Otimização da forma do implante femoral na artroplastia total da anca: Uma abordagem de elementos finitos utilizando redes neurais combinadas e algoritmos genéticos

Sabe-se que os mecanismos de falha, como a remodelação óssea adversa induzida pelo implante, as tensões excessivas na interface implante-osso e a falta de estabilidade primária, afectam o resultado da artroplastia total da anca (ATQ) não cimentada. Estes mecanismos de falha são alegadamente influenciados pelo desenho do implante femoral. Utilizando a otimização da forma como ferramenta de conceção pré-clínica, as geometrias das hastes podem ser avaliadas com base nestes objectivos de falha. No entanto, estes objectivos podem, por vezes, ser mutuamente conflituosos. Por conseguinte, é necessário implementar a otimização da forma com múltiplos objectivos para resolver o conflito de conceção. Utilizando um fémur específico de um doente e um desenho inicial da haste TriLock® (DePuy), foi desenvolvido um esquema de otimização da forma 3-D totalmente automatizado com base na minimização da remodelação óssea e das tensões da interface. No estudo, procurou-se obter mais designs comprometidos de implantes femorais através da introdução de uma nova estrutura híbrida para a minimização simultânea dos três objectivos. O estudo favoreceu os designs com abertura lateral, com secções transversais proximais rectangulares e tamanhos de haste maiores para melhorar a estabilidade. As geometrias finais da haste de compensação previram uma transferência de carga favorável e uma melhor fixação.