Modelos computacionais para monitorizar variações na interface osso-implante em implantes instrumentados

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Videira, Dora José Ramos
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/31403
Resumo: A cirurgia de substituição de articulações encontra-se entre os procedimentos cirúrgicos mais realizados a nível mundial. De modo a evitar as cirurgias de revisão, surgiu o conceito de implante instrumentado que se encontra em crescente evolução científica, evidenciando já em estudos anteriores resulta dos promissores quanto à estimulação da regeneração óssea peri-implantar e à monitorização da fixação osso-implante. O principal objetivo deste estudo é analisar computacionalmente os estímulos elétricos, aplicados por sistemas de estimulação capacitiva planar, em estruturas trabeculares. Os resultados mostram variações na gama 0-0,8156 V/mm para estados de descolamento entre 0 e 1 mm, dependendo da zona óssea, dos parâmetros aplicados, assim como do estado de fixação osso-implate. Foram observadas correlações superiores a 98% entre as várias curvas dos resultados obtidos relativas às diferentes estimulações elétricas estudadas. Os resultados obtidos foram comparados com estudos in vitro e in vivo de estimulação capacitiva, sendo que se denotaram resultados promissores à estimulação do osso. Os sistemas capacitivos, para além de poderem operar como atuadores terapêuticos, podem também ser usados como sistemas de monitorização. Como tal, compararam-se ainda os resultados da capacidade elétrica obtidos no modelo computacional com os resultados obtidos em ensaios experimentais num trabalho precedente. Enquanto que, nos modelos computacionais os valores obtidos se encontram numa gama entre 0,9829 e 1,2384 pF, os experimentais variam entre 2,5112 e 2,5829 pF, considerando as mesmas condições da interface. Ao normalizar estes resultados, verifica-se um erro de cerca de 9,89% entre as curvas. Este estudo apresenta resultados favoráveis à estimulação e monitorização de diferentes interfaces osso-implante, e, por isso, o seu desempenho deve ser estudado para a sua futura integração em implantes ativos instrumentado
id RCAP_af6b8fc7470fd398e93d4199abdc7152
oai_identifier_str oai:ria.ua.pt:10773/31403
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Modelos computacionais para monitorizar variações na interface osso-implante em implantes instrumentadosImplante instrumentadoModelos computacionaisEstimulação capacitivaCampo elétricoOsseointegraçãoDescolamento asséticoA cirurgia de substituição de articulações encontra-se entre os procedimentos cirúrgicos mais realizados a nível mundial. De modo a evitar as cirurgias de revisão, surgiu o conceito de implante instrumentado que se encontra em crescente evolução científica, evidenciando já em estudos anteriores resulta dos promissores quanto à estimulação da regeneração óssea peri-implantar e à monitorização da fixação osso-implante. O principal objetivo deste estudo é analisar computacionalmente os estímulos elétricos, aplicados por sistemas de estimulação capacitiva planar, em estruturas trabeculares. Os resultados mostram variações na gama 0-0,8156 V/mm para estados de descolamento entre 0 e 1 mm, dependendo da zona óssea, dos parâmetros aplicados, assim como do estado de fixação osso-implate. Foram observadas correlações superiores a 98% entre as várias curvas dos resultados obtidos relativas às diferentes estimulações elétricas estudadas. Os resultados obtidos foram comparados com estudos in vitro e in vivo de estimulação capacitiva, sendo que se denotaram resultados promissores à estimulação do osso. Os sistemas capacitivos, para além de poderem operar como atuadores terapêuticos, podem também ser usados como sistemas de monitorização. Como tal, compararam-se ainda os resultados da capacidade elétrica obtidos no modelo computacional com os resultados obtidos em ensaios experimentais num trabalho precedente. Enquanto que, nos modelos computacionais os valores obtidos se encontram numa gama entre 0,9829 e 1,2384 pF, os experimentais variam entre 2,5112 e 2,5829 pF, considerando as mesmas condições da interface. Ao normalizar estes resultados, verifica-se um erro de cerca de 9,89% entre as curvas. Este estudo apresenta resultados favoráveis à estimulação e monitorização de diferentes interfaces osso-implante, e, por isso, o seu desempenho deve ser estudado para a sua futura integração em implantes ativos instrumentadoJoint replacement surgery is among the most widely performed surgical procedures worldwide. To avoid revision surgeries, the concept of instrumented implant emerged, which is undergoing increasing scientific evolution, showing in previous studies promising results regarding the stimulation of peri-implant bone regeneration and the monitoring of bone-implant fixation. The main objective of this study is to analyze computationally the electrical stimuli, applied by capacitive planar stimulation systems, in trabecular structures. The results show variations in the range of 0-0.8156 V/mm for detachment states between 0 and 1 mm, depending on the bone zone, the parameters applied, as well as the bone-implant