Dissertação

{en_GB=Biomechanical effects of different lumbar fusion cage designs} {} EVALUATED

{pt=A coluna vertebral é um local comum no aparecimento de doenças como a lombalgia devido ao seu papel no suporte de peso. Esta doença afecta uma grande porção da população e está associada a grandes custos para o paciente e para a economia dos países. A fusão intersomática lombar é uma cirurgia utilizada no tratamento destas doenças e envolve a substituição do disco intervertebral por um implante. A motivação deste estudo advém da existência de dificuldades na colocação destes implantes, resultando por vezes noutras complicações méedicas. Este estudo tem dois objectivos principais: i) desenvolvimento de um novo modelo modificável de elementos finitos do segmento L4-L5 humano e ii) desenvolvimento de novos modelos do sistema Synfix-LR que necessitariam de menos espaço para serem implantados e que, consequentemente, reduziriam o risco associado à sua colocação, garantindo no entanto uma boa performance biomecânica. O presente estudo realça a importância do desenvolvimento de novos sistemas de fixação para os implantes de fusão lombar que permitam reduzir o nível de complexidade da sua colocação. As simulações efectuadas mostram que é possível a criação de novos modelos que não resultem numa grande alteração da performance biomecânica, quando comparados com o modelo existente. Este facto mostrou ser essencial tanto na performance dos níveis lombares adjacentes, como do próprio implante. Estudos futuros podem ajudar na comparação dos variados modelos de fixação em variados momentos temporais após a cirurgia., en=The lumbar column is a common place for diseases like low back pain to occur due to its role in weight support. This condition affects a large portion of the population and comes associated with a large economic burden to the patients and to the countries’ economy. Lumbar interbody fusion is a type of surgery used in the treatment of these conditions and it involves the replacement of the intervertebral disc by an implant. The motivation for this study comes directly from the fact that, sometimes, the placement of this intervertebral cages results in comorbidities to the patient that should be avoided. The present study had two main goals: i) development of a new modifiable Finite Element (FE) model of the human L4-L5 segment and ii) development of new designs of the Synfix-LR system that would require less space to be inserted and result in a lower risk for the surgeon, while having the same biomechanical performance as the existent design. This study raised attention for the fact that the development of fixation systems for lumbar spinal cages that require less complex surgical access is of major importance. The FE simulations have shown that new designs can be created without resulting in a significant change of the biomechanical parameters observed for the original design, which was proved to be essential for the biomechanical performance of both spinal adjacent levels and implant. Further developments can bring light to the wide comparison of different fixation systems in various time points post implantation.}
{pt=Lombalgia, Fusão Intersomática Lombar, Disco Intervertebral, Implante Lombar, Sistema de Fixação, Elementos Finitos, en=Low Back Pain, Lumbar Interbody Fusion, Intervertebral Disc, Intervertebral Cages, Fixation System, Finite Elements}

Novembro 20, 2018, 15:30

Orientação

ORIENTADOR

André Paulo Galvão de Castro

Instituto Superior Técnico

Doutor

ORIENTADOR

Paulo Rui Alves Fernandes

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado