Identificação inversa do módulo de elasticidade longitudinal do tecido ósseo cortical de modelos animais: ratos Sprague Dawley e Wistar

• Autor(a) principal: Sousa, Sara Daniela Oliveira
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10348/8531

O principal objetivo deste trabalho é a identificação do módulo de elasticidade longitudinal do tecido ósseo cortical de pequenos roedores, através do ensaio de flexão em três pontos realizados diretamente em fémures. Em concreto, foi comparada a eficácia de dois métodos de identificação do módulo de elasticidade longitudinal: o método direto (baseada na teoria de vigas de Bernoulli-Euler) e o método inverso (baseada na simulação por elementos finitos). Nos métodos diretos foram analisadas três variantes, que se distinguem entre si pela forma da secção transversal da diáfise: (1) secção aproximada por um anel circular; (2) secção aproximada por um anel elítico; (3) secção real. Na metodologia inversa foram analisadas duas variantes: (1) determinação de EL admitindo que a rigidez varia linearmente com essa propriedade (método inverso proporcional); (2) determinação de EL através de um algoritmo de otimização que minimiza a diferença entre a rigidez experimental e a rigidez numérica (método inverso de otimização). Nas simulações por elementos finitos do ensaio de flexão foram usados modelos geométricos realistas das diáfises, construídos com base em imagens fotográficas. Além dos ensaios de flexão, foram realizados ensaios de compressão em segmentos de diáfise excisados dos fémures após o ensaio de flexão. Os ensaios de compressão foram feitos com a finalidade de ver em que medida podem ser uma alternativa ao ensaio de flexão em três pontos. Este trabalho incidiu sobre ratos (espécie Rattus norvegicus) usados como modelos animais em estudos sobre a insuficiência renal crónica (ratos da estripe Wistar) e sobre cancro da mama (ratos da estripe Sprague Dawley). No modelo animal usado para o estudo da insuficiência renal crónica (modelo animal RMR) foi possível concluir que os grupos com redução de massa renal apresentam uma ligeira diminuição da área da secção transversal da diáfise, assim como dos parâmetros mecânicos estruturais; o tratamento com ácido quetomélico A não parece afetar esses parâmetros. No modelo usado para o estudo do cancro de mama (modelo animal MNU), verifica-se uma diminuição da área da secção transversal da diáfise nos grupos com cancro; também se verifica uma diminuição das propriedades mecânicas estruturais dos grupos com cancro, mas essa redução é atenuada pelo exercício físico. Por fim, concluímos que o módulo de elasticidade do tecido ósseo cortical não é afetado, quer no modelo animal RMR (pela redução de massa renal ou administração do tratamento com ácido quetomélico A), quer no modelo animal MNU (pela indução de cancro de mama ou a prática de exercício físico).