Simulação numérica tridimensional da mecânica do joelho humano

Abstract

OBJETIVO: Por ser a articulação mecanicamente mais solicitada de nossa estrutura e pelo grande número de lesões associadas, motivaram a construção de um modelo tridimensional da articulação do joelho humano para simular a cinemática da articulação e obter as solicitações mecânicas nos principais ligamentos durante o movimento de flexão do joelho. Essas informações podem futuramente ser empregada como ferramenta de apoio à decisão médica em ortopedia, fornecendo subsídios na escolha do procedimento cirúrgico. MÉTODOS: Método dos Elementos Finitos foi utilizado para construir um modelo biomecânico, tridimensional, da articulação do joelho. Nesse modelo com seis graus de liberdade é aplicado movimento de flexão/extensão sendo os demais cinco graus de liberdade governados pelas interações entre os componentes da articulares. RESULTADOS: Foram obtidas informações dos movimentos, das rotações interna/externa e adução/abdução, das translações anterior/posterior, lateral/medial e superior/inferior e dos esforços nos quatro principais ligamentos articulares, no decorrer de um amplo movimento de flexão/extensão. Estes valores foram comparados, de forma qualitativa, com valores equivalentes obtidos na literatura. CONCLUSÃO: A análise de resultados permitiu observar que vários aspectos cinemáticos são satisfatoriamente reproduzidos. A pré-carga inicial dos ligamentos e o posicionamento das inserções ligamentares no modelo mostraram-se variáveis relevantes nos resultados.