Estudo numérico do fenômeno de remodelamento ósseo em próteses de quadril com diferentes características

Abstract

A falha mais comum em prótese de quadril é a mecânica. Esta falha está associada ao fenômeno de reabsorção óssea. Dos modelos encontrados na literatura foi escolhido o Modelo Isotrópico de Stanford para correlacionar o esforço mecânico e a distribuição de densidades. Com este modelo foi analisado o remodelamento interno, em um modelo bidimensional e tridimensional. O modelo bidimensional encontrou boa correlação com outros estudos desenvolvidos e foi utilizado para avaliar a influência dos parâmetros na resposta do modelo. O modelo tridimensional foi utilizado para comparar a distribuição de densidades, entre um modelo com prótese maciça e outra vazada. Com o modelo tridimensional foi verificado que a reabsorção óssea foi menor na prótese vazada. Nos dois casos tridimensionais foi observado além da descalcificação na região proximal, a formação de um pedestal abaixo da prótese. As tensões encontradas na prótese vazada foram significativamente maiores do que as encontradas na prótese maciça. A prótese vazada apresentou melhor desempenho considerando as simplificações e método utilizado.

The most common hip prosthesis failure is mechanic. This is associated to the stress-shielding phenomenon and bone resorption. Based on literature the Stanford Isotropic Model was selected to correlate the mechanical aspect and density distribution. With this model the internal remodeling was analyzed in a two-dimensional and three-dimensional study. The two-dimensional study found good relation with previous studies and was used to evaluate the model parameters. The three-dimensional study was used to compare the density distribution, between a model with a solid and hollow prosthesis. With the tridimensional model was verified less bone resorption in the hollow prosthesis. In both three-dimensional studies was observed the proximal decalcification and a pedestal formation below the prosthesis. The stress found in the hollow prosthesis was significantly higher than the stress found in the solid prosthesis. The hollow prosthesis performance was better, considering the simplifications and the utilizes method.