Estudo da viabilidade técnica da customização por impressão tridimensional de placa metálica e método de fixação: aplicação em fratura de úmero de gavião-carijó (Rupornis magnirostris)
| Autor(a) principal: | |
|---|---|
| Data de Publicação: | 2017 |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Idioma: | por |
| Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRRJ |
| Texto Completo: | https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/17732 |
Resumo: | As aves são os animais silvestres mais atendidos nas clínicas veterinárias e os mais frequentemente recebidos nos centros de triagens e zoológicos, provenientes de ações policiais de resgate e contra o tráfico. Entre as afecções mais frequentes encontram-se as fraturas de ossos pneumáticos, desafiadoras para qualquer cirurgião devido ao grande canal medular e corticais ósseas finas e quebradiças, que não suportam muito bem os implantes. Na rotina clínica de pequenos animais existem alternativas tanto clássicas quanto inovadoras para resolução de fraturas, no entanto, ainda não há no mercado implantes produzidos especificamente para aves. Desta forma, são necessárias mais pesquisas sobre as técnicas cirúrgicas e a produção de implantes que atendam às características dos ossos das aves, permitindo o retorno funcional precoce do membro afetado. Nesse contexto, utilizando-se relatos de literatura e questionários, dos quais foram coletados dados de profissionais atuantes na área de clínica e cirurgia de animais selvagens, definiu-se a região médio-distal do úmero como local de grande relevância na ocorrência de fraturas e que, além das particularidades ósseas das aves, apresenta também características anatômicas peculiares que dificultam a ostessíntese. Uma placa de liga de titânio foi produzida por manufatura aditiva, com fixação por cerclagem e hemicerclagem. A partir da imagem tomográfica de um animal formolizado foi realizada a impressão da estrutura óssea da asa da ave, o que permitiu a obtenção de um estudo anatômico mais aprofundado e conferiu praticidade à fase inicial do planejamento do implante (por diminuir o número de cadáveres necessários para o estudo, permitir o deslocamento e manipulação do modelo sem a necessidade de cuidados específicos de conservação e reduzir o risco de contaminação química e biológica). Estudo anatômico em cadáver foi realizado permitindo uma correta visualização dos tecidos moles adjacentes, como nervos, tendões e musculatura, servindo para definição do acesso cirúrgico. O implante, desenvolvido em programa de CAD (computer aided design) e impresso com tecnologia tridimensional (tecnicamente conhecida como manufatura aditiva), em metal, foi testado em cadáveres da espécie escolhida e sua resistência avaliada com teste biomecânico. A placa desenvolvida é leve, de material resistente, biocompatível e apresentou boa justaposição ao osso. Na aplicação da hemicerclagem e cerclagem a presença dos sulcos facilitou a fixação da placa ao osso, promovendo estabilidade na posição do fio após o aperto do nó, sendo comprovado com exame radiográfico realizado após aplicação da placa final onde foi evidenciado alinhamento e justaposição dos fragmentos da fratura. Nos ensaios biomecânicos exibiu bons resultados, sendo a carga máxima suportada pelo conjunto osso, placa e fios de aço de aproximadamente dez vezes maior do que a carga suportada pelo osso íntegro. A dificuldade de utilização de placas em úmero de aves está associada à inadequação dos implantes fabricados, adaptados de cães e gatos, e a impressão 3D permitiu o desenvolvimento de um implante leve, com grande ajuste ao osso e com fixação por fio de aço, superando as atuais dificuldades da aplicação de placas em úmero de aves. |
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Corrêa, Clarice GonringSilva, Marta Fernanda Albuquerque dahttp://lattes.cnpq.br/0544591266946007Silva, Marta Fernanda Albuquerque dahttp://lattes.cnpq.br/0544591266946007Silva, Jorge Vicente Lopes dahttps://orcid.org/0000-0002-2347-5215http://lattes.cnpq.br/6139204122148876Balthazar, Daniel de Almeidahttp://lattes.cnpq.br/3205243318542693http://lattes.cnpq.br/05003307842926872024-08-16T16:09:07Z2024-08-16T16:09:07Z2017-08-30CORRÊA, Clarice Gonring. Estudo da viabilidade técnica da customização por impressão tridimensional de placa metálica e método de fixação: aplicação em fratura de úmero de gavião-carijó (Rupornis magnirostris) 2017. Dissertação (Mestrado em Medicina Veterinária) - Instituto de Veterinária, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica. 2017.https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/17732As aves são os animais silvestres mais atendidos nas clínicas veterinárias e os mais frequentemente recebidos nos centros de triagens e zoológicos, provenientes de ações policiais de resgate e contra o tráfico. Entre as afecções