Dissertação
{pt=Modelação e Análise da Fusão Inter-Somática Cervical} {} EVALUATED
{pt=Nesta tese desenvolveu-se um modelo tridimensional de elementos finitos da coluna cervical inferior com o objectivo de se comparar o seu comportamento biomecânico antes e após a técnica cirúrgica de fusão inter-somática. O modelo geométrico, composto pelas vértebras cervicais C5 e C6 e pelos seus discos intervertebrais adjacentes, resultou de um conjunto de etapas com funções distintas que tiveram por base imagens médicas de Tomografia Computorizada. Estes passos no desenvolvimento do modelo foram: a sobre-amostragem das imagens médicas; a sua segmentação; o tratamento da malha superficial e, por fim, a construção do modelo de elementos finitos destas estruturas. A segunda etapa deste trabalho correspondeu à análise de elementos finitos do modelo obtido. Numa primeira fase, foram estudados os parâmetros que influenciam o comportamento do modelo, a nível de tensões e amplitude dos seus movimentos base. Os parâmetros em estudo foram as propriedades materiais dos discos intervertebrais e as condições de contacto entre as vértebras. Posteriormente, realizou-se uma análise de tensões do modelo, comparando o caso fisiológico, com algumas situações pós-operatórias como: a utilização de enxertos ósseos e espaçadores intervertebrais na substituição do disco e o recurso a placas estabilizadoras. Esta análise comparativa de tensões teve por objectivo a compreensão das alterações da distribuição de tensões na coluna e a sua eventual influência no sucesso desta técnica cirúrgica., en=In this thesis a three-dimensional finite element model of the lower cervical spine was developed to compare its biomechanical behaviour before and after a cervical fusion. The geometric model, composed by the C5 and C6 cervical vertebrae and their adjacent intervertebral discs, is obtained from Computed Tomography images using a pipeline of image processing, geometric modelling and mesh generation software. The pipeline steps in the model construction were: the medical images up-sampling; their segmentation; the surface mesh processing and, finally, the finite element model construction. The second stage of this work was the finite element analysis. Firstly, there were studied parameters which may influence the model in terms of its range of motion and stress distribution. These parameters were the material properties and the contact conditions between the vertebrae. After it, a stress finite element analysis was taken, comparing the physiological case, with some of the post-operative situations, envolving: the replacement of the intervertebral disc by a bone grafts and a cage and the use of anterior plates. This stress comparative analysis was aimed to understand the stress distribution changes at the spine and their influence on this surgical technique's success.}
outubro 21, 2008, 14:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
CO-ORIENTADOR
João Orlando Marques Gameiro Folgado
Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)
Professor Auxiliar
