Dissertação

{en_GB=Influence of the geometry of stemless implants on the bone adaptation process of the humerus: a computational analysis} {} EVALUATED

{pt=Tendo como objetivo reduzir as complicações da artroplastia do ombro relacionadas com a haste, surgiu um novo tipo de implantes, os implantes sem haste. Apesar de apresentarem bons resultados em estudos clínicos, não existe um conhecimento vasto sobre a influência destes implantes a longo prazo, crítico para o sucesso do procedimento, especialmente considerando as diferenças na geometria dos implantes comercializados. O objetivo deste trabalho foi analisar a influência da geometria de 5 implantes sem haste no processo de adaptação óssea do úmero após uma artroplastia do ombro. Para tal, simularam-se virtualmente as artroplastias do ombro em Solidworks®, e foi utilizado um modelo de remodelação óssea com modelos tridimensionais de elementos finitos utilizando o software Abaqus®. Os modelos analisados basearam-se nos implantes ECLIPSETM Stemless Shoulder Prosthesis da Arthrex, GLOBAL ICONTM Stemless Shoulder System da DePuy Synthes, SMR® Stemless da Lima Corporate, SMIPLICITITM Shoulder System da Wright e SidusTM Stem-Free Shoulder da Zimmer. Para a validação do modelo de remodelação óssea, os seus parâmetros de remodelação óssea foram ajustados para permitir a simulação da distribuição de densidades normal do úmero. As simulações dos conjuntos osso-implante consideraram esses parâmetros. A avaliação das variações de massa e densidade óssea permitiu concluir que a geometria dos implantes tem influência no processo de adaptação óssea do úmero. Do ponto de vista de remodelação óssea, os modelos Global Icon, SMR, e Simpliciti apresentaram um bom desempenho, enquanto que o modelo Eclipse teve o pior desempenho seguido do modelo Sidus., en=Aiming to reduce stem-related complications of the shoulder arthroplasty, a new type of implants arose, the stemless implants. Despite the good results in clinical studies, there is a lack of knowledge about the influence of these implants at long-term, critical to the success of the procedure, especially considering the differences in the geometry of the commercialized implants. The goal of this study was to analyse the influence of the geometry of 5 stemless implants on the bone adaptation process of the humerus after a shoulder arthroplasty. To accomplish that, shoulder arthroplasties were virtually simulated in Solidworks®, and three-dimensional finite element models were developed in Abaqus® to be used with a bone remodelling model. The analysed models were based on the ECLIPSETM Stemless Shoulder Prosthesis from Arthrex, GLOBAL ICONTM Stemless Shoulder System from DePuy Synthes, SMR® Stemless from Lima Corporate, SIMPLICITITM Shoulder System from Wright, and SidusTM Stem-Free Shoulder from Zimmer. For the validation of the bone remodelling model, its bone remodelling parameters were adjusted to allow the simulation of the actual humerus density distribution. The simulations for the bone-implant assemblies were performed using those parameters. The evaluation of the changes in bone mass and density led to the conclusion that the geometry of the implants influences the bone adaptation process of the humerus. From the bone remodelling point of view, the Global Icon, SMR, and Simpliciti models showed a good performance, whereas the Eclipse model had the worst performance, followed by the Sidus model. }
{pt=Úmero, Artroplastia do ombro, Implantes sem haste, Remodelação óssea, Método de elementos finitos, en=Humerus, Shoulder Arthroplasty, Stemless implants, Bone remodelling, Finite element method}

Novembro 28, 2018, 14:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Carlos Miguel Fernandes Quental

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Colaborador Docente

ORIENTADOR

João Orlando Marques Gameiro Folgado

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado