Estudo da maquinabilidade das ligas Ti-6Al-4V e Co-28Cr-6Mo na fresagem de dispositivos biomédicos

Os estudos de maquinabilidade de biomateriais e outros materiais aplicados na área médica são extensos. Todavia, muitos destes estudos recorrem a modelos de geometria regular e operações elementares de maquinagem. Relativamente a estas, os estudos académicos atualmente disponíveis mostram que a tecnologia preferencial é o torneamento, opção que se fundamenta na simplicidade de análise (corte ortogonal). Saliente-se ainda que, neste contexto, a liga de titânio Ti-6Al-4V constitui o biomaterial mais utilizado. Numa perspetiva complementar, refira-se que as publicações científicas evidenciam que a informação disponível sobre a fresagem Ti-6Al-4V não é muito extensa e a do Co-28Cr-6Mo é quase inexistente. A presente dissertação enquadra-se neste domínio e representa mais uma contribuição para o estudo da maquinabilidade das ligas de Titânio e de crómio-cobalto. A aplicação de operações de maquinagem complexas, através do recurso a programas informáticos de fabrico assistido por computador (CAM), em geometrias complexas, como é o caso das próteses femorais anatómicas, e o estudo comparativo da maquinabilidade das ligas Co-28Cr-6Mo e Ti-6Al-4V, constituem os objetivos fundamentais deste trabalho de doutoramento. Neste trabalho aborda-se a problemática da maquinabilidade das ligas metálicas usadas nos implantes ortopédicos, nomeadamente as ligas de titânio, de crómiocobalto e os aços Inoxidáveis. Efetua-se ainda um estudo da maquinagem de uma prótese femoral com uma forma geométrica complexa, onde as operações de corte foram geradas recorrendo às tecnologias de fabrico assistido por computador (CAD/CAM). Posteriormente, procedeu-se ao estudo da maquinabilidade das duas ligas usadas neste trabalho, dando uma atenção particular à determinação das forças de corte para diferentes velocidades de corte. Para além da monitorização da evolução da força de corte, o desgaste das ferramentas, a dureza e a rugosidade foram avaliadas, em função da velocidade de corte imposta. Por fim, com base nas estratégias de maquinagem adotadas, analisa-se a maquinabilidade e selecionam-se os parâmetros de corte mais favoráveis para as ligas de Titânio e Crómio-cobalto. Os resultados obtidos mostram que a liga de crómio-cobalto induz maior valor de força de corte do que a liga de titânio. Observa-se um aumento progressivo das forças de corte quando a velocidade de corte aumenta, até atingir o valor máximo para a velocidade de corte de 80m/min, após a qual, a força de corte tende a diminuir. Apesar do fabricante das ferramentas recomendar a velocidade de corte de 50 m/min para ambos os materiais, conclui-se que a velocidade de corte de 65 m/min induz o mesmo desgaste na ferramenta de corte no caso da liga de titânio, e menor desgaste no caso da liga de crómio-cobalto.

Distribuição de tensões em próteses parciais fixas posteriores livres de metal com retentores intracoronários: análise em elementos finitos

