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Este trabalho de investigação tem como objetivo a avaliação do estado de tensão gerado durante o processo de furação utilizando materiais sólidos de espumas de poliuretano rígidas com características similares ao osso cortical humano cadavérico. Foi desenvolvido um modelo experimental com recurso à técnica de extensometria e termografia, para obtenção das deformações no material e da temperatura na broca. Em simultâneo, foi desenvolvido um modelo numérico de dinâmica explícita calibrado com os resultados experimentais. Com base no estudo efetuado verificou-se que a diminuição da velocidade de avanço, para uma velocidade de rotação constante durante o processo de furação, provoca o aumento das tensões no material, em regiões próximas da zona de furação. info:eu-repo/semantics/publishedVersion

Face ao crescente aumento da população idosa verificado nos últimos anos, a técnica de furação constitui atualmente um dos procedimentos cirúrgicos mais utilizados na medicina. Tratando-se de uma ação indispensável no tratamento de fraturas ósseas, bem como no alojamento de implantes dentários, é essencial a utilização de parâmetros de furação adequados que permitam garantir a ausência do dano ósseo. O desenvolvimento de metodologias que avaliem e auxiliem o sucesso destes procedimentos tornou-se um desafio para a comunidade científica. O presente trabalho tem como objetivo avaliar o campo de deformações geradas no tecido ósseo sob um processo de furação, utilizando um material de osso sintético da Sawbones®. info:eu-repo/semantics/publishedVersion

Em diferentes áreas da medicina existem processos cirúrgicos que envolvem a furação de tecido ósseo, dependendo o seu sucesso da conjugação de diversos parâmetros. A previsão e o controlo dos parâmetros envolvidos são fundamentais para a redução do dano no tecido ósseo. Este trabalho de investigação tem como objetivo avaliar o estado de tensão gerado durante o processo de furação utilizando materiais sólidos de espumas de poliuretano rígidas com características similares ao osso humano. Durante a furação dos materiais sólidos são utilizados métodos experimentais, baseados na extensometria e na termografia, para análise das deformações e da temperatura na broca. Os parâmetros envolvidos na furação são a velocidade de rotação e a geometria da broca constantes em diferentes testes, sendo variável a velocidade de avanço. Em simultâneo, foi desenvolvido um modelo numérico de formulação explícita, com recurso ao método de elementos finitos, através do programa LS-DYNA. Os resultados permitem obter o campo de tensões nos materiais sólidos em função dos diferentes parâmetros de furação. Para a mesma velocidade de rotação e geometria da broca, a diminuição na velocidade de avanço provoca o aumento do nível de tensão. Em relação à resistência mecânica da espuma de poliuretano rígida utilizada, e para a zona de medição instrumentada, não há registo de dano material. O dano é provocado na zona de furação pela remoção do material.

As fraturas ósseas na região diafisária do fémur são lesões complexas das quais resultam, habitualmente, períodos extensos de hospitalização e de reabilitação. O sistema de classificação desenvolvido pelo grupo Suíço AO (Arbeitsgemeinschaft fur Osteosynthesefragen; ASIF- Association for the Study of Internal Fixation) inclui a classificação das fraturas nos ossos longos no tipo A, B, ou C. O estudo irá incidir sobre a fratura diafisária do fémur do tipo B. O recurso a hastes intramedulares bloqueadas, no que diz respeito à fixação intramedular, é um dos tratamentos possíveis deste tipo de fraturas. No presente trabalho é apresentado o desenvolvimento de uma metodologia para análise biomecânica de fraturas diafisárias do fémur (tipo B), seguindo o tratamento utilizado no hospital Nossa Senhora das Dores - Brasil. Foi gerado um biomodelo e um modelo simplificado do conjunto osso-implante-parafusos utilizando o método de elementos finitos. Os resultados obtidos indicam que a introdução das hastes intramedulares em aço inoxidável ou em titânio no fémur diminuem as tensões ao longo do osso, promovendo uma maior estabilidade. O modelo simplificado apresentou resultados compatíveis com o biomodelo. Este facto possibilita que o modelo simplificado se torne uma ferramenta vantajosa na análise biomecânica das fraturas diafisárias do fémur (tipo B), uma vez que não há recurso a imagens médicas.

Procedimentos cirúrgicos que envolvem o corte do tecido ósseo são uma prática cada vez mais frequente na medicina, sendo de extrema importância conhecer o comportamento deste tecido durante e após a cirurgia. A perda de tecido ósseo devido à produção excessiva de calor, durante os processos de furação óssea, é um dos problemas mais comuns e estudados na literatura. Diversos autores revelam que o aumento da temperatura durante a furação está diretamente relacionado com os parâmetros de corte escolhidos, nomeadamente a velocidade de corte, a velocidade de avanço, a força aplicada, a profundidade do corte, a utilização ou não de um sistema de refrigeração, a geometria da ferramenta de corte, e também o tipo de material da broca e de osso.