Análise da influência de uma nova geometria de french bender na vida em fadiga de hastes longitudinais de implantes para a coluna vertebral

Abstract

No intraoperatório, a técnica cirúrgica normalmente molda, em maior ou menor grau, hastes longitudinais de implantes para coluna vertebral originalmente retas para que se ajustem à anatomia do paciente, impactando negativamente na vida em fadiga dos implantes. Um moldador do tipo french bender com geometria alternativa foi proposto e a resistência à fadiga in vitro das hastes moldadas por meio deste foi avaliada, comparando com a resistência à fadiga de hastes moldadas com uma ferramenta comercial. O procedimento de avaliação dos modelos pode ser dividido em três etapas, das quais o levantamento experimental do número de ciclos até a falha e avaliação das tensões via modelo numérico são desenvolvidas em maior profundidade. A investigação microscópica dos entalhes gerados pelas ferramentas e da superfície de fratura das hastes também levantou indícios sobre o modo de falha das hastes. Ao final do processo, é possível concluir que a alteração proposta não resulta em mudança significativa na resistência a fadiga dos implantes moldados, limitando a aplicabilidade da ferramenta proposta, porém guiando alternativas para futuras abordagem do problema observado.

Abstract: The surgical technique usually contours, to a greater or lesser degree, originally straight longitudinal rods of spinal implants to fit the patient's anatomy, adversely affecting the fatigue life of implants. A french bender tool with alternative geometry was proposed and the fatigue resistance of rods bended using the suggested model was evaluated in vitro and compared with the fatigue resistance of rods shaped with a standard tool. The model evaluation can be divided into three steps of which the experimental fatigue tests and stress estimation via numerical model are further developed. The microscopic examination of the notches produced by the tools and the fracture surface of the rods also raised clues about the failure mode of the specimens. At the end of the process, it can be concluded that the proposed change does not result in a significant improvement or decrease in fatigue resistance of contoured rods, limiting the applicability of the developed tool, but guiding alternative approaches for future assessments of the observed problem.