Estudo comparativo da influência de diferentes materiais em prótese num fémur humano

O principal objectivo deste trabalho é avaliar o comportamento biomecânico na utilização de diferentes materiais numa prótese do fémur. A substituição da anca é a artroplastia mais frequentemente realizada e é, sem dúvida, aquela que alcança o maior índice de sucesso entre todas as articulações artificiais. A artroplastia total da anca é importante para aqueles que sofrem há anos com dores intensas e que estão limitados nas suas actividades. Ao longo dos últimos anos tem havido grandes avanços da medicina sobre a artroplastia da anca (prótese total da anca), o que tem contribuído na melhoria do resultado da cirurgia. À medida que a população envelhece, a artroplastia da anca torna-se cada vez mais comum. Pretende-se assim avaliar a resistência biomecânica do conjunto osso-implante, através da distribuição de tensões e de deformações, num fémur do sexo masculino de 70 anos. É utilizada uma tomografia computorizada de alta resolução na criação do modelo geométrico tridimensional do caso em estudo. A análise biomecânica do conjunto osso-implante é efectuada com o recurso ao método de elementos finitos, considerando simultaneamente o efeito do osso cortical e trabecular. O modelo isotrópico e elástico em análise é submetido a diferentes carregamentos, próprios da actividade quotidiana e da influência muscular. A discussão dos resultados contempla as análises efectuadas com base na utilização de três materiais diferentes em próteses. Pretende-se verificar a influência da rigidez material do implante na obtenção dos resultados. Um implante rígido pode provocar o fenómeno de stress-shielding evitando a fusão ou a remodelação óssea proximal adaptativa e consequentemente levar à perda de massa óssea. Este trabalho permitirá identificar as zonas de maior concentração de tensões, para cada conjunto osso-implante em análise, atendendo às diferentes variáveis impostas. A discussão de resultados incidirá na utilização de diferentes materiais (aço-inoxidável, liga de titânio e crómio-cobalto) de forma a contribuir na escolha de um implante mais flexível