project included the development of 3D virtual objects by integrating the steps of theoretical research, three-dimensional modeling of the tissue layers of the head, and the modeling of realistic textures for the construction of realistic virtual environment. Since it comprises knowledge from multiple areas - Design, Dentistry and Digital Systems, this research was multidisciplinary. A systematic review was performed to check the relevance of augmented reality (AR) technology in the teaching of dentistry. The results showed a rapid and important development regarding the use of AR and VR (virtual reality), technologies in education in the health field in general, and in particular in dentistry, especially for simulation of surgical procedures. The work process is divided into stages modeling of objects in order: skull, soft tissue, muscles, veins and nerves. The skull was developed using as reference based on a file MRI (Magnetic Resonance Image) of a child aged approximately 10 years. For modeling three-dimensional models of the teeth were used in resin, besides the knowledge published in the literature, anesthesia guidelines from Pediatric Dentist of Bauru School of Dentistry University of Sao Paulo, and the anatomy lab technicians. The literature and guidelines teachers and technicians were references to the modeling of soft tissues, muscles, veins and nerves. Modeling textures overlay of patterned structures, aimed to allocate the maximum realism to them. Thus images were used as references, besides the literature, showing the oral cavity in various situations, to observe the realistic aspects of each structure. Stereoscopy tests were conducted by generating stereoscopic images to observe the performance of the model 3DR, as to its realism in the 3D view. The final results showed a high degree of complexity and realism of the model 3DR.
 
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Publishing Date
2014-09-10
 
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