Análise do Processo de Remodelação Óssea via Modelo de Stanford Anisotrópico em um Fêmur Tridimensional

Gabriela Wessling Oening Dicati¹; José Eduardo Gubaua¹; Jederson da Silva¹; Jucélio Tomás Pereira²

¹ UFPR - Universidade Federal do Paraná; ² UFPR-Universidade Federal do Paraná

doi:10.20906/CPS/CILAMCE2015-0596

Resumo

O estudo da remodelação óssea iniciou no final da década de 1890, quando o cirurgião e anatomista alemão Julius Wolff, publicou uma série de artigos que apresentava uma relação entre o tecido ósseo e os esforços aos quais está submetido. Este processo acontece conforme o nível de estímulo gerado quando um carregamento é aplicado, ou seja, em áreas mais solicitadas, o nível de formação de material será maior. Em locais onde a tensão é baixa, ocorrerá uma maior reabsorção. Jacobs et al. (Jacobs, C. R.; Simo, J. C.; Beaupré, G. S.; Carter, D. R. Adaptive bone remodeling incorporating simultaneous density and anisotropy considerations. Journal of Biomechanics, v. 30, p. 603-613, 1997) desenvolveram um modelo que considera a anisotropia, onde a matriz de rigidez evolui e as propriedades físicas variam conforme a direção. Objetiva-se avaliar a remodelação óssea, em um fêmur humano bidimensional e tridimensional. Utiliza-se o modelo de Jacobs et al. (1997), comparando os resultados obtidos com os da referência. Aplica-se o Método dos Elementos Finitos (MEF) através do software Abaqus para o tridimensional, que é customizado com uma sub-rotina UMAT e o software Matlab para o bidimensional. Os resultados obtidos apresentam uma caracterização qualitativa da distribuição do campo de densidades indo de encontro aos resultados encontrados na literatura.

Palavras-chave: Remodelação óssea; Anisotropia; Abaqus; Método dos Elementos Finitos; UMAT