Simulazione CAE delle prestazioni cliniche di protesi mandibolari fabbricate con tecnologie additive

The good practies of the industrial engineering turn out to be for the capacity to see the products like opportunities of continous improvement, from big series production to custom device. The assistance of technology led to semplification and improvement of the project's step: thanks to the iterative way between Concept, Design and Validation guided by CAE, the product innovation it's continuosly powered. This thesis want to take the opportunity of the collaboration between the engineering and medicine to test this practies on the field of prosthesis mandibular. This custom medical device, nowadays are realized with artigianal methods, in fact, the product developement start with Data Capture to obtain the geometrical information of the patient, continue with the modeling of the prosthesis on the morfological base acquire, conclude with the production and the chirurgical operation. It was thought necessary the introduction of Computer Aided Engineering CAE starting from the first problem of the workflow, set the base for the validation of the product; with the use of finite element analisys it will see a verify system for maximum static charges that can applys on the prosthesys. This work won't sufficient for the redesign but it's going to be the first step for the product innovation.

Le pratiche tipiche dell’ingegneria industriale si rivelano vincenti per la capacità di non vedere i prodotti come entità statiche ma come opportunità di miglioramento continuo, dalle grandi produzioni in serie ai prodotti personalizzati. L’assistenza della tecnologia ha portato alla semplificazione e al miglioramento degli step progettuali: grazie al percorso di iterazione tra Concept, Design e Validazione guidato dal Computer Aided Engineering il processo di innovazione del prodotto viene continuamente alimentato. Questa tesi vuole cogliere l’opportunità della collaborazione tra l’ingegneria e la medicina per testare queste pratiche su un terreno ancora poco esplorato: le protesi mandibolari. Questi dispositivi medici personalizzati, attualmente vengono realizzati con modalità ancora molto artigianali, infatti, lo sviluppo del prodotto prevede una prima fase di Data Capture in cui si acquisiscono le informazioni geometriche del paziente, una seconda di modellazione della protesi sulla base della morfologia precedentemente acquisita e la produzione come ultimo passo prima dell’operazione chirurgica. Si è pensato che fosse necessario introdurre anche qui lo strumento del CAE cominciando dalla prima lacuna del workflow, mettere quindi le basi per la fase di valutazione del prodotto in questione; grazie all’utilizzo dell’analisi agli elementi finiti si vedrà un sistema di validazione per i massimi carichi statici che si ipotizzano possano gravare sulle protesi. Questo lavoro non sarà sufficiente per effettuare un redesign ma sarà sicuramente uno dei primi step per attuare il processo di innovazione del prodotto.