Título

ANÁLISE DE FALHA DE UM IMPLANTE CIRÚRGICO ORTOPÉDICO DO TIPO GAMMA NAIL

FAILURE ANALYSIS OF A GAMMA NAIL ORTHOPEDIC SURGICAL IMPLANT

Autoria

Barbosa, Cássio; Nascimento, Jôneo Lopes do; Caminha, Iêda Maria Vieira; Abud, Ibrahim de Cerqueira

DOI

10.5151/2594-5327-0263

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Resumo

O aumento da longevidade da população mundial nas últimas décadas tem levado a uma crescente utilização de implantes cirúrgicos para a reposição de ossos e dentes em pacientes afetados, embora outros fatores, como o desenvolvimento científico-tecnológico e a exposição mais freqüente desses indivíduos a risco de trauma, também contribuam para essa tendência geral. Materiais metálicos desenvolvidos para aplicações em implantes cirúrgicos, tanto ortopédicos quanto dentários, devem apresentar uma gama de propriedades, entre as quais se destacam a biocompatibilidade, a resistência mecânica e a resistência à degradação (por desgaste ou corrosão). Outro aspecto importante é o projeto (“design”) da peça, que deve ser adequado ao uso. De modo a atingir todos esses objetivos, estes materiais devem atender a certos requisitos, geralmente especificados em normas, em relação à composição química, à microestrutura e mesmo a aspectos macrográficos. O principal objetivo deste trabalho é realizar uma análise de falha de um implante ortopédico em forma de haste intramedular, conhecido como Gamma Nail, correlacionando este efeito indesejável com possíveis causas associadas a requisitos de materiais, que foram anteriormente mencionados. Com este propósito, técnicas como análise metalográfica por microscopia ótica e análise fractográfica por microscopia eletrônica de varredura (MEV) foram utilizadas e permitiram concluir que, apesar da composição química e da microestrutura adequadas, o implante fraturou por fadiga causada por concentradores de tensões, que atuaram principalmente na região do orifício de encaixe do parafuso deslizante, entre outros fatores como a diferença entre o projeto da peça e a geometria femoral.

 

The increasing lifetime of the population on a world wide scale over the last decades has led to a significant growth in the use of surgical implants for replacement of bones and teeth in affected patients, although other factors, such as scientific-technological development and more frequent exposure of these individuals to trauma risk, also contribute to this general trend. Metallic materials designed for applications in surgical implants, no matter orthopedic or dental, must show a group of properties, in which biocompatibility, mechanical strength and resistance to degradation (by wear or corrosion) outstand. In order to reach these aims such materials must fulfill certain requirements, usually specified in standards, in relation to chemical composition, microstructure and even macrographic aspects. The main aim of this work is to perform the failure analysis of an orthopedic implant known as Gamma Nail, connecting this undesirable effect with possible causes, which were associated to materials requirements that were previously mentioned. With this purpose techniques like optical and scanning electron microscopy (SEM) were used and allowed to conclude that, in spite of the adequate chemical composition and microstructure, the implant fractured by fatigue caused by stress raisers, which acted mainly on the region of the hole where the sliding screw was fitted, among other factors such as the difference between the implant design and the femoral geometry.

Palavras-chave

Análise de falha; Degradação de implantes; Fratura; Microscopia.

Failure analysis; Implant degradation; Microscopy.