Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/18891
Document type: Tese
Access type: Acesso Embargado
Title: Desenvolvimento de um implante de coluna cervical biorreabsorvível
Alternate title (s): Development of bioresorbable cervical spinal implant
Author: Souza, Fernando Lourenço de
First Advisor: Araujo, Cleudmar Amaral de
First coorientator: Zavaglia, Cecília Amélia de Carvalho
First member of the Committee: Sousa, Edson Antônio Capello
Second member of the Committee: Lima, Antônio Marcos Gonçalves de
Third member of the Committee: Canto, Fabiano Ricardo de Tavares
Fourth member of the Committee: Costa, Henara Lillian
Summary: A interação entre as áreas da saúde com as engenharias vem auxiliando no desenvolvimento de técnicas e dispositivos que propiciam uma melhor qualidade de vida para a sociedade. Um dos resultados mais marcantes na sociedade moderna foi o uso de biomateriais para a fabricação de implantes. Neste sentido, os materiais poliméricos têm ganhado uma importância significativa em tratamentos cirúrgicos, principalmente os biorreabsorvíveis, pois, uma vez em contato com os líquidos corpóreos, iniciam um processo de degradação, desaparecendo por completo do organismo dentro de um determinado tempo. Em processos cirúrgicos, implantes produzidos com esses materiais devem suportar os carregamentos impostos até o processo de osteossíntese, principalmente, em estruturas biológicas complexas, como a coluna vertebral. Neste caso, no processo cirúrgico de artrodese da coluna vertebral, normalmente, utilizam-se implantes fabricados em titânio que necessitam de procedimentos específicos de fixação, o que eleva o tempo cirúrgico, além de ser em geral de alto custo. Diante disto, o objetivo deste trabalho foi projetar um novo implante para coluna cervical fabricado com material bioreabsorvível. A validação deste novo implante foi feita através de modelagens por elementos finitos comparativamente a um sistema de implantes importado utilizado na artrodese da coluna. O novo implante é composto por uma estrutura tipo “colmeia”, que recebe o enxerto ósseo, e por quatro parafusos inclinados dentro da área útil das vértebras. A placa de apoio do implante possui furos com filetes de rosca para auxiliar na fixação dos parafusos. Nas análises observou-se que o novo implante está dimensionado para os carregamentos impostos na coluna e fornece boa estabilidade estrutural. Observouse que, enquanto o enxerto ósseo não estava consolidado, os deslocamentos são restringidos praticamente pela estrutura do implante. Em contrapartida, com a degradação do material do implante, a fixação das vértebras é transferida para a estrutura óssea, formada pelo enxerto, em um tempo aproximado de 9 meses.
Abstract: The interaction between health areas with engineering are assisting in development of techniques and devices that provide a better quality of life for society. One of the most striking results in modern society is the use of biomaterials to manufacture implants. In this sense, polymeric materials have gained significant importance in surgical treatments, especially bioresorbable polymers, because once in contact with the body fluids, the degradation process starts, so that they disappear completely from the body within a certain time. In surgical procedures, implants produced with these materials must withstand the loads imposed by osteosynthesis process, especially in complex biological structures such as the spine. In this case, the surgical procedure for arthrodesis of spine, usually, uses titanium implants that require specific fixation procedures, which lengthen the surgical procedure, in general increasing the costs. Therefore, the objective of this work was to design a new implant for cervical spine made of bioresorbable material. The validation of this new implant was performed using finite element modeling compared to an imported implant system used in spinal arthrodesis. The new implant is made by a structure such as a honeycomb, which receives the bone graft and four inclined screws within vertebrae working area. The implant bearing plate has holes with threads to assist screw fixing. It was found that the new implant is dimensioned for loads imposed on the column and provides good structural stability. It was observed that while the bone graft was not bound, the displacements are practically restricted by implant structure. However, with the implant material degradation, the fixation of the vertebrae is transferred to the bone structure, formed by the graft in approximately 9 months.
Keywords: Engenharia mecânica
Coluna cervical
Implantes artificiais
Materiais biomédicos
Materiais Biorreabsorvíveis
Elementos Finitos
Bioresorbable materials
Cage
Cervical spine
Finite element analysis
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Quote: SOUZA, Fernando Lourenço de. Desenvolvimento de um implante de coluna cervical biorreabsorvível. 2015. 138 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2015.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/18891
Date of defense: 6-Feb-2015
Appears in Collections:TESE - Engenharia Mecânica

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
DesenvolvimentoImplanteColuna.pdf
  Until 2019-05-30
Tese16.03 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.