Para reabilitar a ausência de um elemento dentário posterior, as próteses parciais fixas (PPF) com retentores intracoronários são uma alternativa aos implantes osseointegrados. O objetivo deste estudo foi avaliar a distribuição de tensões nessas próteses com três combinações de materiais: cerâmica de zircônia parcialmente estabilizada por ítria (ZPEI) revestida por cerâmica de fluorapatita (α), cerâmica de dissilicato de lítio (β) ou compósito fibrorreforçado (γ). Na composição α, foram analisadas a presença ou ausência da cerâmica de revestimento na parede cervical das caixas proximais e três variações na área total da seção transversal dos conectores (4 mm de largura x 3,2, 4,2 ou 5,2 mm de altura). Em 8 modelos bidimensionais de elementos finitos, uma carga vertical de 500 N foi aplicada na fossa central do pôntico e as tensões principais máximas (tração) e mínimas (compressão) foram apontadas em MPa. Inicialmente foram avaliados os 6 modelos com PPF de ZPEI e suas variações. Os maiores valores das tensões de tração foram encontrados no terço cervical dos conectores. Quando presente nestas regiões, a cerâmica de revestimento recebeu tensões acima do limite de sua resistência à flexão. Na comparação entre os modelos sem cerâmica de revestimento na parede cervical das caixas proximais, mesmo aquele com conectores de 3,2 x 4 mm, cuja infraestrutura apresentava 2,5 x 3 mm, poderia ser recomendado para uso clínico. Altos valores de tensões de compressão foram registrados entre o terço oclusal e médio dos conectores, correspondente à união entre as cerâmicas, o que poderia ocasionar, devido à flexão, falhas adesivas. Posteriormente, o modelo de ZPEI com a cerâmica de fluorapatita ausente da parede cervical das caixas proximais e área total dos conectores de 4,2 x 4 mm foi comparado aos dois outros materiais com conectores de mesma área. Na PPF de dissilicato de lítio, os valores representaram uma provável violação do limite de sua resistência à flexão. A PPF de compósito fibrorreforçado apresentou tensões bem abaixo do limite de resistência à flexão de sua infraestrutura, mas, como no modelo de ZPEI, tensões compressivas se concentraram com alto valor entre o terço oclusal e médio dos conectores, local de união entre a resina composta e a infraestrutura de fibras. Os resultados mostraram que a cerâmica de dissilicato de lítio e a presença da cerâmica de fluorapatita na parede cervical das caixas proximais deveriam ser contraindicadas para a condição proposta. Parece viável uma área de conectores na infraestrutura de ZPEI com no mínimo 2,5 x 3 mm. A PPF de compósito fibrorreforçado apresenta resistência estrutural para a situação estudada, mas, como também aquelas compostas de ZPEI, aparenta ter como pontos fracos a adesão entre a infraestrutura e o material de cobertura e a própria resistência deste último.

Formação in vitro de biofilme de Candida albicans em materiais usados no preenchimento dos acessos aos parafusos das próteses sobre implantes

Os orifícios de acesso aos parafusos de retenção devem ser preenchidos para que o parafuso não seja danificado caso seja necessária a remoção da prótese. Dentre os materiais mais utilizados estão o algodão, a fita de politetrafluoretileno e a guta percha. O objetivo deste estudo é avaliar a formação de biofilme de Candida albicans nos materiais anteriormente descritos, buscando estabelecer um parâmetro que contribua para a escolha do tipo de material mais adequado a ser utilizado clinicamente. Foram utilizados UCLAs, análogos e parafusos sextavados, todos de titânio. Os conjuntos foram montados com torque de 32N. Os materiais foram condensados no interior dos UCLAs e colocados em meio de cultura com uma suspensão de 3x106 células/ml de Candida albicans. O sistema foi armazenado à 37C com agitação, por 15 dias e o meio foi renovado a cada 48 horas. A quantificação de biofilme foi realizada pelo ensaio de MTT e leitura à 490nm, resultando em diferentes valores de densidade óptica. A normalidade (p=0,304 - Kolmogorov-Smirnov) e a igualdade de variâncias (p=0,721 - Scheffe) foram testadas primeiramente. O teste de análise de variância demonstrou diferença significativa entre os grupos (p<0,001) e com o Holm-Sidak foi observada diferença significativa entre os grupos algodão e guta (p<0,05) e algodão e fita de politetrafluoetileno (p<0,05); não houve diferença significativa entre os grupos guta e fita de politatrafluoretileno (p>0,05), apesar dos valores da fita de politetrafluoetileno terem sido maiores. Considerando-se as limitações deste estudo in vitro, podemos concluir que tanto a guta-percha quanto a fita de politetrafluoretileno apresentaram menor formação de biofilme, não havendo diferença estatisticamente significativa entre os materiais. O algodão apresentou um nível de formação de biofilme significativamente maior que a fita de politetrafluoretileno e a guta percha. Diante disso, serão necessários novos estudos para confirmar as limitações que este tipo de material pode apresentar quando usado como material de preenchimento do acesso do parafuso da prótese sobre implante.

