Avaliação do comportamento biomecânico de uma placa trocantérica de contenção em fraturas da zona proximal do fémur

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Daniel Teixeira dos
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10316/83411
Resumo: Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia
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spelling Avaliação do comportamento biomecânico de uma placa trocantérica de contenção em fraturas da zona proximal do fémurAssessment of the mechanical performance of a trochanteric plate of contention for proximal fractures of the femurFémurOsteossínteseBiomecânicaOsteoporoseFixação InternaFemurOsteosynthesisBiomechanicsOsteoporosisInternal FixationDissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica apresentada à Faculdade de Ciências e TecnologiaO objetivo principal deste trabalho é a avaliação do comportamento biomecânico de uma placa de contenção (TPC- Trochanteric Plate of Contention) de fraturas do fémur na zona trocantérica. Neste estudo é ainda analisada a influência da qualidade do osso trabecular no comportamento final da TPC. O dispositivo TPC é um sistema de fixação interna que visa eliminar alguns dos problemas biomecânicos apresentados pelos outros dispositivos e, simultaneamente, cumprir as linhas de orientação da norma ASTM (American Standard Specifications and Test Methods) F384-12. Assim, neste trabalho, as condições de fronteira e carregamentos foram definidos tendo em conta a informação descrita na referida norma e foi utilizado o programa comercial de elementos finitos ADINA® para avaliar numericamente o seu desempenho biomecânico. Os modelos geométricos do conjunto fémur/TPC foram gerados utilizando o modelo #3403 do fémur da marca Sawbones® e a geometria do dispositivo TPC existente no DEM/UC. Atendendo a que o modelo CAD original é de um fémur íntegro, foi necessário criar dois modelos diferentes para o conjunto fémur/TPC: um modelo íntegro e um fraturado. No modelo fraturado foi gerada uma fratura intertroncatérica de obliquidade reversa, com as faces de corte distanciadas de 1mm, de forma a simular uma situação pós-operatória. Recorrendo ao software ADINA® e importando os modelos geométricos do conjunto fémur/TPC, foram feitos estudos numéricos para quatro situações diferentes, isto é, foram feitas combinações de fémur fraturado ou íntegro e osso trabecular saudável ou não saudável (tentando aproximar o comportamento de um osso osteoporótico).Os resultados obtidos permitem concluir que a TPC não é sensível às alterações das propriedades do osso, mantendo os valores de tensão e deslocamento próximos em ambas as condições. O mesmo não pode ser dito do tipo de osso trabecular na zona proximal do fémur, que apresentou variações significativas nas deformações principais.The main objective for this assignment is to assess the biomechanical performance of a plate for contention (TPC – Trochanteric Plate of Contention) of trochanteric femoral fractures. In this study, the influence of trabecular bone quality on the TPC’s performance is also analysed.The TPC device is an internal fixation system that aims to eliminate some of the biomechanical problems that affect other devices and, simultaneously, comply with the guidelines of ASTM (American Standard Specifications and Test Methods) F384-12. Thus, in this work, the boundary conditions and loadings were defined taking into account the information described in said standard and was used the finite element commercial program ADINA® to numerically assess its biomechanical performance.The geometric models of the femur/TPC assembly were generated using the Sawbones® fémur model #3403 and the existing TPC geometry at DEM/UC. Given that the original CAD model is an intact femur, it was necessary to create two different models for the femur / TPC assembly: an intact model and a fractured one. In the fractured model a reverse obliquity intertrochanteric fracture was generated, with the cut faces distanced of 1mm, in order to simulate a postoperative situation. Using the ADINA® software and importing the geometric models of the femur / TPC assembly, numerical studies were done for four different situations, that is, a combination of fractured or intact models and healthy or unhealthy trabecular bone (attempting to simulate the behaviour of osteoporotic bone)The results obtained able the confirmation that the TPC is not sensitive to changes in bone properties, maintaining similar tension and displacement values on both conditions. The same can not be said about the trabecular bone on the proximal femur, which showed significant variations in the principal deformations.2017-02-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://hdl.handle.net/10316/83411http://hdl.handle.net/10316/83411TID:202121860porSantos, Daniel Teixeira dosinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2020-05-29T13:46:31Zoai:estudogeral.uc.pt:10316/83411Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T21:05:09.900599Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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