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Dissertação

{pt=Influência do diâmetro e do material nas pressões de contacto na componente acetabular de uma prótese total da anca} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=A articulação da anca é muitas vezes alvo de complicações que levam à sua à falência e consequente necessidade de substituição por uma articulação artificial. Como tal, recorre-se a uma artroplastia total da anca onde é implantada uma prótese que se encontra disponível numa vasta gama de diâmetros e pode ser composta por diversas combinações de materiais. No presente trabalho pretende-se desenvolver um modelo computacional que analise as pressões de contacto exercidas na componente acetabular da prótese. Esse modelo deverá ser flexível ao ponto de permitir analisar as diferenças entre os diâmetros usualmente comercializados bem como as diferentes combinações de materiais utilizadas no implante em questão. Para tal, recorreu-se ao Método dos Elementos Finitos para resolver o problema em causa tendo para isso sido utilizado o software apropriado ABAQUS®. Foram modeladas três importantes componentes da prótese, nomeadamente a cúpula externa, a cúpula amovível e a cabeça da haste femoral. O problema de contacto foi caracterizado para a interface entre as componentes de forma a poder ser simulado o comportamento da interface articular e as componentes modeladas foram discretizadas em elementos hexaédricos. O ciclo de carga utilizado para simular as pressões de contacto foi medido In Vivo por Bergmann com recurso a próteses instrumentadas. , en=The hip joint is often affected by diseases that lead to its failure and need of replacement by an artificial joint. In this study, the total hip arthroplasty is the most common medical procedure to substitute the natural joint. Total hip prostheses are available on a wide range of sizes and materials. In this work, it is develop a computational model to compute the contact pressures on the joint surfaces of the prosthesis. This model is able to analyze the most commercialized diameters and the different material combinations used on the hip prosthesis. The model, based on the Finite Element Method, is developed in the finite element software ABAQUS®. Firstly, the geometric model of the three components of the hip joint, corresponding to the external cup, the liner and the femoral stem?s upper part, the head, is built and discretized using a suitable finite element mesh. Then, the stress on the interface between the head and the liner are computed, solving a quasi-static contact problem. The finite element mesh is composed of 8 node hexahedral elements. The load cycle used to simulate the contact pressures on the acetabular component was measured In Vivo using instrumented hip prosthesis. The results were analyzed in a way to promote the study of the effects of the different diameters and material type combination on the contact pressure. These results are in agreement with results obtained in previous studies and can be an important factor on the decision of which type of prosthesis to implant. }
Keywords: {pt=Prótese total da anca, Método dos Elementos Finitos, diâmetro da prótese, materiais da prótese., en=Total hip prosthesis, Finite Element Method, hip prosthesis diameter, hip prosthesis materials.}

Discussão: novembro 18, 2008, 15:30