Made available in DSpace on 2015-04-14T13:59:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 397178.pdf: 84509 bytes, checksum: f4b89cdd0e8b8db74d158d3eb611929d (MD5) Previous issue date: 2007-11-20 / A artroplastia de coluna vertebral vem se consolidando a cada dia, como uma alternativa para os problemas de degenera??o de disco intervertebral de coluna. Por?m, a artrodese ainda ? a t?cnica mais utilizada como solu??o para problemas relacionados ? degenera??o de disco intervertebral de coluna, mesmo que pesquisas cl?nicas atuais demonstrem que os resultados obtidos com a aplica??o desta t?cnica n?o s?o satisfat?rios a m?dio e longo prazo [18]. No Brasil, a aplica??o de t?cnicas de artroplastia ainda ? muito restrita, principalmente quando se trata de cirurgias em pacientes que fazem parte da popula??o de classe baixa e m?dia, pois as pr?teses para artroplastia existentes no mercado s?o importadas e possuem altos pre?os. Por isso, realizou-se o desenvolvimento de uma pr?tese para substitui??o total de disco intervertebral, com objetivo de, utilizando tecnologia nacional, tornar a sua fabrica??o vi?vel, e, consequentemente, com custos reduzidos. A metodologia de desenvolvimento deste trabalho iniciou-se com o projeto assistido por computador, sendo fundamental a an?lise por elementos finitos do modelo computacional da pr?tese. Durante as simula??es virtuais, foram realizados ensaios est?ticos de compress?o axial e compress?o/cisalhamento, onde se observou que a pr?tese apresentou resultados de resist?ncia mec?nica acima do necess?rio para o uso pretendido. Estes ensaios demonstraram a viabilidade da fabrica??o de amostras para a realiza??o dos ensaios experimentais de compress?o axial est?tica. Por sua vez, os ensaios experimentais apresentaram um bom padr?o de repetibilidade entre as diferentes amostras, denotando a qualidade dos trabalhos realizados, bem como a uniformidade geom?trica e dimensional obtida na fabrica??o das amostras. Os ensaios experimentais apresentaram resultados muito pr?ximos aos encontrados nas simula??es computacionais, tornando-se poss?vel validar trabalhos realizados por elementos finitos, e confirmando que a pr?tese desenvolvida possui resist?ncia mec?nica acima do necess?rio.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:58:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 400633.pdf: 244771 bytes, checksum: 929e01919e85f7195f849c8c0c09bddc (MD5) Previous issue date: 2008-04-22 / Tit?nio e suas ligas s?o amplamente aplicados como materiais de implantes ortop?dicos e odontol?gicos devido a sua excelente biocompatibilidade, baixo m?dulo de elasticidade e alta resist?ncia ao desgaste e ? corros?o. Os fatores que influenciam decisivamente a adequada funcionalidade de um biomaterial s?o o crescimento do tecido ?sseo e a sua ades?o ? superf?cie do implante. Pesquisas recentes indicam que o processo de ades?o entre o implante e o tecido vivo depende da rugosidade superficial, devido ? modifica??o da sua superf?cie, e do crescimento ?sseo nesta regi?o. Essas modifica??es s?o alcan?adas principalmente com a deposi??o de revestimentos porosos por aspers?o t?rmica, a aplica??o de jateamentos com particulados cer?micos, ataques ?cidos e eletroqu?micos, entre outros. O objetivo espec?fico desta pesquisa ? estimar a osseointegra??o de filmes porosos de tit?nio em contato com a cortical ?ssea de ovinos, bem como avaliar o comportamento do processo de osseocondu??o desses filmes. O segundo objetivo ? avaliar a ades?o destes filmes porosos de tit?nio depositados sobre superf?cies modificadas de discos de tit?nio. As t?cnicas de fluoresc?ncia de raios X e espectroscopia por energia dispersiva de raios X foram aplicadas para verificar a composi??o qu?mica dos implantes, filme de tit?nio e implantes osseointegrados. A Microscopia Eletr?nica de Varredura foi usada para caracterizar a morfologia dos discos de Ti, filme de tit?nio e a interface tecido ?sseo/filme de tit?nio/metal-base. Testes de tra??o foram aplicados para avaliar a osseointegra??o dos filmes de tit?nio e a ades?o destes aos discos. Os valores de tens?o de ruptura estimados para os filmes de tit?nio s?o superiores aos verificados em discos sem revestimento poroso de tit?nio (RENZ, 2007), principalmente no per?odo de 30 dias p?s-operat?rio. Os filmes de tit?nio atacados com ?cido fluor?drico apresentaram os maiores valores de tens?o de ruptura da interface osso-filme quando comparados aos filmes somente depositados, indicando aumento da osseointegra??o. Os valores de ades?o dos filmes de tit?nio para as superf?cies modificadas s?o maiores que os valores de ades?o na superf?cie somente usinada.