Esta pesquisa faz um estudo da interação da prótese coxo-femural e o osso, visando um incremento da vida útil da mesma, pois cada vez mais se faz necessário o uso desses implantes em pacientes jovens. Primeiramente, foi feito um estudo teórico baseado em trabalhos realizados anteriormente, utilizando dados obtidos por modelagem, dados de laboratórios e de seguimento clínico de pacientes com diferentes tipos de prótese coxo-femurais implantadas, além de ter sido realizado um acompanhamento de cirurgias de implantação de próteses coxo-femurais. Este levantamento mostra que existem diferentes problemas da interação prótese-osso ainda não resolvidos na atualidade. Foi estudada a influência de diferentes variáveis na transmissão das tensões e a energia de deformação do osso, criando modelos numéricos de implantes pelo Método dos Elementos Finitos (MEF), tanto para avaliar o contato entre a cabeça da prótese e o acetábulo como para a interação da componente femural e o osso Fêmur. Para avaliar os resultados foi necessário desenvolver várias rotinas em linguagem C, as quais organizaram os resultados obtidos, que serviram como dados em um processamento estatístico posterior. Por último foram desenvolvidos modelos teóricos representativos da vida útil da prótese, utilizando constantes obtidas por regressão múltipla dos resultados dos modelos de MEF. Os resultados foram testados em modelos físicos utilizando a técnica de interferometria holográfica digital e foiajustado um sistema digital de processamento de imagens, que pode ser utilizado posteriormente em novas pesquisas.

This research focuses the interaction of the Total Hip prosthesis and the bone and its useful life. The study of the useful life of these implants has become very important especially for young patients, which have been submitted to implant surgeries. Firstly, theoretical study was made based on previous works, using data obtained by modeling, laboratory work and from the clinical evolution of patients with different types of Total Hip prosthesis. The attendance of surgeries of implantation of Total Hip prosthesis was accomplished. The theoretical study presents different problems of prosthesis-bone interaction, which still haven´t been solved. The influence of different variables in the transmission of the tensions and the deformation energy of the bone was studied by creating numeric models of implants with Finite Elements Method (FEM). The FEM developed were used to evaluate the contact between the head of the prosthesis and the acetabular component, and the interaction of the femural component with the bone. Several routines in "C" language were developed for the analysis of the results and organization of the outputs obtained from the FEM. This data processing was used in a further statistical analysis. The representative theoretical models of the useful life of the prosthesis were developed using constants obtained by multiple regressions of the FEM models outputs. The results were tested in physical models using the technique of digitalholographic interferometry and were adjusted to a digital system of images processing. The adjustment of the holographic system may be applied in further research.