implantes ortopédicos deficiências das articulações

implantes ortopédicos – deficiências das articulações

• quando um paciente se queixa de dor na articulação (da anca ou joelho) a causa mais usual é a artrite.

• a substituição da articulação natural por uma artificial é muitas vezes “a solução” para articulações deficientes. • “a solução” para a articulação da anca ou do joelho é frequentemente a substituição total da articulação.

implantes ortopédicos

• são realizadas por ano, no mundo inteiro, entre 0.5 e 1 milhão de artroplastias da anca. • as principais causas para a realizam de uma artroplastia são a osteoartrite, a artrite reumatóide, a osteonecrose ou uma fractura.

componente acetabular –inclui uma parte que interagirá com a

esfera da componente femoral, possibilitando o movimente da articulação, parte essa muitas vezes em polietileno inserida

numa cúpula metálica (p.ex., em titânio)

remoção da

cabeça do fémur

artroplastia total da anca – processo cirúrgico

componente femoral – em geral, a haste é constituída numa liga de

Co-Cr, de titânio ou de aço, enquanto a esfera é

de Co-Cr ou cerâmica.

montagem

final

artroplastia total da anca – modo de fixação

fixação

por “cimento”

fixação

biológica

• o processo de polimerização do cimento ósseo (PMMA) liberta calor e origina temperaturas que provocam a necrose óssea

• imediatamente após a introdução do implante não existe osseointegração

• para que exista osseointegração é fundamental a estabilidade inicial do implante (pequenos deslocamentos interfacias)

implantes ortopédicos – taxas de revisão

• para pacientes com uma actividade moderada, um “bom” implante da anca pode durar entre 15 a 20 anos → e para os pacientes mais “activos” (novos)?

• a maior parte dos pacientes com implantes da anca e com actividades moderadas, não tem dores nos primeiros 10-15 anos após a implantação.

implantes ortopédicos – revisão

• os maiores problemas dos implantes tem origem no desgaste da junta e no laxar do implante. • outro aspecto problemático resulta da absorção óssea existente em torno do implante, que tem implicações directas na performance do implante e origina dificuldades nas cirurgias de revisão.

implantes ortopédicos – transferência de carga

modelo de Voigt → E_eq = (A₁/A) . E₁ + (A₂/A) . E₂

F₁= [(A₁.E₁)/(A₁.E₁+ A₂.E₂)] , F₂= [(A₂.E₂)/(A₁.E₁+ A₂.E₂)]

• o suporte de carga é efectuado preferencialmente pelo componente mais rígido.

• antes de se atingir uma situação “estacionária”

(descrita pelo modelo de Voigt) é necessário transferir a carga de um componente para o outro.

• a transferência de carga dá-se por tensões de corte na interface dos dois componentes.

implantes ortopédicos – transferência de carga

• a transferência de carga em esforço axial ou em flexão tem analogias.

•a transferência de carga entre dois componentes é realizada nas extremidades da interface.

N₀

1

2 _M

implantes ortopédicos – transferência de carga

• para que existam tensões de corte a haste terá estar fixa ao osso (bonded), ou então existir atrito

• se não existirem tensões de corte a “subsidiência” originará forças capazes de suster a haste

• o modelo de haste fixa ao osso será um modelo idealizado, admissível numa ligação cimentada ou biológica idealizada.

• a alteração de um modelo de haste fixa para um modelo de contacto com atrito é susceptível de alterar substancialmente as tensões na interface.

implantes ortopédicos – influência do material da haste

•a haste é de material mais rígido que o osso, originando o fenómeno de stress

shielding e consequentemente à reabsorção

do osso.

• hastes mais rígidas originam maior stress

shielding, logo maior reabsorção óssea.

• o cimento ósseo possui rigidez inferior à das hastes e do osso cortical.

• na haste cimentada é possível analisar o conjunto haste/cimento como um todo de rigidez intermédia.

implantes ortopédicos – influência do material da haste

• um dos aspectos mais relevantes num implante são os deslocamentos que ocorrem na interface com a haste. • implantes mais flexíveis são

susceptíveis de originar maiores valores de deslocamentos tangenciais na sua interface.

• uma tendência para maiores

deslocamentos na interface origina uma maior tendência para o laxar.

• deverá assim ser encontrado um

compromisso para a rigidez do material da haste, devendo-se ter em conta