Dissertação

Analysis of bone remodeling in the tíbia after total knee prosthesis EVALUATED

A artroplastia total do joelho é uma das cirurgias ortopédicas com maior taxa de utilização. A perda de osso na tíbia devido à componente tibial é uma das preocupações em relação ao sucesso da prótese do joelho. O objectivo deste trabalho é avaliar a remodelação óssea que ocorre na tíbia após uma artroplastia total do joelho. O osso foi modelado como um material poroso caracterizado pela sua densidade relativa em cada ponto do domínio. A lei de remodelação óssea utilizada foi baseada num problema de optimização de topologia, em que o osso se adapta na tentativa de obter a estrutura mais rígida, sendo a massa total regulada pelo custo metabólico associado à sua manutenção. A utilização do método de EF juntamente com o modelo de remodelação óssea desenvolvido no IST permitiu analisar a situação fisiológica do osso, e também o seu comportamento em diferentes cenários de intervenção cirúrgica. Os resultados obtidos mostraram que a distribuição de densidades do osso nas zonas adjacentes à componente tibial é dependente da configuração da haste e modo de fixação. O uso de hastes longas (cimentadas e não cimentadas) é acompanhado por um evidente efeito de blindagem de tensões (stress shielding) na zona proximal, conduzindo a uma redução significativa na densidade do osso. Verificou-se também uma elevada concentração de tensões junto da extremidade distal da haste, com consequente hipertrofia do osso na região da ponta. No caso da haste curta (standard) houve uma tendência para manter um processo de remodelação óssea próximo do fisiológico.
Biomecânica; Artroplastia total do joelho; Remodelação óssea; Método de EF.

Novembro 15, 2011, 11:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

CO-ORIENTADOR

Paulo Rui Alves Fernandes

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

João Orlando Marques Gameiro Folgado

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar