Avaliação do efeito da radiação ultravioleta sobre polietileno de ultra-alto peso molecular usado em implantes para artroplastia.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2014 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/384 |
Resumo: | O polietileno de ultra alto peso molecular (PEUAPM) é um polímero com excelentes propriedades físicas e mecânicas tendo como mais notáveis a sua inércia química, a lubricidade, resistência impacto e resistência a abrasão. Exibe um papel relevante no sucesso na Artroplastia Total de Joelho (ATJ) e Artroplastia Total de Quadril (ATQ). A Artroplastia se caracteriza pela substituição da articulação natural por uma articulação artificial. As articulações artificiais são formadas por um conjunto de componentes, sendo fabricados de matéria prima metálica ou cerâmica e um componente, normalmente feito em PEUAPM, que é interposto entre componentes metálicos. Alguns fatores contribuem para um maior desgaste do componente de polietileno. Os componentes fabricados em polietileno PEUAPM não possuem fotoestabilizadores. E em inspeções realizadas em fabricantes e distribuidores destes produtos foi observado que durante seu processamento fabril e comercialização eles não são adequadamente protegidos da iluminação direta. As características consideradas importantes para o desempenho in vitro destes dispositivos estão definidas em normas técnicas, mas muitas destas normas somente recomendam determinados requisitos considerados importantes do ponto de vista técnico. Atualmente a área de materiais de uso em saúde trabalha em regulamentos que visam instituir os requisitos mínimos para registro de implantes ortopédicos. Desta forma, este trabalho propôs avaliar as possíveis alterações de componentes fabricados em polietileno de ultra alto peso molecular utilizados em procedimentos cirúrgicos de artroplastia e joelho e quadril, exposto a radiação ultravioleta. O trabalho foi dividido em 4 grupos: grupo 1 (material não exposto a UV); grupo 2 (material exposto a UV por 1h); grupo 3 (material exposto a UV por 24h) e grupo 4 (material exposto a UV por 48h). Todas as amostras foram caracterizadas por Difração de Raio X (DRX), Espectroscopia de Absorção de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Microscopia Ótica (MO), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) com mapeamento por EDS e Microscopia de Força Atômica (AFM) com o intuito de avaliar as possíveis degradações do PEUAPM submetidos a radiação UV. Os resultados demonstraram que a exposição do polímero a radiação UV em todos os tempos testados neste trabalho promoveu alterações nas amostras, pois foi observado, principalmente, nos ensaios de DRX e EDS que ocorreu respectivamente, um discreto aumento da cristalinidade do material e diminuição no percentual de oxigênio. Desta forma, pode-se concluir que o aumento da cristalinidade pode, pela ação da radiação UV, afetar nas propriedades do material contribuindo para o aumento do desgaste e diminuição do tempo de vida útil do implante. |
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Avaliação do efeito da radiação ultravioleta sobre polietileno de ultra-alto peso molecular usado em implantes para artroplastia.Evaluation of the effect of ultraviolet radiation on ultra high molecular weight polyethylene used implants for arthroplasty.BiomaterialArtroplastiaRadiação UltravioletaPolietileno de Ultra-Alto Peso MolecularUltraviolet RadiationUltra-High Molecular Weight PolyethyleneCiência e Engenharia de Materiais.O polietileno de ultra alto peso molecular (PEUAPM) é um polímero com excelentes propriedades físicas e mecânicas tendo como mais notáveis a sua inércia química, a lubricidade, resistência impacto e resistência a abrasão. Exibe um papel relevante no sucesso na Artroplastia Total de Joelho (ATJ) e Artroplastia Total de Quadril (ATQ). A Artroplastia se caracteriza pela substituição da articulação natural por uma articulação artificial. As articulações artificiais são formadas por um conjunto de componentes, sendo fabricados de matéria prima metálica ou cerâmica e um componente, normalmente feito em PEUAPM, que é interposto entre componentes metálicos. Alguns fatores contribuem para um maior desgaste do componente de polietileno. Os componentes fabricados em polietileno PEUAPM não possuem fotoestabilizadores. E em inspeções realizadas em fabricantes e distribuidores destes produtos foi observado que durante seu processamento fabril e comercialização eles não são adequadamente protegidos da iluminação direta. As características consideradas importantes para o desempenho in vitro destes dispositivos estão definidas em normas técnicas, mas muitas destas normas somente recomendam determinados requisitos considerados importantes do ponto de vista técnico. Atualmente a