Estudo numérico e experimental da biomecânica da prótese do joelho

• Autor(a) principal: Completo, António Manuel Godinho
• Data de Publicação: 2006
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/2550
• topic: Biomecânica; Próteses; Ortopedia

Nesta tese foi objectivo estudar os aspectos biomecânicos da prótese do joelho e a problemática da artroplastia do joelho, nomeadamente a sua revisão. Para o efeito, diversos estudos biomecânicos sobre hastes da artroplastia total do joelho foram realizados através de modelos numéricos e experimentais. Foi seleccionada a prótese do joelho P.F.C. Sigma Knee System como elemento para a realização do estudo comparativo das hastes. Foram validados modelos numéricos de elementos finitos através da comparação das defromações-extensões de modelos da tíbia e do fémur sintéticos instrumentados com extensómetros. O estudo referente às hastes usadas na revisão incluiu as cimentadas e press-fit, tendo-se determinando a repartição de carga, deformações nas diferentes interfaces, tensões no manto de cimento e os micromovimentos relativos. Estes parâmetros mecânicos foram determinados de forma individual para a tíbia e para o fémur e foram correlacionados com efeitos clínicos como reabsorção óssea, descolamento e a dor. Os mesmos foram também analisados em conjunto, determinando-se a influência biomecânica que a haste exerce sobre o osso contrário. O estudo foi finalizado com uma avaliação préclínica dum novo conceito de implante de fixação combinada aplicado à haste tibial. Os resultados obtidos evidenciaram que a capacidade de transferência de carga dos componentes condilianos da prótese do joelho é somente efectiva com as hastes cimentadas. No entanto, a estabilidade proporcionada pelas hastes press-fit é superior à proporcionada pelas hastes cimentadas. A haste press-fit induz deformações mais elevadas no osso cortical, na zona da extremidade, podendo estas estarem na origem da dor sentida pelos pacientes. A haste cimentada evidencia um efeito de stress-shielding mais pronunciado na zona vizinha dos componentes condilianos; no entanto, as hastes press-fit originam uma maior extensão deste efeito no osso. Este facto pode ser correlacionado clinicamente com o efeito de reabsorção óssea associada às zonas vizinhas dos componentes condilares. Os resultados permitiram igualmente concluir que a utilização de hastes na tíbia pouco alteram a estabilidade do componente femoral. Já a utilização de hastes no fémur aumentam a instabilidade dos componentes tibiais, levando a aconselhar os cirurgiões à utilização de hastes tibiais sempre que se utilizam hastes no fémur. O novo conceito de haste adaptado à tíbia evidenciou uma estabilidade que se situa entre os dois conceitos convencionais, com uma capacidade efectiva de transferência de carga, minimiza os efeitos de necrose térmica originados pelo cimento e permite um contacto directo entre a haste e o osso, facilitando a osteointegração, e evita a destruição massiva de osso em caso da sua retirada (revisão), quando comparada com as hastes cimentadas.