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Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.unb.br/handle/10482/21785
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Title: Caracterização e estudo de desgaste em próteses totais de joelho
Other Titles: Characterization and wear study in total knee replacement prostheses
Authors: Barcelos, Flávia dos Santos
Orientador(es):: Cueva Galárraga, Edison Gustavo
Assunto:: Artroplastia total - joelho
Joelhos - ferimentos e lesões
Prótese
Issue Date: 21-Nov-2016
Citation: BARCELOS, Flávia dos Santos. Caracterização e estudo de desgaste em próteses totais de joelho. 2016. xx, 124 f., il. Dissertação (Mestrado em Integridade de Materiais da Engenharia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2016.
Abstract: A utilização de próteses ortopédicas cresce a cada ano, seja pelo envelhecimento da população ou pelo aumento da prática de atividades físicas. Apesar de existirem normas que regulamentam os materiais e as características das próteses, a inexistência de um órgão fiscalizador permite a distribuição de produtos de baixa qualidade e que não atendem as expectativas dos pacientes. Neste trabalho são apresentadas informações sobre: a articulação do joelho; a história das próteses e da artroplastia; e os materiais utilizados na sua fabricação. Apresenta-se também, a caracterização de três conjuntos de próteses totais de joelho, que falharam precocemente, e se investiga as possíveis causas destas falhas. Os conjuntos foram caracterizados por meio de análises da rugosidade superficial, microscopia Confocal, medidas de densidade, análises térmicas, químicas e metalográficas. Dois conjuntos foram submetidos a ensaios de desgaste utilizando uma máquina que possibilita simular os movimentos da articulação durante a caminhada. Os ensaios tiveram uma duração de 500.000 ciclos e foi usada uma carga de 40 quilogramas. Os resultados de caracterização apontaram a presença de elementos tóxicos nos componentes metálicos (ex. o Tálio), e o uso de dosagens inadequadas de radiação, nos componentes poliméricos, durante sua fabricação. Os ensaios de desgaste confirmaram algumas evidências apontadas na caracterização, como por exemplo: o inadequado posicionamento dos componentes provoca sobrecargas localizadas, e com isso, um desgaste acelerado do componente polimérico; a rugosidade superficial do componente metálico influencia diretamente no dano superficial e no desgaste do componente polimérico; as partículas de desgaste removidas do conjunto, formadas por polímero e metais, ficam aderidas a uma das superfícies de contato, modificando as condições de deslizamento, ou ficam retidas nas adjacências do contato, provocando reações adversas do organismo como inflamação ou necrose localizada. Este trabalho chama a atenção para a necessidade de melhorias nos processos de fabricação de próteses de joelho e recomenda a realização outras pesquisas com biomateriais, para que mais qualidade de vida seja oferecida aos pacientes. _________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT
The use of orthopedic implants is increasing every year, because of the population ageing or the increase in sports practice. Despite the Standards that regulate materials and some prostheses characteristics, the absence of a supervisory organization allows distribution of low-quality products that do not meet patients expectations. This dissertation presents information about: the knee joint; the history of prostheses and arthroplasty; and the most used materials for manufacturing. It also presents the characterization of three sets of total knee prostheses witch failed early and it investigates the possible failure of these sets. The sets were characterized by surface roughness analysis, CONFOCAL microscopy, density measurements, thermal, chemical and metallographic analysis. Two sets underwent wear tests using a machine that allows to simulate the joint movements during walking. The tests lasted 500.000 cycles, 40 kilogram loaded. Characterization results showed (e.g. Thallium) presence of toxic material and the use of inadequate radiation dosage in polymeric components, during manufacture. Wear tests confirmed some evidence pointed in characterization, for exemple: inadequade components position causes localized overload, and then, na accelerate polymer wear; surface roughness of metalic components directly affects surface damage and wear of polymeric component; debris, removed from the sets, made of metal and polymer, join one of contact surfaces, changing the sliding condition; or join the contact adjacencies, leading to body adverse reaction, like inflammation and localized necrosis. This dissertation draws attention to the need of improvement in manufacturing knee prostheses processes and endorses the development of other reserches related to biomaterials, so more quality of life can be offered to patients.
Description: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Programa de Pós-Graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2016.
Licença:: A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
Appears in Collections:FGA - Mestrado em Integridade de Materiais da Engenharia

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