Desenvolvimento de implantes personalizados para artrodese da coluna vertebral fabricados via manufatura aditiva por extrusão de PEEK

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Garcia, Eduardo Dutra
• Orientador(a): Foggiatto, Jose Aguiomar
• Banca de defesa: Stieven Filho, Edmar , Setti, Joao Antonio Palma , Foggiatto, Jose Aguiomar , Volpato, Neri
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Manufatura Aditiva; Implantes espinhais; Artrodese; Engenharia de protótipos; Coluna vertebral; Diagnóstico por imagem; Processos de fabricação; Additive manufacturing; Spinal implants; Arthrodesis; Prototypes, Engineering; Spine; Diagnostic imaging; Manufacturing processes
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24726

A cirurgia de artrodese da coluna vertebral é o tratamento padrão para quando o disco intervertebral está degenerado e métodos não cirúrgicos falharam. Neste tratamento, um dispositivo intervertebral ou espaçador intersomático é introduzido no lugar do disco, dando sustentação e tentando promover a fusão das vértebras adjacentes. O encaixe apropriado do implante com as vértebras é essencial para a recuperação do paciente. Tecnologias de imagem médica como a tomografia computadorizada (CT) já permitem que se faça uma reconstrução virtual da anatomia interna do paciente a ser tratado. No outro lado, a manufatura aditiva (AM) por extrusão de material permite que um modelo virtual seja facilmente materializado. A recente introdução do polímero biocompatível PEEK na tecnologia de extrusão possibilita o desenvolvimento de implantes personalizados, ou paciente-específico (PSI). PEEK já é usado em implantes de coluna e mostra algumas vantagens como radiotransparência e propriedades mecânicas próximas ao osso humano. O presente trabalho de pesquisa propõe e aplica uma metodologia para o desenvolvimento de implantes personalizados de coluna do tipo espaçador intersomático que alia as tecnologias de CT e AM por extrusão de PEEK. O intuito do estudo é mostrar evidências da viabilidade do uso do material e método para a produção de implantes personalizados. Implantes de coluna foram projetados e modelados de acordo com a geometria e necessidades de cinco casos de estudo. Protótipos dos implantes personalizados foram fabricados em PEEK via AM por extrusão de material e, então, passaram por um recozimento e esterilização. As propriedades dimensionais dos protótipos foram coletadas entre cada etapa. Os protótipos de implantes se mostraram precisos, sem alterações geométricas significativas. A metodologia, design do implante e tecnologias empregadas mostraram-se viáveis para a produção de implantes personalizados.