Modelagem e simulação dos músculos temporomandibulares

Os simuladores médicos têm um papel importante no desenvolvimento de protótipos de próteses, planejamento pré-cirúrgico e na melhor compreensão dos fenômenos mecânicos envolvidos na ação motora dos músculos. A presente dissertação detalha a modelagem e simulação do sistema muscular que atua sobre a mandíbula nos movimentos de mastigação e de abertura e fechamento. O modelo envolve a utilização de um modelo tridimensional dos ossos e a modelagem de músculos utilizando atuadores de Hill. Foram modelados ligamentos no que concerne suas restrições no movimento mandibular. Este trabalho foi parcialmente parametrizado a partir de dados reais capturados para que possa ser usado em aplicações médicas. Além disso, foi utilizada uma nova metodologia na simulação dos músculos baseada no conceito de curvas de inserção com diversas linhas de ação para cada grupo muscular. Foi desenvolvido um simulador para visualização da manipulação do modelo em tempo real, além de permitir a ativação de músculos individualmente em tempo de simulação. A trajetória descrita pelo modelo foi comparada com a trajetória real capturada, permanecendo em grande parte dentro da envoltória convexa das trajetórias capturadas. Além disso, o modelo executou os movimentos bordejantes esperados.