Projeto de prótese de disco intervertebral de Ti-6Al-4V entre L4/L3

Abstract

Esse trabalho tem a finalidade de projetar, com base em levantamento bibliográfico, uma prótese de disco intervertebral de Ti6Al4V pelo processo DMLS. Os sistemas de imagem de tomografias computadorizadas e ressonâncias magnéticas trabalham de maneira semelhante. Imagens em 3D de dados dos pacientes são construídas através da combinação de fatias 2D tomadas a partir de sistemas de sensores e da interpolação entre eles. A distância entre as fatias desses sistemas de imagens é grosseira comparada com a tecnologia da manufatura aditiva, portanto, esses processos combinam as imagens das fatias dentro de um software para criar um modelo 3D sobrepondo camadas, devido a essa sinergia entre os dois tipos de sistema, pesquisadores de todo o mundo tentam melhorar e inventar próteses para substituir o disco intervertebral através da ciência. Os resultados mostraram que a fabricação de uma prótese de disco com junta esférica pelo processo de manufatura aditiva é viável, porém nos segmentos menores, como na cervical ainda são difíceis de produzir devido à altura do disco intervertebral e ao limite da dimensão das camadas da manufatura aditiva, que atualmente estão por volta dos 20μm, por isso requerem tratamentos superficiais após sua fabricação. Espera-se que este trabalho possa ajudar futuros pesquisadores da área de biomecânica da coluna vertebral.

This work has the purpose of designing, based on a bibliographical survey, an intervertebral disc prosthesis of Ti6Al4V by the DMLS process. Computed tomography (CT) imaging systems and MRIs work similarly. 3D images of patients data are constructed by combining 2D slices taken from sensor systems and interpolating between them. The distance between the slices of these imaging systems is rough compared to the additive manufacturing technology, so these processes combine the slice images within a software to create a 3D model overlapping layers because of this synergy between the two system types, researchers around the world try to improve and devise prostheses to replace the intervertebral disc through science. The results showed that the manufacture of a disc prosthesis with spherical joint by the additive manufacturing process is feasible, but in the smaller segments, such as in the cervical still difficult to produce due to the height of the intervertebral disc and to the limit of the size of the layers of the manufacture additives, which are currently around 20μm, so they require surface treatments after their manufacture. It is hoped that this work may help future researchers in the area of spinal biomechanics.