mais frequentes encontram-se as fraturas de ossos pneumáticos, desafiadoras para qualquer cirurgião devido ao grande canal medular e corticais ósseas finas e quebradiças, que não suportam muito bem os implantes. Na rotina clínica de pequenos animais existem alternativas tanto clássicas quanto inovadoras para resolução de fraturas, no entanto, ainda não há no mercado implantes produzidos especificamente para aves. Desta forma, são necessárias mais pesquisas sobre as técnicas cirúrgicas e a produção de implantes que atendam às características dos ossos das aves, permitindo o retorno funcional precoce do membro afetado. Nesse contexto, utilizando-se relatos de literatura e questionários, dos quais foram coletados dados de profissionais atuantes na área de clínica e cirurgia de animais selvagens, definiu-se a região médio-distal do úmero como local de grande relevância na ocorrência de fraturas e que, além das particularidades ósseas das aves, apresenta também características anatômicas peculiares que dificultam a ostessíntese. Uma placa de liga de titânio foi produzida por manufatura aditiva, com fixação por cerclagem e hemicerclagem. A partir da imagem tomográfica de um animal formolizado foi realizada a impressão da estrutura óssea da asa da ave, o que permitiu a obtenção de um estudo anatômico mais aprofundado e conferiu praticidade à fase inicial do planejamento do implante (por diminuir o número de cadáveres necessários para o estudo, permitir o deslocamento e manipulação do modelo sem a necessidade de cuidados específicos de conservação e reduzir o risco de contaminação química e biológica). Estudo anatômico em cadáver foi realizado permitindo uma correta visualização dos tecidos moles adjacentes, como nervos, tendões e musculatura, servindo para definição do acesso cirúrgico. O implante, desenvolvido em programa de CAD (computer aided design) e impresso com tecnologia tridimensional (tecnicamente conhecida como manufatura aditiva), em metal, foi testado em cadáveres da espécie escolhida e sua resistência avaliada com teste biomecânico. A placa desenvolvida é leve, de material resistente, biocompatível e apresentou boa justaposição ao osso. Na aplicação da hemicerclagem e cerclagem a presença dos sulcos facilitou a fixação da placa ao osso, promovendo estabilidade na posição do fio após o aperto do nó, sendo comprovado com exame radiográfico realizado após aplicação da placa final onde foi evidenciado alinhamento e justaposição dos fragmentos da fratura. Nos ensaios biomecânicos exibiu bons resultados, sendo a carga máxima suportada pelo conjunto osso, placa e fios de aço de aproximadamente dez vezes maior do que a carga suportada pelo osso íntegro. A dificuldade de utilização de placas em úmero de aves está associada à inadequação dos implantes fabricados, adaptados de cães e gatos, e a impressão 3D permitiu o desenvolvimento de um implante leve, com grande ajuste ao osso e com fixação por fio de aço, superando as atuais dificuldades da aplicação de placas em úmero de aves.Birds are the wild animals most attended at veterinary clinics and also the more frequently received at the wild animal sorting centers and zoological centers, coming from rescue and against wildlife trade police actions. Among the most frequent affections are pneumatic bone fractures, challenging for any surgeon due to the large medullary canal and fine and brittle bone cortices that do not support implants very well. In the clinical routine of small animals there are alternatives both classic and innovative for resolution of fractures, however, there aren’t still on the market implants produced specifically for birds. Thus, more research is needed on surgical techniques and the production of implants that meet the characteristics of the bones of the birds, allowing the early functional return of the affected limb. In this context, using literature reports and questionnaires, from which data were collected from professionals working in the area of wildlife clinic and surgery, the mid-distal humerus region was defined as a site of great relevance in the occurrence of fractures and that in addition to the bone characteristics of birds, also has unique anatomical features that make it difficult to osteosynthesis. A titanium alloy plate was produced by additive manufacture, with fixation by cerclage and hemi cerclage. From the tomographic image of a formolated animal, the bone structure of the bird's wing was printed, which allowed for a deeper anatomical study and gave practicality to the initial planning phase of the implant (by reducing the number of cadavers needed for the study, allow the model to be moved and manipulated without the need for specific conservation care and reduce the risk of chemical and biological contamination). Anatomical study on cadaver was performed allowing a correct visualization