Estudo da remodelação óssea no úmero após uma artroplastia do ...

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Lista de Figuras Figura 1.1 – Articulação glenumeral aberta (Fonte: (Netter 2002)) ................................................... 1 Figura 1.2 – Vista anterior da cápsula articular e ligamentos da articulação glenumeral (Fonte: (Netter 2002)) ..................................................................................................................................... 2 Figura 1.3 – Vista anterior (a e c) e posterior (b e d) da coifa dos rotadores e dos músculos do ombro, respectivamente (Fonte: (Netter 2002)) ................................................................................. 3 Figura 1.4 – Composição do osso compacto e esponjoso (Fonte: (Tortora e Grabowski 2001)) ..... 4 Figura 1.5 – Secção transversal do úmero (Fonte: (Tortora e Grabowski 2001)) ............................. 4 Figura 1.6 – Radiografia do úmero, apresentando o centro de rotação (ponto negro), base da cabeça (linha branca), centro do canal medular (linha vertical negra), raio de curvatura (RC), altura (HH), inclinação (HSA) e offset medial (OS) (Fonte: (Pearl 2005)) ................................................... 5 Figura 1.7 – Processo de remodelação óssea (Fonte: (Hill e Orth 1998)) ........................................ 6 Figura 1.8 – Substituição da articulação do ombro. À esquerda substituição com prótese anatómica (Fonte: (Rockwood 1998)) e à direita com prótese invertida (Fonte: (Charleston Orthopaedic Associates 2007)) .......................................................................................................... 8 Figura 1.9 – Diferentes modelos de prótese disponibilizados pela empresa Zimmer (Fonte: (Zimmer 2008)) ................................................................................................................................. 10 Figura 1.10 – Exemplo das características modulares (Fonte: (Zimmer 2008)) .............................. 10 Figura 1.11 – Complicações da artroplastia do ombro. a) Inversão de 180º do implante devido ao loosening (Fonte: (Ostelere e Soin 2003)), b) fractura periprostética na parte distal (Fonte: (Ostelere e Soin 2003)) .................................................................................................................... 11 Figura 1.13 – a) Configuração final do conjunto osso – implante (Fonte: (Zimmer 2008)), b) comparação da cabeça do implante e a cabeça do úmero (Fonte: (Zimmer 2008)) ....................... 12 Figura 1.12 – Instrumento para ressecção da cabeça do úmero (à esquerda) e abertura do canal medular (à direita) (Fonte: (Ingen Orthopedics LLC 2008)) ............................................................. 12 Figura 2.1 – Modelo material de optimização (Fonte: (Folgado 2004)) ........................................... 15 Figura 2.2 – Problema elástico generalizado com contacto ............................................................ 17 Figura 3.1 – Modelo tridimensional do úmero longitudinalmente dividido em duas partes ............. 19 Figura 3.2 – Superfície exterior do úmero, com criação de sólido na diáfise e parte da cabeça. A vermelho encontra-se seleccionada a parte não sólida do úmero .................................................. 20 Figura 3.3 – Secção longitudinal e transversal dos modelos geométricos do osso com e sem canal medular ............................................................................................................................................. 20 Figura 3.4 – Comparação entre os modelos geométrico e real da prótese cimentada ................... 21 Figura 3.5 – Modelo de osso com implante cimentado; secção longitudinal à esquerda................ 22 Figura 3.6 – À esquerda, comparação entre os modelos geométrico e real da prótese press-fit; à direita, modelo de osso com implante press-fit ................................................................................ 22 Figura 3.7 – Estrutura correspondente ao modo de partição dos diferentes modelos .................... 23 Figura 3.8 – Procedimento para obtenção da malha de elementos finitos com elementos hexaedros de 8 nós .......................................................................................................................... 24 VII
