Avaliação biomecânica das vértebras cervicais C6-C7 e disco intervertebral - Plácido, Sara C.M. (2015)
A coluna vertebral constitui um importante meio de sustentação do corpo humano. Lesões ao nível vertebral, podem provocar graves problemas ao Homem, se não forem devidamente tratadas. O trabalho desenvolvido tem como objetivo principal o estudo do conjunto biomecânico composto pelas vértebras cervicais C6-C7 e disco intervertebral. Pretende-se analisar os deslocamentos, através da modificação de materiais constituintes dos segmentos vertebrais, verificando qual a influência na rigidez do conjunto. Para além de testes de convergência, foram efetuadas noventa e oito simulações numéricas finais, recorrendo ao programa de elementos finitos (Ansys®). Foram desenvolvidos diferentes tipos de análise: modelos simplificados 2D e 3D e, ainda, modelos reais com aplicação de carregamentos à compressão e momento fletor, com intensidades variáveis, considerando uma análise linear estática e uma análise de contacto. Os resultados obtidos demonstram maiores deslocamentos na vértebra próxima do carregamento e, menores deslocamentos na vértebra com constrangimentos. Relativamente à rigidez, conclui-se que, quanto maior o módulo de elasticidade do material utilizado, maior será a rigidez obtida no conjunto das vértebras. Foi ainda possível concluir que o Titânio, em termos de rigidez, é um constituinte importante em possíveis próteses de substituição do disco intervertebral, promovendo a rigidez do conjunto biomecânico cervical, estabilidade e desempenho funcional. São ainda apresentadas as tensões de von Mises dos modelos reais à compressão, verificando-se que, a carga aplicada não provoca tensões elevadas ao conjunto biomecânico.