Análise in vitro da estabilidade de próteses totais superiores implantossuportadas e implantorretidas

Os sistemas de retenção utilizados em próteses totais sobre implante (sobredentaduras) tem sido discutidos ao longo das últimas décadas a fim de se obter uma padronização a respeito do tratamento clínico desses pacientes. Considerando o importante papel da estabilidade das próteses para a eficiência mastigatória, bem como para elaboração do plano de tratamento adequado, o objetivo deste estudo foi avaliar a estabilidade das próteses implantossuportadas e/ou implantorretidas, utilizando para isso um estudo in vitro que simulou a força de mordida. Materiais e Métodos: Foram testadas quatro tipo diferentes de próteses totais: 1) G1 Prótese Total Removível Convencional; 2) G2 - Próteses Total Removível sobre Implantes (Overdenture), retida pelo sistema ERA; 3) G3 Prótese Total Removível sobre Implantes (Overdenture), retida pelo sistema de Barra com clipes e Encaixes - ORCE; e 4) G4 - Prótese Total Fixa sobre Implantes, seguindo o protocolo Brånemark e utilizando o sistema de barras-distais da marca Neodent. Cada grupo foi submetido ao carregamento em pontos específicos, localizados sobre os elementos 16 (F=300N), 26 (F=300N) e na região anterior 11/21(F=100N). A aferição da estabilidade foi feita através da mensuração do deslocamento vertical da prótese durante o a aplicação da força e a distância do local do carregamento, sobre os elementos 16, 26 e na região anterior, nos elementos 11 e 21. Os dados passaram no teste de normalidade de Shapiro-Wilk e foram submetidos à análise de variância ANOVA e à comparação múltipla através do teste de Bonferroni (p<0.05) Resultados: O tipo de sistema utilizado influenciou na movimentação vertical da prótese na região posterior contralateral à aplicação de força, sendo a movimentação vertical G1 > G2 > G3 ≥ G4. Na movimentação vertical da prótese nos dentes anteriores, quando a força foi aplicada nos dentes posteriores (rotação para posterior), a movimentação vertical foi de G1 > G2 > G3 ≥ G4. Durante a rotação para posterior, quando a força foi aplicada nos dentes anteriores (rotação para anterior) e a movimentação medida nos dentes posteriores, o comportamento foi de G1 > G2 > G3 > G4. Conclusão: Em duas das três situações testadas não houve diferença estatística entre a movimentação vertical entre o G3 e o G4, sugerindo que a estabilidade da overdenture retida por barra com clipes e encaixes se comportou, em relação a estabilidade, semelhante a prótese fixa sobre implantes.

Avaliação in vitro de duas resinas macias para reembasamento de próteses modificadas pela incorporação de clorexidina

