Dissertação

{en_GB=Computational Modelling of Flatfoot Deformity} {} EVALUATED

{pt=O pé plano é uma deformação que leva ao mau alinhamento das articulações do pé e tornozelo que afecta cerca de 25% da população global. Apesar de ser uma deformação comum, a sua biomecânica não é totalmente conhecida. O vasto leque de tratamentos disponíveis para a correcção desta deformação, leva a que não exista um consenso na comunidade médica de qual o tratamento que melhor restabelece a função biomecânica do pé. Este trabalho apresenta-se como uma primeira abordagem, utilizando o Método dos Elementos Finitos, para a avaliação das alterações biomecânicas envolvidas na deformação do pé plano, comparativamente a um pé saudável. Para isso, foi desenvolvido um modelo de elementos finitos de um pé saudável e de um pé plano, constituído por ossos, cartilagens, ligamentos e tendões. A comparação entre o pé saudável e o pé plano foi feita através do estudo da distribuição das tensões de von Mises nos dois modelos. No geral, os resultados mostraram que o pé plano está sujeito a maiores valores de tensão. No caso das cartilagens e dos ligamentos/tendões, também se obtiveram valores de tensão mais elevados para o caso do pé plano. Este tipo de modelos de elementos finitos pode ter grande utilidade quando incorporado na prática clínica, surgindo como uma ferramenta de apoio à decisão e planeamento cirúrgico. Futuramente, esta estratégia será aplicada no estudo computacional das osteotomias, visto que se pretende obter indicações de qual a técnica de ostetomia mais indicada na restauração da função normal do pé., en=Flatfoot is a deformity that leads to the misalignment of the foot and ankle joints, affecting 25% of the general population. Despite being a common foot deformity, the biomechanics of flatfoot are not fully understood. Choosing the best suited surgical treatment to correct this deformity is a troubling subject among the medical community. This work is presented as a first approach, using Finite Element Method for the evaluation of the biomechanical behaviour of the foot when its anatomy sets up in a valgus foot situation. A foot and ankle finite element model of both a healthy and a flatfoot were developed consisting of bones, cartilages, ligaments, and tendons. A comparison between the von Mises stresses distribution of the healthy and the flatfoot was performed. Overall, the results showed that the flatfoot was subjected to higher stresses than the healthy foot. The cartilages and ligaments of the flatfoot also yield higher stresses than the healthy foot. The clinical use of this type of FE models can be of great importance since they can lead the way for novel diagnostic techniques and novel methods for treatment planning/optimization. In the future, a study of which should be the most suitable osteotomy for flatfoot correction will be performed, using the model developed in this work.}
{pt=Pé Plano, Método dos Elementos Finitos, Ligamentos, Biomecânica, en=Flatfoot, Finite Element Method, Ligaments, Biomechanics}

Janeiro 13, 2021, 15:0

Orientação

ORIENTADOR

João Orlando Marques Gameiro Folgado

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado

ORIENTADOR

Paulo Rui Alves Fernandes

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado