COMPARATIVO ENTRE UM OSSO COM PROPRIEDADES MECÂNICAS ISOTRÓPICAS E ORTOTRÓPICAS PELO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS EM UMA FRATURA
Muitos estudos que realizam simulações estruturais de ossos utilizando o método dos elementos finitos
consideram o tecido ósseo como sendo um material isotrópico, porém este é um material ortotrópico de acordo com a
literatura. O presente trabalho faz um comparativo entre esses dois comportamentos mecânicos, com o objetivo de
analisar se é viável utilizar este tipo de aproximação, levando em consideração os parâmetros de deslocamentos dos
sistemas e o tempo de duração da simulação. Para isso, é utilizado uma fratura coronal do côndilo femoral que foi
fixada com uso de 2 parafusos esponjosos anteriores e uma placa reta do tipo DCP com uso de 4 parafusos na face
lateral do fêmur distal. Observou-se que os resultados de deslocamentos não tiveram grandes variações entre o osso
isotrópico e o ortotrópico, com exceção dos deslocamentos dos parafusos esponjosos, onde houve uma diferença
expressiva de 106,7% e 135,1%. Então é indicado que sejam utilizadas propriedades mecânicas isotrópicas apenas para
resultados iniciais. Para as conclusões finais é mais apropriado considerar o osso como material ortotrópico, mesmo
que prolongue o tempo de simulação, fazendo com que não haja uma diferença muito alta nos resultados, pois deste
modo acabaria fugindo da realidade.
COMPARATIVO ENTRE UM OSSO COM PROPRIEDADES MECÂNICAS ISOTRÓPICAS E ORTOTRÓPICAS PELO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS EM UMA FRATURA
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DOI: https://doi.org/10.22533/at.ed.8292128109
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Palavras-chave: Método dos Elementos Finitos. Ortotrópico. Fratura Coronal do Côndilo Femural. Biomecânica.
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Keywords: Finite Element Method. Orthotropic. Hoffa's fracture. Biomechanics.
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Abstract:
Many studies that perform structural simulations of bones using the finite element method consider bone tissue
to be an isotropic material, however this is an orthotropic material according to the literature. The present work makes
a comparison between these two mechanical behaviors, in order to analyze whether it is feasible to use this type of
approach, taking into account the displacement parameters of the systems and the duration of the simulation. For this,
a coronal fracture of the femoral condyle is used, which was fixed using 2 cancellous screws and a straight DCP type
plate using 4 screws on the lateral face of the distal femur. It was observed that the results of displacements did not have
great variations between isotropic and orthotropic bone, with the exception of displacements of cancellous screws, where
there was a significant difference of 106.7% and 135.1%. So it is indicated that isotropic mechanical properties are used
only for initial results. For the final conclusions, it is more appropriate to consider bone as an orthotropic material, even
if it prolongs the simulation time, making sure that there is not a very high difference in the results, as this would end up
escaping reality. -
Número de páginas: 8
- Celso Júnio Aguiar Mendonça
- Ivan Moura Belo
- Igor Emanoel Espindola Loureiro