Resinas macias para reembasamento de próteses são largamente utilizadas após cirurgias para estabilizarem a prótese e condicionarem o tecido, aguardando a completa cicatrização. É importante que o material não seja facilmente colonizado por biofilme oral e se possível, evite a contaminação do sítio cirúrgico. Objetivou-se avaliar o efeito da incorporação de clorexidina às resinas acrílicas macias para o reembasamento de próteses totais, através de análises de liberação, citotoxicidade e efeito inibitório de um biofilme de C. albicans. Foram confeccionados corpos de provas (CDPs) com as resinas Trusoft e Coe-soft, com incorporação de 0%, 0,5%, 1,0% e 2,0% de clorexidina, totalizando 8 grupos. A liberação de clorexidina foi avaliada através da mensuração da mudança na densidade óptica da solução de armazenamento, na qual ficaram imersos os CDPs, por espectrometria UV, a cada 48 horas, durante 40 dias. A citotoxicidade celular foi avaliada em fibroblastos (linhagem L929), que ficaram 24 horas em contato com meio de cultura no qual os CDPs ficaram previamente imersos, pela técnica de absorção de corante vermelho neutro após 24, 48 e 72 horas e semanalmente até o 28 dia. E, por fim, a atividade antifúngica contra a C. albicans (ATCC 10231) foi avaliada de duas maneiras: (1) teste de difusão em ágar, no qual os CDPs foram colocados em placas de BHI previamente inoculadas com C. albicans, com medição do halo de inibição após 48 horas de incubação a 37C; (2) a avaliação da inibição da formação de um biofilme de C. albicans sobre a superfície dos CDPs pela quantificação por metil tetrazólio (MTT) a cada 48 horas, durante 22 dias, com leitura feita em espectrofotômetro de UV. Os dados obtidos foram inseridos no programa SigmaStat (versão 3.1, USA) para realizar as análises estatísticas. As diferenças estatísticas foram determinadas por análises de variâncias do tipo ANOVA e todos os procedimentos para comparações múltiplas pareadas foram feitos utilizando-se o método Holm-Sidak, com nível de significância global igual a 0,05. A clorexidina adicionada às resinas testadas foi capaz de ser liberada para o meio de armazenagem, proporcionalmente à quantidade de clorexidina incorporada, porém com diferentes cinéticas de liberação entre as resinas, visto que a Trusoft libera até 71% do total de clorexidina liberada nas primeiras 48 horas e a Coe-soft, até 44%. Ambas as resinas com incorporação de clorexidina apresentaram efeito citotóxico adicional, se comparadas às resinas sem clorexidina, porém para a Coe-soft não houve diferença estatística dos valores, apenas para a Trusoft (p<0,001). Ocorreu formação de halo de inibição proporcionalmente às concentrações de resinas adicionadas, com maiores halos para a resina Trusoft (p<0,001), e sem formação de halo para as resinas sem clorexidina; a inibição da formação de biofilme, realizada somente com a resina Coe-soft, mostrou total inibição durante 8, 12 e 16 dias, para a incorporação de 0,5%, 1,0% e 2,0% respectivamente, sendo uma diminuição estatisticamente significativa (p<0,001) em relação à resina sem incorporação de clorexidina, que não apresentou inibição do biofilme.

Uso de equipamento auxiliar no preparo dentário para próteses

Trabalho apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Medicina Dentária.

Biocompatibilidade de resinas acrílicas para base e reembasamento de próteses após períodos de imersão em soluções desinfetantes: análise do metabolismo celular

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo de caso de malformação congénita, com quantificação do êmbolo em 4 sistemas de suspensão para próteses endosqueléticas transtibiais com encaixe TSB

Introdução – O efeito de êmbolo é um dos principais problemas relacionados com a eficácia de uma prótese. Uma diminuição do mesmo pode levar a uma marcha mais natural através do aumento da propriocetividade. Objetivos – Verificar se existe diferença de valores do efeito de êmbolo entre vários sistemas de suspensão para próteses transtibiais com a utilização de Liners e testar a aplicação de testes de imagiologia na análise da melhor solução protésica para um determinado indivíduo. Metodologia – Foi obtida uma radiografia da prótese em carga na posição ortostática, mantendo o peso do indivíduo igualmente distribuído pelos dois pés. Seguidamente foi realizada outra radiografia no plano sagital com o joelho com 30° de flexão, com a prótese suspensa e um peso de 5kg aplicado na extremidade distal da mesma durante 30 seg. Através destes dois exames efetuaram-se as medições do êmbolo para cada tipo de sistema de suspensão. Resultados – Dos quatro sistemas estudados apenas três apresentam valores de êmbolo, visto que um dos sistemas não criou suspensão suficiente para suportar o peso colocado na extremidade distal da prótese. Através das medições realizadas nos exames imagiológicos dos três sistemas pudemos encontrar variações de efeito de êmbolo que vão dos 47,91mm aos 72,55mm. Conclusão – Através da realização do estudo imagiológico verificaram-se diferenças a nível do efeito de êmbolo nos vários sistemas de suspensão, provando que esta é uma ferramenta viável na avaliação do mesmo. Também através da análise dos resultados ficou notório que o sistema de suspensão Vacuum Assisted Suspention System (VASS) é o que apresenta menos êmbolo.