área de materiais de uso em saúde trabalha em regulamentos que visam instituir os requisitos mínimos para registro de implantes ortopédicos. Desta forma, este trabalho propôs avaliar as possíveis alterações de componentes fabricados em polietileno de ultra alto peso molecular utilizados em procedimentos cirúrgicos de artroplastia e joelho e quadril, exposto a radiação ultravioleta. O trabalho foi dividido em 4 grupos: grupo 1 (material não exposto a UV); grupo 2 (material exposto a UV por 1h); grupo 3 (material exposto a UV por 24h) e grupo 4 (material exposto a UV por 48h). Todas as amostras foram caracterizadas por Difração de Raio X (DRX), Espectroscopia de Absorção de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Microscopia Ótica (MO), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) com mapeamento por EDS e Microscopia de Força Atômica (AFM) com o intuito de avaliar as possíveis degradações do PEUAPM submetidos a radiação UV. Os resultados demonstraram que a exposição do polímero a radiação UV em todos os tempos testados neste trabalho promoveu alterações nas amostras, pois foi observado, principalmente, nos ensaios de DRX e EDS que ocorreu respectivamente, um discreto aumento da cristalinidade do material e diminuição no percentual de oxigênio. Desta forma, pode-se concluir que o aumento da cristalinidade pode, pela ação da radiação UV, afetar nas propriedades do material contribuindo para o aumento do desgaste e diminuição do tempo de vida útil do implante.The polyethylene, ultra high molecular weight (UHMWPE) is a polymer with excellent physical and mechanical properties with the most notable its chemical inertness, lubricity, impact resistance and abrasion resistance. Displays a relevant role in the successful Total Knee Arthroplasty (TKA) and Total Hip Arthroplasty (THA). The arthroplasty is characterized by replacement of the natural joint with an artificial joint. Artificial joints are formed by a set of components, being manufactured from metal or ceramic raw material and a component normally done in UHMWPE, which is interposed between the metal components. Some factors contribute to increased wear of the polyethylene component. Components manufactured in polyethylene UHMWPE not have photostabilizers. And inspections on manufacturers and distributors of these products was observed that during its industrial processing and marketing they are not adequately protected from direct light. Characteristics considered important for the in vitro performance of these devices are set in technical standards, but many of these standards only recommend certain requirements considered important from a technical standpoint. Currently the area of materials for use in healthcare working on regulations that seek to establish the minimum requirements for registration of orthopedic implants. Thus, this study aimed to evaluate the possible changes of components manufactured in polyethylene, ultra high molecular weight used in surgical procedures and knee arthroplasty and hip, exposed to ultraviolet radiation. The work was divided into 4 groups: group 1 (material not exposed to UV); group 2 (material exposed to UV for 1 h); group 3 (material exposed to UV for 24 h) and group 4 (material exposed to UV for 48 h). All samples were characterized by X-Ray Diffraction (XRD), Absorption Spectroscopy Fourier Transform Infrared (FTIR), optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) with EDS mapping and Atomic Force Microscopy (AFM) in order to evaluate the possible degradation of UHMWPE subjected to UV radiation. The results showed that exposure of the polymer to UV radiation at all times tested in this study modified the samples, it was observed mainly in the experimental XRD and EDS which occurred respectively a slight increase in crystallinity and decrease in the percentage oxygen. Thus, it can be concluded that the increase in crystallinity can by the action of UV radiation, affect the material properties contributing to increased wear and reduced useful life of the implant.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTPÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAISUFCGFOOK, Marcus Vinícius Lia.FOOK, M. V. L.http://lattes.cnpq.br/4149843752530120RIGO, Eliana Cristina da Silva.SANTOS, Patrícia Tatiana Araújo dos.RIBEIRO, Márcia Cristina de Moraes Reis.2014-07-162018-04-13T17:46:55Z2018-04-132018-04-13T17:46:55Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/384RIBEIRO, Márcia Cristina de Moraes Reis. Avaliação do efeito da radiação ultravioleta sobre polietileno de ultra-alto peso molecular usado em implantes para artroplastia. 2014. 68 f. (Dissertação de Mestrado) - Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba Brasil, 2014. 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