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:59:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 383160.pdf: 3194550 bytes, checksum: cc6dcfdfc93d7782e5f949d40152d488 (MD5) Previous issue date: 2006-07-17 / Os implantes de quadril s?o constitu?dos de uma cabe?a esf?rica met?lica que e. g., ? de a?o inoxid?vel 316-L ou ligas de Cr-Co, al?m de um componente polim?rico (UHMWPE). A aplica??o da radia??o gama usada no processo de esteriliza??o e dos raios X de diagn?stico utilizados no controle cl?nico da pr?tese podem contribuir na degrada??o prematura da superf?cie do UHMWPE resultando numa diminui??o do seu tempo de vida ?til. Neste trabalho, foi estudado o grau de prote??o de revestimentos tipo filme fino de tit?nio sobre o componente polim?rico (UHMWPE) em fun??o da exposi??o aos raios X de diagn?stico, comparando-os com os pol?meros n?o revestidos que tamb?m foram expostos ao mesmo tipo de radia??o. Parte destas amostras foram submersas em uma solu??o de HBSS (Hank s Balanced Salt Solution), a qual ? freq?entemente utilizada em culturas de c?lulas, pois simula o meio fisiol?gico do organismo humano. As amostras foram analisadas por diversas t?cnicas de caracteriza??o, dentre elas, a t?cnica de nanodureza para uma an?lise das propriedades mec?nicas do pol?mero, microscopia eletr?nica de varredura (MEV) para observa??o da qualidade superficial do UHMWPE e infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) para avalia??o das modifica??es na composi??o qu?mica do pol?mero. Ap?s serem irradiadas, as amostras utilizadas na primeira parte do trabalho, os resultados dos testes de nanodureza levaram a concluir que as propriedades mec?nicas do UHMWPE variam de lote para lote. As an?lises de MEV indicaram dois fatos claros: primeiramente que as amostras revestidas apresentavam uma qualidade superficial com menos danos que as amostras revestidas em concord?ncia com as an?lises de nanodureza e FTIR. Desta forma, com base nos resultados obtidos, podemos concluir que nossa hip?tese inicial, de que uma fina camada de tit?nio pode diminuir a oxida??o superficial do UHMWPE, ? verdadeira.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:57:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IvanMFL.pdf: 663615 bytes, checksum: a9a612a8d366a8eadb51a7b7c58984a5 (MD5) Previous issue date: 2009-02-20 / Due to advances in the manufacturing process of orthopedic prostheses, the need for better quality shape reading techniques (i.e. with less uncertainty) of the residual limb of amputees became a challenge. To overcome these problems means to be able in obtaining accurate geometry information of the limb and, consequently, better manufacturing processes of both transfemural and transtibial prosthetic sockets. The key point for this task is to customize these readings trying to be as faithful as possible to the real profile of each patient. Within this context, firstly two prototype versions (α and β) of a 3D mechanical scanner for reading residual limbs shape based on reverse engineering techniques were designed. Prototype β is an improved version of prototype α, despite remaining working in analogical mode. Both prototypes are capable of producing a CAD representation of the limb via appropriated graphical sheets and were conceived to work purely by mechanical means. The first results were encouraging as they were able to achieve a great decrease concerning the degree of uncertainty of measurements when compared to traditional methods that