Figura 3.9 – Modelo tridimensional do osso intacto sem canal medular, vista global e secção longitudinal. Densidades em escala de cinzentos, com osso cortical a branco e osso trabecular a cinzento. b) Distribuição de densidades para k=0.1 x 10 -3 e passo=0.9 x 10 2 . ............................... 28 Figura 3.9 (cont.) – Modelo tridimensional do osso intacto sem canal medular, vista global e secção longitudinal. Densidades em escala de cinzentos, com osso cortical a branco e osso trabecular a cinzento. c) Distribuição de densidades para k= 0.2 x 10 -3 e passo=0.6 x 10 2 . d) Distribuição de densidades para k=0.3 x 10 -3 e passo=0.4 x 10 2 .................................................... 29 Figura 3.10 – Evolução da massa total de osso para os diferentes valores de k ............................ 30 Figura 3.11 – Modelo tridimensional do osso intacto com canal medular, secção longitudinal. Densidades em escala de cinzentos, com osso cortical a branco e osso trabecular a cinzento. a) Distribuição inicial. b) Distribuição final ............................................................................................ 31 Figura 3.12 – Modelo tridimensional do osso intacto com canal medular, secção longitudinal. Densidades em escala de cinzentos, com osso cortical a branco e osso trabecular a cinzento. ... 32 Figura 3.13 – Malha volúmica do úmero (à esquerda), do implante cimentado (ao meio) e do cimento (à direita). ............................................................................................................................ 33 Figura 3.14 – Malha volúmica do úmero (à esquerda) e do implante de press-fit (à direita). ......... 34 Figura 3.15 – Diferentes regiões nas quais o úmero foi divido. Fonte: (Sanchez-Sotelo, et al. 2001) .......................................................................................................................................................... 36 Figura 4.1 – Evolução da massa total de osso ao longo do processo de adaptação óssea do modelo com implante cimentado, considerando o implante colado ao cimento .............................. 37 Figura 4.2 – Modelo tridimensional do osso com implante cimentado (implante “colado” ao cimento), vista global e secção longitudinal. Densidades em escala de cinzentos, com osso cortical a branco e osso trabecular a cinzento. a) Distribuição de densidades inicial. b) Distribuição de densidades final................................................................................................................................ 38 Figura 4.3 - Evolução da massa total de osso ao longo do processo de adaptação óssea do modelo com implante cimentado, considerando contacto sem atrito entre o implante e o cimento 39 Figura 4.4 - Modelo tridimensional do osso com implante cimentado (com contacto sem atrito entre o implante e o cimento) vista global e secção longitudinal. Densidades em escala de cinzentos, com osso cortical a branco e osso trabecular a cinzento. a) Distribuição de densidades inicial. b) Distribuição de densidades final....................................................................................................... 40 Figura 4.5 - Evolução da massa total ao longo do processo de adaptação óssea do modelo com implante cimentado, considerando contacto com atrito entre o implante e o cimento .................... 41 Figura 4.6 - Modelo tridimensional do osso com implante cimentado (com contacto com atrito entre o implante e o cimento) vista global e secção longitudinal. Densidades em escala de cinzentos, com osso cortical a branco e osso trabecular a cinzento. a) Distribuição de densidades inicial. b) Distribuição de densidades final....................................................................................................... 42 Figura 4.7 - Evolução da massa total ao longo do processo de adaptação óssea do modelo com implante press-fit, considerando o implante “colado” ao osso. ........................................................ 43 Figura 4.8 - Modelo tridimensional do osso com implante press-fit considerando o implante “colado” ao osso, vista global e secção longitudinal. Densidades em escala de cinzentos, com VIII
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Capítulo 5 Discussão e Conclusõe
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O modelo de contacto com atrito (4.
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apresentados no capítulo 4. De ref
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Referências Andreykiv, A., P. J. P
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Katz, D., G. O' Toole, L. Cogswell,
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Zohdi, Tarek I., e Peter Wrigges. I
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Anexo B B.1 Modelo com implante cim
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B.2.2 Contacto sem atrito Figura B.
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