Estudo comparativo do comportamento mecânico da vértebra após vertebroplastia - Gonçalves, Flávia Isabel Cunha (2019)
As fraturas de compressão vertebral (VCFs) causam reduções do corpo vertebral e são mais incidentes na zona torácico-lombar. As VCFs são causadas maioritariamente por hiperflexão e são a consequência mais comum da osteoporose. Na Europa a taxa de incidência anual das VCFs é de 1.1% nas mulheres e 0.6% nos homens na faixa etária entre os 50 e os 79 anos. A vertebroplastia percutânea é uma cirurgia minimamente invasiva cujo objetivo é o alívio da dor causada por estas fraturas e a estabilização das mesmas. Para tal é injetado um cimento ósseo no local da fratura. Duas das complicações desta cirurgia são o extravasamento do cimento ósseo e a ocorrência de fraturas adjacentes. Os cimentos ósseos têm propriedades mecânicas diferentes do osso e, portanto, existe alteração da biomecânica da vértebra. O trabalho tem como objetivo fazer um estudo comparativo do comportamento mecânico da vértebra após a vertebroplastia. Para tal foi desenvolvido um modelo numérico de uma vértebra L4 de ovelha Merino a partir de TACs. Através de um modelo de elementos finitos foram aplicadas cargas axiais e condições fronteira de modo a repercutir as condições de um estudo experimental prévio e comparados os resultados numéricos e experimentais. Foram também comparadas as deformações e tensões principais e deslocamentos do osso esponjoso, do osso cortical e do cimento ósseo, para os casos da vértebra intacta, com defeito e cimentada para uma condição de carga fisiológica. Adicionalmente, foi feita uma simulação com um cimento acrílico standard (ABC) de forma a estabelecer uma comparação com o cimento de sulfato de cálcio (CSC) usado nos ensaios experimentais. O modelo de elementos finito foi validado. Os resultados permitiram concluir que a rigidez da vértebra é um parâmetro muito dependente das características mecânicas do cimento. O cimento com menor módulo de elasticidade apresentou uma menor alteração na rigidez em relação à vértebra intacta. Foi também possível observar algum efeito de stress shielding.