ESTUDOS DOS PARÂMETROS
BIOMECÂNICOS NA INTERFACE
IMPLANTE-OSSO NA
ARTROPLASTIA
PATELO-FEMORAL
1.
Contextualização do projecto
§
O Joelho2.
Artroplastia Patelo-Femoral
3.
Modelo numérico:
§
O Fémur§
Componentes do modelo4.
Simulação pelo Método dos
¡
O joelho é uma das mais importantes articulações do
corpo humano;
¡
Permite simultaneamente
mobilidade
e
estabilidade
;
¡
O estudo das patologias que o afectam não se
encontra tão desenvolvido quanto seria desejável.
¡ A artroplastia patelo-femoral (PFA) é indicada para pacientes com
osteoartrite isolada ou artrose pós-traumática na articulação
patelo-femoral, apresentado uma dor na parte anterior do joelho que não tem controlo via tratamento conservador;
¡ É uma boa alternativa à anteriormente utilizada técnica de
patelectomia, na resolução deste género de casos;
§ Permite também, nestes casos, evitar a artroplas?a total do joelho (ATJ);
¡ Permite preservar o ligamento anterior cruzado e manter a função
de flexão total do joelho.
A
RTROPLASTIA
P
ATELO
¡
Um dos fenómenos mais frequentemente referido para a
falência dos implantes é o efeito de
stress shielding
:
§ Redução das tensões/deformações nas zonas do osso anexas ao
implante, moHvado pelo contacto entre materiais com propriedades elásHcas diferentes.
Consequências possíveis:
§ Perda óssea;
§ Instabilidade a médio-‐longo prazo do implante.
Ø O osso torna-‐se menos denso porque está a ser menos solicitado.
A
RTROPLASTIA
P
ATELO
¡ Neste estudo pretende-se avaliar, com recurso a análise numérica
pelo Método dos Elementos Finitos, de que forma a geometria e rigidez da interface implante-osso pode influenciar o efeito de
stress shielding, bem como a própria estabilidade da prótese
patelo-femoral quando comparada com o osso intacto;
¡ Foram construídos, para este efeito, modelos numéricos do fémur
intacto e do fémur implantado com o componente femoral da prótese patelo-femoral, partindo da mesma base;
§ Foi considerado o modelo “Journey PFJ”, fabricado em Oxinium, da companhia
Smith & Nephew.
M
ODELO
N
UMÉRICO
Fémur Intacto
M
ODELO
N
UMÉRICO
Osso Cortical
¡
Foram escolhidas três situações fisiologicamente
representativas, em termos do ângulo de flexão do joelho:
§ 45º -‐ A subir escadas
§ 60º -‐ A descer escadas
§ 90º -‐ Exercício isométrico
¡
Foram consideradas, para cada umas destas três situações, cargas
específicas, em termos de magnitude e área de aplicação,
nomeadamente:
¡ Reacção da bbia no fémur (TR)
¡ Força côndilo-‐medial
¡ Força côndilo-‐lateral
¡ Patello-‐femoral joint reac0on force (PFJR)
Actividade Ângulo de flexão
(Graus)
Força de reacção da tíbia
S
IMULAÇÃO
PELO
M.E.F.
PFJR
Força Côndilo-Medial Força Côndilo-Lateral
Fémur com componente femoral da Prótese
¡
Foram medidos os valores de deformação em três
“linhas”, que atravessam a zona de três dos quatro
orifícios destinados à fixação da prótese, no osso
trabecular:
S
IMULAÇÃO
PELO
M.E.F.
R
ESULTADOS
90º -1200 -1000 -800 -600 -400 -200 0 Principal Elast ic St rain Min (µ st rai n ) Linha 1R
ESULTADOS
90º -1600 -1400 -1200 -1000 -800 -600 -400 -200 0 Principal Elast ic St rain Min (µ st rai n ) Linha 2R
ESULTADOS
90º -500 -450 -400 -350 -300 -250 -200 -150 -100 -50 0 Principal Elast ic St rain Min (µ st rai n ) Linha 3Conclusões actuais:
¡
Foi possível verificar que ocorre uma diminuição da
deformação elástica nas áreas do osso anexas à
prótese, especialmente no osso trabecular;
¡
A deformação registada não significa risco de ruptura
para o osso trabecular;
¡
Desta forma, este tipo de prótese terá forte
probabilidade de motivar uma revisão a médio-prazo.
Estes resultados têm por objectivo:
¡
Conceber novas geometrias que permitam reduzir o
efeito de stress shielding;
¡
Acrescentar dados concretos às discussões sobre
realização de ATJ ou “apenas” APF;
¡