fixation state. Correlations higher than 98% were observed between the curves of the results obtained regarding the different electrical stimulations studied. The results obtained were compared with in vitro and in vivo studies of capacitive stimulation, where promising results for bone stimulation were verified. Capacitive systems, in addition to being able to operate as therapeutic actuators, can also be used as monitoring systems. The electric capacity results obtained in the computational model were also compared with the results obtained in experimental tests in previous work. While, in the computational models, the values obtained are in a range between 0.9829 and 1.2384 pF, the experimental ones vary between 2.5112 and 2.5829 pF, considering the same interface conditions. When normalizing these results, an error of about 9.89% is verified between the curves. This study presents the favorable results for stimulation and monitoring of different bone-implant interfaces and, therefore, its performance should be studied for its future integration into active instrumented implants2021-05-20T13:42:11Z2021-02-15T00:00:00Z2021-02-15info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10773/31403porVideira, Dora José Ramosinfo: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:RCAAP2024-02-22T12:00:37Zoai:ria.ua.pt:10773/31403Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T03:03:17.833313Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv Modelos computacionais para monitorizar variações na interface osso-implante em implantes instrumentados
title Modelos computacionais para monitorizar variações na interface osso-implante em implantes instrumentados
spellingShingle Modelos computacionais para monitorizar variações na interface osso-implante em implantes instrumentados
Videira, Dora José Ramos
Implante instrumentado
Modelos computacionais
Estimulação capacitiva
Campo elétrico
Osseointegração
Descolamento assético
title_short Modelos computacionais para monitorizar variações na interface osso-implante em implantes instrumentados
title_full Modelos computacionais para monitorizar variações na interface osso-implante em implantes instrumentados
title_fullStr Modelos computacionais para monitorizar variações na interface osso-implante em implantes instrumentados
title_full_unstemmed Modelos computacionais para monitorizar variações na interface osso-implante em implantes instrumentados
title_sort Modelos computacionais para monitorizar variações na interface osso-implante em implantes instrumentados
author Videira, Dora José Ramos
author_facet Videira, Dora José Ramos
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Videira, Dora José Ramos
dc.subject.por.fl_str_mv Implante instrumentado
Modelos computacionais
Estimulação capacitiva
Campo elétrico
Osseointegração
Descolamento assético
topic Implante instrumentado
Modelos computacionais
Estimulação capacitiva
Campo elétrico
Osseointegração
Descolamento assético
description A cirurgia de substituição de articulações encontra-se entre os procedimentos cirúrgicos mais realizados a nível mundial. De modo a evitar as cirurgias de revisão, surgiu o conceito de implante instrumentado que se encontra em crescente evolução científica, evidenciando já em estudos anteriores resulta dos promissores quanto à estimulação da regeneração óssea peri-implantar e à monitorização da fixação osso-implante. O principal objetivo deste estudo é analisar computacionalmente os estímulos elétricos, aplicados por sistemas de estimulação capacitiva planar, em estruturas trabeculares. Os resultados mostram variações na gama 0-0,8156 V/mm para estados de descolamento entre 0 e 1 mm, dependendo da zona óssea, dos parâmetros aplicados, assim como do estado de fixação osso-implate. Foram observadas correlações superiores a 98% entre as várias curvas dos resultados obtidos relativas às diferentes estimulações elétricas estudadas. Os resultados obtidos foram comparados com estudos in vitro e in vivo de estimulação capacitiva, sendo que se denotaram resultados promissores à estimulação do osso. Os sistemas capacitivos, para além de poderem operar como atuadores terapêuticos, podem também ser usados como sistemas de monitorização. Como tal, compararam-se ainda os resultados da capacidade elétrica obtidos no modelo computacional com os resultados obtidos em ensaios experimentais num trabalho precedente. Enquanto que, nos modelos computacionais os valores obtidos se encontram numa gama entre 0,9829 e 1,2384 pF, os experimentais variam entre 2,5112 e 2,5829 pF, considerando as mesmas condições da interface. Ao normalizar estes resultados, verifica-se um erro de cerca de 9,89% entre as curvas. Este estudo apresenta resultados favoráveis à estimulação e monitorização de diferentes interfaces osso-implante, e, por isso, o seu desempenho deve ser estudado para a sua futura integração em implantes ativos instrumentado
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021-05-20T13:42:11Z
2021-02-15T00:00:00Z
2021-02-15
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10773/31403
url http://hdl.handle.net/10773/31403
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799137688418254848