of the adjacent soft tissues, such as nerves, tendons and musculature, serving to define the surgical access. The implant, developed in computer-aided design (CAD) and printed with three-dimensional technology (technically known as additive manufacture) in metal, was tested on cadavers of the chosen species and its resistance evaluated with biomechanical test. The developed plate is light, made of resistant material, biocompatible and presented good juxtaposition to the bone. In the application of the hemi cerclage and cerclage the presence of the grooves facilitated the fixation of the plaque to the bone, promoting stability in the position of the wire after the tie tightening, being proved with radiographic examination performed after application of the final plate, where it was evidenced the alignment and juxtaposition of the fragments of the fracture. In the biomechanical tests it showed good results, the maximum load being supported by bone, plate and steel wires approximately ten times larger than the load supported by intact bone. The difficulty of using humerus plates is associated with the inadequacy of the implants manufactured, adapted from dogs and cats, and the 3D printing allowed the development of a light implant, with great adjustment to the bone and fixation by steel wire, overcoming the current difficulties in the application of humerus plates to birds. Birds are the wild animals most attended at veterinary clinics and also the more frequently received at the wild animal sorting centers and zoological centers, coming from rescue and against wildlife trade police actions. Among the most frequent affections are pneumatic bone fractures, challenging for any surgeon due to the large medullary canal and fine and brittle bone cortices that do not support implants very well. In the clinical routine of small animals there are alternatives both classic and innovative for resolution of fractures, however, there aren’t still on the market implants produced specifically for birds. Thus, more research is needed on surgical techniques and the production of implants that meet the characteristics of the bones of the birds, allowing the early functional return of the affected limb. In this context, using literature reports and questionnaires, from which data were collected from professionals working in the area of wildlife clinic and surgery, the mid-distal humerus region was defined as a site of great relevance in the occurrence of fractures and that in addition to the bone characteristics of birds, also has unique anatomical features that make it difficult to osteosynthesis. A titanium alloy plate was produced by additive manufacture, with fixation by cerclage and hemi cerclage. From the tomographic image of a formolated animal, the bone structure of the bird's wing was printed, which allowed for a deeper anatomical study and gave practicality to the initial planning phase of the implant (by reducing the number of cadavers needed for the study, allow the model to be moved and manipulated without the need for specific conservation care and reduce the risk of chemical and biological contamination). Anatomical study on cadaver was performed allowing a correct visualization of the adjacent soft tissues, such as nerves, tendons and musculature, serving to define the surgical access. The implant, developed in computer-aided design (CAD) and printed with three-dimensional technology (technically known as additive manufacture) in metal, was tested on cadavers of the chosen species and its resistance evaluated with biomechanical test. The developed plate is light, made of resistant material, biocompatible and presented good juxtaposition to the bone. In the application of the hemi cerclage and cerclage the presence of the grooves facilitated the fixation of the plaque to the bone, promoting stability in the position of the wire after the tie tightening, being proved with radiographic examination performed after application of the final plate, where it was evidenced the alignment and juxtaposition of the fragments of the fracture. In the biomechanical tests it showed good results, the maximum load being supported by bone, plate and steel wires approximately ten times larger than the load supported by intact bone. The difficulty of using humerus plates is associated with the inadequacy of the implants manufactured, adapted from dogs and cats, and the 3D printing allowed the development of a light implant, with great adjustment to the bone and fixation by steel wire, overcoming the current difficulties in the application of humerus plates to birds.porUniversidade Federal Rural do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Medicina Veterinária (Patologia e Ciências Clínicas)UFRRJBrasilInstituto de VeterináriaMedicina Veterináriaaveosteossíntesemanufatura aditivaossos longosbirdosteosynthesisadditive manufacturinglong bonesEstudo da viabilidade técnica da customização por impressão tridimensional de placa metálica e método de fixação: aplicação em fratura de úmero de gavião-carijó (Rupornis magnirostris)Technical viability study on customized metallic 3D printed plate and its fixation method: pratical application on hawk’s humerus fracture (Rupornis magnirostris)info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisALIEVI, M. 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Estudo da viabilidade técnica da customização por impressão tridimensional de placa metálica e método de fixação: aplicação em fratura de úmero de gavião-carijó (Rupornis magnirostris) |
