Análise estrutural utilizando mef de uma órtese tipo colete Rigo Cheneau para tratamento de escoliose

• Autor(a) principal: Baía Junior, Luiz Otávio Santana
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/50121
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA::ENGENHARIA MEDICA::TECNOLOGIA DE PROTESES; Elementos finitos; Rigo Cheneau; Escoliose; Análise biomecânica; Finite elements; Scoliosis; Biomechanical analysis

A coluna vertebral é uma estrutura complexa constituída por um conjunto articulado mono-axial, com alguma rotação entre as vértebras, trata-se de uma estrutura biomecânica complexa, que contém múltiplas estruturas de movimento, como ossos, ligamentos, discos intravertebrais e cartilagens na qual pode-se desenvolver diversas patologias, dentre elas, a Escoliose. A escoliose é chamada de idiopática quando nenhum distúrbio indutivo como paralisia, malformação congênita ou doença metabólica foi estabelecido. Modelos de elementos finitos vêm sendo comumente utilizados para análises biomecânicas e, dentre os estudos existentes, são comuns análises de comportamento da coluna vertebral e suas diversas estruturas sobre cargas. Estudos recentes comprovam que os efeitos da correção de coletes fabricados por tecnologia CAD/CAM com a de outros projetados de maneira tradicional, de forma manual, são mais leves e têm melhores efeitos corretivos Contudo, tais estudos focam mais em análises no plano coronal, desconsiderando os planos sagital e transverso, que também devem ser analisados para uma maior proximidade com a realidade do grau da escoliose no paciente. Diante dessa problemática, esse trabalho de conclusão de curso irá realizar uma análise estrutural estática de um colete tipo Rigo Cheneau utilizado MEF para mensurar o que acontece com a peça terapêutica durante o tratamento corretivo da escoliose no paciente. A estrutura do colete foi analisada computacionalmente a partir dos possíveis carregamentos gerados durante a acomodação do mesmo ao paciente, além disso, as regiões superiores e inferiores do colete foram fixadas, simulando a fixação no corpo do paciente. Com isso, como esperado, os locais de maior deformação são os que sofreram extrusões negativas ao longo da moldagem e consequentemente são também os que possuem alta concentração de cargas. Com isso, a correlação entre a ocorrência de falha, decorre dos locais onde há uma compressão nas regiões torácica e axilar da paciente. o estudo por elementos finitos foi capaz de trazer à luz o cuidado necessário em tais regiões para evitar a ocorrência de trincas e falhas, algo passível de ocorrer e que compromete o tratamento do paciente ao exigir manutenções e falta de uso contínuo do colete. Interessante notar a precisão do estudo com a realidade, já que as principais manutenções ocorrem nos pontos de compressão da coluna do paciente. Logo, o modelo coaduna com o colete final e permite a inserção de melhorias em seu design, seja na mudança de material ou de espessura nas regiões mais suscetíveis à deformação capazes de gerar trincas. Outrossim, o modelo também pode ser melhorado ao vincular um estudo de otimização topológica geométrica, podendo melhorar seu design para reduzir a possibilidade de ocorrência de trincas.