are very inaccurate and outdated. For instance, it's not unusual to see these archaic methods in action by making use of ordinary home kind measure-tapes for exploring the limb's shape. Although prototype β improved the readings, it still required someone to input the plotted points (i.e. those marked in disk shape graphical sheets) to an academic CAD software called OrtoCAD. This task is performed by manual typing which is time consuming and carries very limited reliability. Furthermore, the number of coordinates obtained from the purely mechanical system is limited to sub-divisions of the graphical sheet (it records a point every 10 degrees with a resolution of one millimeter). These drawbacks were overcome by designing the second release of prototype β in which it was developed an electronic variation of the reading table components now capable of performing an automatic reading (i.e. no human intervention in digital mode). An interface software (i.e. drive) was built to facilitate data transfer. Much better results were obtained meaning less degree of uncertainty (it records a point every 2 degrees with a resolution of 1/10 mm). Additionally, it was proposed an algorithm to convert the CAD geometry, used by OrtoCAD, to an appropriate format and enabling the use of rapid prototyping equipment aiming future automation of the manufacturing process of prosthetic sockets. / Devido aos avan?os no processo de fabrica??o de pr?teses ortop?dicas, a necessidade de uma melhor qualidade t?cnica na leitura da forma (i.e., com menos incertezas) da parte residual dos amputados tornou-se um desafio. Para superar esses problemas ? necess?rio ser capaz de obter informa??es precisas da geometria do membro e, consequentemente, melhorar os processos de fabrica??o de pr?teses e cartuchos transfemurais e transtibiais. O ponto-chave para esta tarefa ? personalizar essas leituras tentando ser o mais fiel poss?vel ao verdadeiro perfil de cada paciente. Dentro deste contexto, duas vers?es (α e β) de um prot?tipo de um scanner 3D mec?nico para ler forma residual de membros com base em t?cnicas de engenharia reversa foram concebidas. Prot?tipo β ? uma vers?o melhorada do prot?tipo α, apesar de ainda trabalhar em modo anal?gico. Ambos os prot?tipos s?o capazes de produzir uma representa??o CAD do membro atrav?s de apropriada planilha gr?fica e foram concebidos para funcionar exclusivamente atrav?s de meios mec?nicos. Os primeiros resultados foram encorajadores, uma vez que foram capazes de conseguir uma grande redu??o em rela??o ao grau de incerteza das medi??es quando comparadas com as dos m?todos tradicionais, que s?o muito imprecisas e desatualizadas. Por exemplo, n?o ? incomum ver estes m?todos arcaicos sendo usados utilizando fitas m?tricas caseiras para medir a forma da perna do paciente. Embora o prot?tipo β tenha melhorado as leituras, ainda ? necess?rio algu?m para introduzir os pontos plotados (i.e., aqueles marcados na planilha em formato de disco gr?fico) para um software acad?mico CAD chamado OrtoCAD. Esta tarefa ? realizada por digita??o manual, que ? morosa e tem confiabilidade limitada. Al?m disso, o n?mero de coordenadas obtidas a partir do sistema puramente mec?nico ? limitado ?s subdivis?es do disco gr?fico (ele grava um ponto a cada 10 graus com uma resolu??o de um mil?metro). Estes inconvenientes foram resolvidos na concep??o da segunda vers?o do prot?tipo β, na qual foi desenvolvida uma adapta??o eletr?nica, tornando-o capaz de realizar uma leitura autom?tica (i.e., sem interven??o humana no modo digital). Um software de interface (i.e., driver), foi desenvolvido para facilitar a transfer?ncia de dados. Resultados muito melhores foram obtidos significando menor grau de incerteza (ele registra um ponto a cada 2 graus com uma resolu??o de 1/10 mm). Al?m disso, foi proposto um algoritmo para converter a geometria CAD, utilizada pelo OrtoCAD, para um formato adequado e que permita a utiliza??o de equipamento de prototipagem r?pida destinado a uma futura automa??o do processo de fabrica??o dos cartuchos de pr?teses.