Dissertação

{pt_PT=Impacto da erosão escapular no comportamento mecânico da artroplastia inversa do ombro: estudo computacional de elementos finitos.} {} EVALUATED

{pt=A erosão escapular trata-se de uma complicação frequentemente reportada no tratamento de doentes com artroplastias totais inversas do ombro (ATI). Este fenómeno consiste numa erosão óssea na região inferior do colo escapular resultante das alterações biomecânicas que a ATI impõe na articulação glenoumeral. Nos casos clínicos mais severos a dimensão da erosão escapular expõe uma parte significativa do implante. Porém, não existe evidência clínica que indique se a erosão escapular compromete a fixação do implante, tratando-se esta de uma questão controversa. O propósito deste trabalho consiste em avaliar as consequências do desenvolvimento de erosão escapular na fiabilidade da fixação do implante. Para tal, realizaram-se estudos de modelos computacionais de uma ATI para vários níveis de erosão escapular. O modelo da escápula foi criado a partir da segmentação de imagens de tomografia computadorizada de uma escápula direita. Foram também modelados elementos do componente escapular da prótese inversa comercializada pela Lima Corporate. Por fim, foram realizadas análises de elementos finitos dos modelos da artroplastia no programa comercial ABAQUS, onde foram consideradas as forças de reacção na articulação resultantes de movimentos de flexão e abdução com e sem um peso de 2kg na mão. Os resultados obtidos sugerem que o desenvolvimento de erosão escapular não compromete a fixação do implante, apresentando-se consistentes com os casos clínicos reportados na literatura. O risco de falha foi contabilizado através do critério das extensões máximas aplicado na região da glenóide e do critério de Hoffman que avalia interface osso-implante, a partir das tensões na superfície da glenóide. , en=Scapular notching is a frequently reported complication of the total reverse shoulder arthroplasty. This phenomenon consists in a bone erosion of the scapular neck bone, bellow the implant, as a result of the biomechanical changes the reverse arthroplasty causes on the glenohumeral joint. The scapular notch can reach several levels of erosion, the most severe of which exposing part of the implant, which may compromise implant fixation. The purpose of this work was to evaluate if the development of scapular notching threatens the implant fixation. A set of computational models of a reverse shoulder arthroplasty were developed for increasing levels of scapular notching. The three-dimensional model of the scapula was created from computed tomography data of a right shoulder. The elements of the scapular component of the implant were modeled after the Lima Corporate reverse prosthesis. The finite element analyses were performed in ABAQUS considering as loading conditions the glenohumeral joint reaction forces estimated for loaded and unloaded arm elevations of flexion and abduction. The risk of failure was assessed by applying the maximum strain criterion to the strains on the glenoid region and applying the Hoffman criterion for the stresses on the bone-implant interface. The results showed no relevant differences in the risk of failure between the different notching levels, which suggests that the development of scapular notching does not compromise implant fixation and is consistent with the clinical cases reported in the literature.}
{pt=Articulação Glenoumeral, Artroplastia Total Inversa do Ombro, Erosão Escapular, Método dos Elementos Finitos, en=Glenohumeral joint, Reverse Total Shoulder Arthroplasty, Scapular Notching, Finite Elements Method}

Julho 9, 2019, 9:30

Orientação

ORIENTADOR

Carlos Miguel Fernandes Quental

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar Convidado

ORIENTADOR

João Orlando Marques Gameiro Folgado

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado