• smart
• denture

La tesi si concentra sullo sviluppo di un approccio innovativo per monitorare e comprendere i movimenti della mandibola. Lo studio inizia descrivendo l'anatomia della mandibola, mettendo in luce il suo ruolo cruciale in varie funzioni facciali e dettagliando l'articolazione temporomandibolare (TMJ) come elemento chiave che facilita movimenti complessi.

La sezione relativa al problema clinico enfatizza come le variazioni nei movimenti mandibolari possano influenzare la qualità della vita di un individuo. I disturbi dell'articolazione temporomandibolare (TMD) sono esplorati come un gruppo di condizioni che colpiscono la TMJ, i muscoli e le strutture circostanti. I sintomi dei TMD, che includono dolore alla mandibola, limitazione dei movimenti e difficoltà nel masticare e parlare, sottolineano l'importanza di un monitoraggio e analisi accurati.

Gli obiettivi della tesi sono delineati e comprendono lo sviluppo di una protesi dentaria intelligente dotata di sensori miniaturizzati. Questi sensori cattureranno dati relativi ai movimenti e alla pressione, illuminando la cinematica della mandibola durante varie attività. Gli obiettivi delineano ulteriormente le specifiche attività: trovare la configurazione ottimale dei sensori all'interno della protesi dentaria analizzando stress e spostamenti tramite simulazioni COMSOL, creare un prototipo fisico utilizzando la stampa 3D e schede a circuito stampato flessibile (PCB) e valutare l'accuratezza del prototipo in esperimenti controllati su banco prova.

La metodologia della tesi combina simulazioni computazionali e implementazione pratica. COMSOL Multiphysics viene utilizzato per esaminare le distribuzioni di stress e spostamenti, aiutando a determinare la collocazione ideale dei sensori all'interno della protesi dentaria. La fase successiva prevede la progettazione di un prototipo fisico utilizzando tecniche avanzate come la stampa 3D e i PCB flessibili, consentendo l'integrazione dei sensori nella struttura della protesi dentaria.

La fase di verifica sperimentale è cruciale per valutare l'accuratezza del sistema sviluppato. Le prestazioni del sistema vengono confrontate con un sistema di tracciamento elettromagnetico (Aurora) come riferimento. Questo processo di verifica coinvolge test controllati su un banco prova, concentrandosi sulla quantificazione dell'accuratezza e affidabilità dei dati dei sensori della protesi dentaria intelligente nella cattura dei movimenti della mandibola.

In conclusione, la tesi si impegna a colmare il divario nel monitoraggio e nella comprensione della cinematica della mandibola attraverso lo sviluppo di una protesi dentaria intelligente con sensori integrati.



The thesis focuses on the development of an innovative approach to monitor and understand jaw movements. The study begins by describing the anatomy of the mandible, highlighting its pivotal role in various facial functions and detailing the temporomandibular joint (TMJ) as the key element facilitating complex movements.
The clinical issue section emphasizes how variations in mandibular motion can impact an individual's quality of life. Temporomandibular Joint Disorders (TMD) are explored as a group of conditions affecting TMJ, muscles, and surrounding structures. TMD symptoms, which encompass jaw pain, limited movement, and difficulties in chewing and speaking, underscore the importance of accurate monitoring and analysis.
The objectives of the thesis are outlined, encompassing the development of a smart denture equipped with miniaturized sensors. These sensors will capture motion and pressure data, shedding light on jaw kinematics during various activities. The objectives further delineate the specific tasks: finding the optimal sensor configuration within the denture by analyzing stress and displacement through COMSOL simulations, creating a physical prototype using 3D printing and flexible printed circuit boards (PCBs), and evaluating prototype accuracy in controlled test-bench experiments.
The thesis methodology combines computational simulations and practical implementation. COMSOL Multiphysics is utilized to examine stress and displacement distributions, aiding in determining the ideal sensor placement within the denture. The subsequent phase involves designing a physical prototype using advanced techniques like 3D printing and flexible PCBs, enabling the integration of sensors into the denture structure.
The experimental verification phase is crucial in assessing the developed system's accuracy. The system's performance is compared against an electromagnetic tracking system (Aurora) as a benchmark. This verification process involves controlled tests on a test bench, focusing on quantifying the accuracy and reliability of the smart denture's sensor data in capturing jaw movements.
In conclusion, the thesis endeavors to bridge the gap in monitoring and understanding jaw kinematics through the development of a smart denture with integrated sensors.