Dissertação

{en_GB=Computational study of the contact patterns in the ankle joint after ligamentous injury} {} EVALUATED

{pt=O tornozelo é uma articulação complexa, tendo nos ligamentos os principais estabilizadores que, quando lesionados, induzem instabilidade e uma alteração das pressões de contacto ao nível das cartilagens. O objectivo deste trabalho é estudar as alterações nessas pressões de contacto bem como da deformação ligamentar e do momento de reacção no tornozelo, recorrendo ao método dos elementos finitos. Este trabalho envolveu a modelação geométrica e do modelo de elementos finitos do tornozelo, nomeadamente das propriedades mecânicas e condições fronteira. Três níveis de rotação interna, medidos experimentalmente, foram aplicados no tornozelo para três configurações ligamentares diferentes. Os resultados demonstram que existe uma extensão elevada ao nível dos ligamentos talofibular anterior e tibiotalar posterior, denotando a sua importância na rotação interna do tornozelo. Existe, também, não só um aumento da pressão máxima sentida nas cartilagens, como também um aparecimento de pressões ao nível lateral e medial, possíveis precursores de lesões cartilaginosas e com implicações degenerativas., en=The ankle is a complex joint, with the ligaments as its main stabilizer, which when injured, induce instability and a change in the cartilaginous contact pressures. The main goal of this work is to study the changes in those contact pressures as well as the changes in the ligamentous strain and in the ankle reaction moments, using the finite element method (FEM). This work involved the creation of the finite element (FE) model of the ankle joint (AJ), namely of its mechanical properties and boundary conditions. Three internal rotation (IR) levels, experimentally measured, were applied in the ankle for three different ligamentous configurations. The results show a high strain rate at the anterior talofibular ligament (ATFL) and at the deep posterior tibiotalar ligament (PTTL), denoting their importance in the ankle’s IR. There is also not only an increase of the maximum pressure in the ankle cartilage but also the occurrence of pressure spots at the anteromedial and posterolateral areas of the talar cartilage, possible precursors of cartilaginous injuries with degenerative implications.}
{pt=Articulação do Tornozelo, Pressões de contacto, Ligamentos, Método dos Elementos Finitos, en=Ankle joint, Contact pressures, Ligaments, Finite Element Method.}

Novembro 26, 2018, 17:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

João Orlando Marques Gameiro Folgado

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado

ORIENTADOR

Francisco Guerra Pinto

Hospital de Cascais

Especialista