Dissertação

Biochemical and biomechanic integrated modeling of bone EVALUATED

O tecido ósseo está constantemente em processo de renovação. Modelos ósseos desenvolvidos anteriormente consistem num sistema de equações diferenciais ordinárias que relacionam as interações entre os osteoclastos e os osteoblastos, permitindo determinar não só a dinâmica da população de células, mas também as alterações na massa óssea em locais específicos de remodelação óssea afetados pela doença do mieloma. Este trabalho integra esses modelos com um modelo de remodelação biomecânico, de forma a poder avaliar a resposta do osso a estímulos mecânicos. Assim, um código Matlab foi implementado com o objetivo de reproduzir os processos bioquímicos envolvidos na remodelação óssea, bem como a correspondente resposta biomecânica do osso, sendo o estímulo caracterizado pela densidade de energia de deformação obtida através do código de elementos finitos ABAQUS. Os resultados para um modelo bidimensional simplificado do fémur mostraram a influência da carga mecânica na concentração de osteoclastos e osteoblastos e, consequentemente, na distribuição de densidades. O modelo provou ser uma boa representação do ambiente ósseo, uma vez que os resultados se encontram em concordância com a situação biológica. A expansão do modelo para incluir os efeitos do mieloma também levou à obtenção de resultados que estão de acordo com o esperado, com um aumento do número de osteoclastos, acompanhado por uma acentuada diminuição no número de osteoblastos e uma consequente diminuição da massa óssea, característica desta patologia.
Remodelação Óssea, Mecânica Computacional, Biomecânica, Mieloma

Novembro 14, 2016, 13:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

João Orlando Marques Gameiro Folgado

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Susana de Almeida Mendes Vinga Martins

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Prof Auxiliar Convidado