Próteses de sentido: a liberdade totalitária do dispositivo publicitário

O dispositivo publicitário sempre teve uma presença totalitária, no sentido de espaço e tempo, na vida dos indivíduos na sociedade de consumo (fala-se de 200 a 5 mil impactos diários). Nos anos mais recentes, a introdução de ferramentas digitais e a instituição de novos circuitos de comunicação levou a indústria publicitária a uma mudança de paradigma. A grande transformação está a acontecer ao nível das linhas de visibilidade, uma vez que a publicidade tradicional, baseada nos mass media, vem perdendo influência para os circuitos one-to-one. A crescente migração para os equipamentos pessoais e móveis (computadores, tablets ou smartphones) abriu caminho para novas formas de comunicação entre as marcas e os consumidores, com circuitos mais fechados ou mesmo personalizados. A alteração dos circuitos relacionais permite identificar um novo contexto: estamos a viver a era da publicidade invisível. Hoje a mensagem pode ser enviada apenas a públicos específicos, melhor identificados e por isso mais qualificados, passando longe do olhar dos consumidores que não interessa atingir. A introdução dessas ferramentas digitais institui uma nova economia do poder, uma vez que tornou a mensagem publicitária mais eficaz para fazer circular a mercadoria.

A importância dos dentes e próteses para idosos de três diferentes grupos ou "O dia em que você ficar sem dentes você vai lembrar de mim"

A importância dos dentes é citada na literatura, porém a relevância deste tema para os idosos tem sido abordada quase que exclusivamente através de pesquisas quantitativas. O presente estudo, utilizando-se de métodos quantitativos e qualitativos, teve por objetivo identificar a importância de dentes e próteses para três grupos distintos de idosos, através de uma entrevista aberta associada a exames clínicos. Foram avaliados um grupo de idosos independentes, um grupo de idosos asilados em uma instituição filantrópica e um grupo institucionalizado em uma instituição particular. Em relação às características clínicas, o percentual de edentulismo é elevado nos grupos asilados, e a cárie permanece como um problema significativo na condição bucal dos idosos dos três grupos. O uso de próteses apresenta diferenças marcantes entre os grupos em relação ao tipo e quantidade. A importância dos dentes para os idosos sofre variações de indivíduo para indivíduo. Essas diferenças necessitam ser esclarecidas, verificando-se as situações e as condições de saúde que geram estes comportamentos e todas as variações intermediárias. A alimentação, mastigação, digestão, seleção de alimentos, prazer de comer, aparência, aspectos psicológicos, aspectos psicossociais, comunicação, sorrir, sexualidade, higiene oral, saúde geral e qualidade de vida são influenciados, segundo os idosos, pela presença e/ou ausência de dentes ou próteses, caracterizando a importância destes em seu cotidiano.

Corpos amputados e suas próteses : a intervenção técnica (re)inventando formas de ser e de habitar o corpo na contemporaneidade

Baseada na perspectiva teórica do campo dos Estudos Culturais e sócio-históricos sobre o corpo, esta dissertação analisou os significados culturais que os indivíduos atribuíam aos seus corpos e suas vidas cotidianas após terem sido submetidos a amputação e se tornarem usuários de prótese. O material empírico foi coletado através da observação participante, do diário de campo e da entrevista semi-estruturada, realizada numa clínica ortopédica privada, situada em Porto Alegre, especializada na reabilitação e protetização de indivíduos que foram submetidos a amputação. O grupo participante do estudo foi: o fisioterapeuta e o protesista, e por nove pacientes da clínica, homens e mulheres, todos amputados de um membro inferior, com idades variando entre 18 e 82 anos, sendo que apresentavam em comum o fato de terem se tornado amputados após um acidente ou em decorrência da diabete. A pesquisa de campo foi desenvolvida no período de Fevereiro de 2003 a Setembro de 2003, através da participação de sessões de fisioterapia, das reuniões mensais dos grupos de apoio aos amputados, onde foi acompanhado o processo de adaptação à prótese. O estudo consistiu em problematizar os efeitos provocados na vida cotidiana destes indivíduos pelas transformações ocorridas em seus corpos secundários à amputação, bem como aqueles produzidos pelo "acoplamento" com a prótese, buscando tornar visível o processo vivenciado por eles, ou seja, o estranhamento e a naturalização do seu "novo" corpo fabricado pelas tecnologias. A dissertação representa, portanto, as reflexões construídas a partir da investigação desenvolvida especificamente neste grupo, onde o corpo amputado e protetizado foi vislumbrado como algo produzido e ressignificado na cultura, sendo assim moldável, provisório e reinventado continuamente.

