Análise de comportamento em fadiga de próteses de quadril fabricadas em liga de titânio revestida com hidroxiapatita

dc.contributor.advisorSilva Junior, Wilson Carlos da
dc.contributor.authorSouza, Caique Movio Pereira de
dc.date.accessioned2023-10-11T14:33:28Z
dc.date.available2023-10-11T14:33:28Z
dc.date.issued2021-01-12
dc.description.abstractSegundo o último censo demográfico divulgado em 2010 pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE, o Brasil tem 45,6 milhões de pessoas com necessidades especiais sendo que, dessas, três milhões e duzentas mil com problemas de locomoção. A necessidade de procedimentos cirúrgicos tem aumentado significativamente na medida em que a expectativa de vida da população tem crescido. De acordo com dados disponibilizados pelo Sistema Único de Saúde – SUS, houve um aumento de 24,2% nas cirurgias de artroplastia de quadril. A mudança na regulamentação da ANVISA referente a valores para a resistência à fadiga exigem novos testes nas próteses comercializadas. Essa modificação prevê o aumento de cinco milhões de ciclos (ABNT NBR 7206-4:2011) para dez milhões de ciclos (ABNT NBR 7206-4:2011) que as próteses devem suportar sem apresentar falhas. As próteses que serão comercializadas no mercado deverão passar pelos testes com os novos parâmetros. Este trabalho tem como objetivo realizar estudos sobre as condições de resistência à fadiga de próteses de quadril comercializadas e/ou fabricadas no Brasil com a liga Ti 6Al 4V, com revestimento. A liga de titânio Ti-6Al4V foi submetida à análise de macro e microestrutura para identificação do tamanho de grão, inclusões e microdureza no Laboratório de Fenômenos de Superfície (LFS) da USP. Após as análises, foram realizados ensaios de resistência à fadiga no laboratório de caracterização mecânica do campus do IFSP em São João da Boa Vista. A prótese utilizada é revestida com hidroxiapatita e tem dimensões de 250 mm x 120 mm e para os ensaios foi construído um aparato com cimento de secagem ultrarrápida e mergulhadas em solução fisiológica à 0,9% de NaCl, com temperatura média de 37ºC ± 1, para simular o líquido sinovial encontrado no corpo humano. Foram aplicadas cargas de compressão com variação senoidal entre -0,3KN até -3,0KN, com a razão de 0,1 em 10.087.914 de ciclos sem a constatação de falha, tais como trincas e não sofrendo deformações plásticas, somente elásticas.
dc.description.abstract2According to the last demographic census released in 2010 by the Brazilian Institute of Geography and Statistics - IBGE, Brazil has 45.6 million people with special needs, of which, three million and two hundred thousand have mobility problems. The need for surgical procedures has increased significantly as the population's life expectancy has grown. According to data provided by the Unified Health System of Brazil - SUS, there was an increase of 24.2% in hip arthroplasty surgeries. The change in ANVISA's regulations regarding values for resistance to fatigue requires new tests on commercialized prostheses. This modification foresees an increase from five million cycles (ABNT NBR 7206-4: 2011) to ten million cycles (ABNT NBR 7206-4: 2011) that the prostheses must withstand without fail. The prostheses that will be commercialized in the market must pass the tests with the new parameters. This work aims to carry out studies on the fatigue resistance conditions of hip prostheses commercialized and / or manufactured in Brazil with Ti 6Al 4V alloy, with coating. The Ti-6Al-4V titanium alloy was subjected to macro and microstructure analysis to identify grain size, inclusions and microhardness at USP's Surface Phenomena Laboratory (LFS). After the analyzes, fatigue strength tests were carried out on the IFSP campus in São João da Boa Vista. The prosthesis used is coated with hydroxyapatite and has dimensions of 250 mm x 120 mm and for the tests an apparatus was built with ultra-fast drying cement and immersed in 0.9% NaCl saline solution, with an average temperature of 37ºC ± 1, to simulate the synovial fluid found in the human body. Compression loads with sinusoidal variation between -0.3KN to -3.0KN were applied, with a ratio of 0.1 in 10,087,914 cycles without finding fault, such as cracks and not undergoing plastic deformations, only elastic.
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.bibliographicCitationSOUZA, Caique Movio Pereira de. Análise de comportamento em fadiga de próteses de quadril fabricadas em liga de titânio revestida com hidroxiapatita. 2021. 106 f. Dissertação (Mestrado Acadêmico em Engenharia Mecânica) - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo, São Paulo, 2021.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ifsp.edu.br/handle/123456789/387
dc.identifier2.lattes4507684680552798
dc.publisherIFSP
dc.publisher.campiSÃO PAULO
dc.publisher.programPrograma de Mestrado Acadêmico em Engenharia Mecânica
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subject.keywordsPrótese de Quadril
dc.subject.keywordsResistência à Fadiga
dc.subject.keywordsLiga de Ti6Al4V
dc.subject.keywordsHidroxiapatita
dc.titleAnálise de comportamento em fadiga de próteses de quadril fabricadas em liga de titânio revestida com hidroxiapatita
dc.title.alternativeFatigue behavior analysis of hip prostheses manufactured from titanium alloy coated with hydroxyapatite
dc.typeTeses e Dissertações
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