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Estudo da viabilidade técnica da customização por impressão tridimensional de placa metálica e método de fixação: aplicação em fratura de úmero de gavião-carijó (Rupornis magnirostris) Corrêa, Clarice Gonring Medicina Veterinária ave osteossíntese manufatura aditiva ossos longos bird osteosynthesis additive manufacturing long bones |
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As aves são os animais silvestres mais atendidos nas clínicas veterinárias e os mais frequentemente recebidos nos centros de triagens e zoológicos, provenientes de ações policiais de resgate e contra o tráfico. Entre as afecções mais frequentes encontram-se as fraturas de ossos pneumáticos, desafiadoras para qualquer cirurgião devido ao grande canal medular e corticais ósseas finas e quebradiças, que não suportam muito bem os implantes. Na rotina clínica de pequenos animais existem alternativas tanto clássicas quanto inovadoras para resolução de fraturas, no entanto, ainda não há no mercado implantes produzidos especificamente para aves. Desta forma, são necessárias mais pesquisas sobre as técnicas cirúrgicas e a produção de implantes que atendam às características dos ossos das aves, permitindo o retorno funcional precoce do membro afetado. Nesse contexto, utilizando-se relatos de literatura e questionários, dos quais foram coletados dados de profissionais atuantes na área de clínica e cirurgia de animais selvagens, definiu-se a região médio-distal do úmero como local de grande relevância na ocorrência de fraturas e que, além das particularidades ósseas das aves, apresenta também características anatômicas peculiares que dificultam a ostessíntese. Uma placa de liga de titânio foi produzida por manufatura aditiva, com fixação por cerclagem e hemicerclagem. A partir da imagem tomográfica de um animal formolizado foi realizada a impressão da estrutura óssea da asa da ave, o que permitiu a obtenção de um estudo anatômico mais aprofundado e conferiu praticidade à fase inicial do planejamento do implante (por diminuir o número de cadáveres necessários para o estudo, permitir o deslocamento e manipulação do modelo sem a necessidade de cuidados específicos de conservação e reduzir o risco de contaminação química e biológica). Estudo anatômico em cadáver foi realizado permitindo uma correta visualização dos tecidos moles adjacentes, como nervos, tendões e musculatura, servindo para definição do acesso cirúrgico. O implante, desenvolvido em programa de CAD (computer aided design) e impresso com tecnologia tridimensional (tecnicamente conhecida como manufatura aditiva), em metal, foi testado em cadáveres da espécie escolhida e sua resistência avaliada com teste biomecânico. A placa desenvolvida é leve, de material resistente, biocompatível e apresentou boa justaposição ao osso. Na aplicação da hemicerclagem e cerclagem a presença dos sulcos facilitou a fixação da placa ao osso, promovendo estabilidade na posição do fio após o aperto do nó, sendo comprovado com exame radiográfico realizado após aplicação da placa final onde foi evidenciado alinhamento e justaposição dos fragmentos da fratura. Nos ensaios biomecânicos exibiu bons resultados, sendo a carga máxima suportada pelo conjunto osso, placa e fios de aço de aproximadamente dez vezes maior do que a carga suportada pelo osso íntegro. A dificuldade de utilização de placas em úmero de aves está associada à inadequação dos implantes fabricados, adaptados de cães e gatos, e a impressão 3D permitiu o desenvolvimento de um implante leve, com grande ajuste ao osso e com fixação por fio de aço, superando as atuais dificuldades da aplicação de placas em úmero de aves. |
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CORRÊA, Clarice Gonring. Estudo da viabilidade técnica da customização por impressão tridimensional de placa metálica e método de fixação: aplicação em fratura de úmero de gavião-carijó (Rupornis magnirostris) 2017. Dissertação (Mestrado em Medicina Veterinária) - Instituto de Veterinária, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica. 2017. |
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