Influência do número de refundições da liga Ni-Cr-Mo-Ti sobre as propriedades de próteses metalocerâmicas

A frequently encountered difficulty in oral prosthetics is associated with the loss of metallic alloys during the melting stage of the production of metal-ceramic replacement systems. Remelting such materials could impar their use in oral rehabilitation due to loss in esthetics, as well as in the chemical, physical, electrochemical and mechanical properties. Nowadays, the Ni-Cr-Mo-Ti alloy is widely used in metal-ceramic systems. Manufacturers state that this material can be remelted without significant alterations in its behavior, however little has been established as to the changes in the performance of this alloy after successive remelting, which is common practice in oral prosthetics. Therefore, the objective of this study was to evaluate possible changes in the esthetics and associated properties of metalceramic samples consisting of Ni-Cr-Mo-Ti and dental porcelain. Three to five remelting steps were carried out. The results revealed that Ni-Cr-Mo-Ti can be safely used even after three remelting steps. Further remelting significantly affect the characteristics of the alloys and should not be recommended for the manufacture of metal-ceramic systems

Estudo da viabilidade do processo de reciclagem do material descartado do sistema Zirkonzanh® de produção de próteses dentárias

At present, the material of choice for performing aesthetic dental prosthetic work is in the ceramic. Among them, the ceramic base of stabilized zirconia with 3% yttria (3Y - TZP) stand out for having excellent physical and mechanical properties. During the machining of blocks of zirconia in the laboratory to prepare the various types of prostheses, much of the material is given off in the form of powder, which is subsequently discarded. The waste of this material results in financial loss, reflecting higher final cost treatment for patients, as well as damage to the environment, thanks to the processes involved in the manufacture and disposal of the ceramic. This research, pioneered the recycling of zirconium oxide powder obtained during milling of dental crowns and bridges, we highlight the social and environmental aspects and aims to establish a protocol for the reuse of waste (powder of zirconia Zirkonzahn® system) discarded to obtain a new block of compacted zirconia to maintain the same mechanical and microstructural properties of commercial high-cost imported material. To compare with the commercial material, samples were uniaxially (20 MPa) and isostatically (100 MPa), and its mechanical and microstructural characterization was performed through tests of density, porosity, dilatometry, X-ray diffraction (XRD), hardness, fracture toughness, resistance to fracture electron microscopy (SEM) and analysis of grain size. The results observed in the samples were isostatically pressed similiares those obtained with samples from the commercial material demonstrating the viability of the process

CAD e engenharia reversa como ferramentas de auxílio na fabricação de cartuchos para próteses ortopédicas

The manufacturing of above and below-knee prosthesis starts by taking surfac measurements of the patient s residual limb. This demands the making of a cartridg with appropriate fitting and customized to the profile of each patient. The traditiona process in public hospitals in Brazil begins with the completion of a record file (according to law nº388, of July 28, 1999 by the ministry of the health) for obtaining o the prosthesis, where it is identified the amputation level, equipment type, fitting type material, measures etc. Nowadays, that work is covered by the Brazilian Nationa Health Service (SUS) and is accomplished in a manual way being used commo measuring tapes characterizing a quite rudimentary, handmade work and without an accuracy.In this dissertation it is presented the development of a computer integrate tool that it include CAD theory, for visualization of both above and below-knee prosthesis in 3D (i.e. OrtoCAD), as well as, the design and the construction a low cos electro-mechanic 3D scanner (EMS). This apparatus is capable to automatically obtain geometric information of the stump or of the healthy leg while ensuring smalle uncertainty degree for all measurements. The methodology is based on reverse engineering concepts so that the EMS output is fed into the above mentioned academi CAD software in charge of the 3D computer graphics reconstruction of the residualimb s negative plaster cast or even the healthy leg s mirror image. The obtained results demonstrate that the proposed model is valid, because it allows the structura analysis to be performed based on the requested loads, boundary conditions, material chosen and wall thickness. Furthermore it allows the manufacturing of a prosthesis cartridge meeting high accuracy engineering patterns with consequent improvement in the quality of the overall production process