Análise mecânica do reforço femoral proximal com polimetilmetacrilato em forma de X (análise in vitro)

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Freitas, Anderson
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Ensaio mecânico; Femoral neck fracture; Finite element method; Fratura do colo femoral; Mechanical test; Método dos elementos finitos; Osteoporose; Osteoporosis; Polimetilmetacrilato; Polymethylmethacrylate
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17142/tde-08022021-144411/

A osteoporose é considerada um problema de saúde pública com diversas consequências negativas, sendo a principal delas a ocorrência de fratura por trauma de baixa energia do extremo proximal do fêmur. São crescentes as investigações que buscam tratamentos para reduzir a incidência desta fratura, a qual possui um alto índice de morbidade e mortalidade, ocorrida na osteoporose. O objetivo deste estudo foi investigar a influência de um método de reforço do extremo proximal do fêmur (EPF) utilizando polimetilmetacrilato (PMMA) em forma de X, em ossos sintéticos, utilizando ensaios mecânicos e o método dos elementos finitos. Foram utilizados quinze ossos sintéticos da marca SawboneTM divididos em três grupos experimentais (n=5), sendo: grupo controle (DP), que não foram submetidos a nenhum tipo de reforço, grupo perfurado sem reforço (DSX), que foram submetidos a técnica de perfuração em X mas não foram preenchidos com PMMA e o grupo reforço em X (DX), que foram submetidos a uma técnica de reforço com PMMA. Exclusivamente no grupo DX, o volume de (PMMA) e a temperatura, durante o processo de preenchimento do X, foram avaliados. No ensaio mecânico, sob as mesmas condições, simulando queda sobre o trocanter, dos três grupos, observou-se: força máxima, deslocamento, rigidez e energia absorvida. Já no método do elemento finito, foram avaliadas as tensões máxima e mínima principal observadas nas regiões dos extremos proximais dos fêmures dos diferentes grupos experimentais. A média de volume e da temperatura alcançadas durante o preenchimento do grupo DX foi de 9,8 ml e 42,54 °C. Os resultados no ensaio mecânico obtidos para todos os modelos sintéticos dos 3 grupos experimentais, foram: as médias das forças máximas: (5562,0 ± 464,8) N, (4798,0 ± 121,2) N e (7132,0 ± 206,9) N, as médias dos deslocamentos: (13,6 ± 1,45) mm, (11,1 ± 0,5) mm e (13,2 ± 0,69) mm, as médias das rigidez: (673 ± 64,34) N/mm, (636 ± 8,7) N/mm e (738 ± 17,13) N/mm e as médias das energias absortivas de (36203 ± 3819) N.mm, (27617 ± 3011) N.mm e (44762 ± 3219) N.mm, todos respectivamente para os grupos DP, DSX e DX. Valores estes que demonstraram significância estatística com uso do teste ANOVA One-way (5%) para os parâmetros de força máxima, rigidez e energia absortiva entre os grupos. Nas simulações utilizando o método do elemento finito, as tensões máximas principais foram de: 24,82 kPa; 27,26 kPa; 18,03 kPa, e as tensões mínimas principais foram de: -61,54 kPa; -68,89 kPa; -42,66 kPa. Com os resultados das propriedades mecânicas e das análises das tensões, pelo método dos elementos finitos, verificou-se importantes vantagens na utilização do reforço do EPF em X, com o PMMA, no aumento da resistência mecânica estrutural, em modelos sintéticos de fêmures com caracteristicas osteoporóticas.