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https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/19673| Tipo do documento: | Tese |
| Title: | PRODUÇÃO CUSTOMIZADA DE PLACA POLIMÉRICA EM POLICAPROLACTONA CONFECCIONADA ATRAVÉS DE MOLDE BIPARTIDO IMPRESSO POR MANUFATURA ADITIVA PARA FRATURA DISTAL DE ÚMERO EM GAVIÃO-CARIJÓ (Rupornis magnirostris) |
| Other Titles: | Customized production of polycaprolactone polymeric implant for humerus fracture correction in birds validated by the finite elements method and made by additive manufacturing printed mold 2022. |
| Authors: | Corrêa, Clarice Gonring |
| Orientador(a): | Silva, Marta Fernanda Albuquerque da |
| Primeiro membro da banca: | Silva, Marta Fernanda Albuquerque da |
| Segundo membro da banca: | Ferreira, Maria de Lourdes Gonçalves |
| Terceiro membro da banca: | Degani, Viviane Alexandre Nunes |
| Quarto membro da banca: | Santos, Márcia Carolina Salomão |
| Quinto membro da banca: | Balthazar, Daniel de Almeida |
| Keywords: | ave;osteossíntese;impressão tridimensional;ossos longos;biomaterial;Avian;osteosynthesis;three-dimensional printing;long bones;biomaterial |
| Área(s) do CNPq: | Medicina Veterinária Medicina Veterinária |
| Idioma: | por |
| Issue Date: | 8-Mar-2022 |
| Publisher: | Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro |
| Sigla da instituição: | UFRRJ |
| Departamento: | Instituto de Veterinária |
| Programa: | Programa de Pós-Graduação em Medicina Veterinária (Patologia e Ciências Clínicas) |
| Citation: | CORRÊA, Clarice Gonring. Produção customizada de implante polimérico em policaprolactona para correção de fratura de úmero em ave validado pelo método dos elementos finitos e confeccionado através de molde impresso por manufatura aditiva 2022. 46 f. Tese (Doutorado em Medicina Veterinária) - Instituto de Veterinária, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2022. |
| Abstract: | A correção das fraturas em aves possui diversos desafios, variando do tamanho da espécie ao osso acometido. As fraturas em ossos pneumáticos, como o úmero, podem acarretar em grandes prejuízos ao animal, por apresentarem função importante na termorregulação e no voo e, portanto, necessitam de tratamento preciso. Ainda, para o osso em questão, as particularidades anatômicas, como o formato helicoidal e a pouca cobertura tecidual sobre o osso, podem favorecer maiores complicações cirúrgicas. Métodos de fixação em fraturas de aves são desafiadores e estão em constante aprimoramento. O canal medular de grande diâmetro e a cortical fina e dura aumentam o risco das fraturas iatrogênicas durante o procedimento de osteossíntese. Para auxiliar no diagnóstico, planejamento e tratamento de casos desafiadores, novas tecnologias vêm sendo utilizadas na medicina veterinária, permitindo que problemas de difíceis resoluções possam ser cada vez mais estudados e que soluções sejam desenvolvidas a partir de programas computacionais e impressões tridimensionais, contribuindo, por exemplo, na customização de implantes ortopédicos a um animal ou a uma espécie. Para complementar o estudo e desenvolvimento de implantes ortopédicos a tecnologia dos elementos finitos pode ser aplicada. Através de um programa computacional o método auxilia no aprimoramento dos implantes, prevendo e constatando possíveis resultados que podem ser confirmados através do ensaio universal. Os elementos finitos permitem que simulações de testes mecânicos possam ser realizadas de forma repetida, desta forma, é possível se considerar situações diferentes e corrigir possíveis falhas nos implantes antes de sua confecção, evitando-se testes físicos repetitivos e preservando material de estudo, como cadáveres de animais. O presente trabalho tem como objetivo a avaliação de placa polimérica para osteossíntese, planejada a partir de um modelo previamente desenvolvido para uso em região médio-distal do úmero de gavião-carijó (Rupornis magnirostris). O modelo consiste em placa com perfurações e sulcos que permitem sua fixação por cerclagens e hemicerclagens. O implante polimérico foi testado a partir de ensaios computacionais, pelo método de elementos finitos, mostrando resistência adequada na simulação do ensaio de flexão em três pontos. Após validado foi encaminhado para a confecção em policaprolactona (PCL) por meio de seu aquecimento e prensagem em molde bipartido impresso por manufatura aditiva. Em ensaio de aplicação em cadáver observou-se as vantagens do implante confeccionado em PCL, que permite ajustes na sua dimensão bem como perfurações em locais variados no momento da cirurgia, adaptando-se às características individuais do paciente e do tipo de fratura. Concluiu-se que o uso do PCL para a confecção do implante ortopédico é válido pelo baixo custo do polímero (em relação aos materiais já utilizados para a produção de implantes), pela facilidade de moldagem por meio de aquecimento (devido a seu baixo ponto de fusão) e por conta do crescente acesso ao material e às impressoras tridimensionais. O planejamento e customização de implantes ortopédicos adequados ao paciente e à estrutura óssea gerou no presente estudo um método de confecção de placa polimérica simples e facilmente replicável, que pode ser um recurso valioso na cirurgia ortopédica de aves. |
| Abstract: | The correction of fractures in birds has several challenges, ranging from species size to affected bone. Fractures in pneumatic bones, such as the humerus, can cause large damage to the animal, as they have an important function in thermoregulation and in flight and, therefore, require accurate treatment. Also, for the mentioned bone, anatomical particularities, such as the helical shape and the low soft tissue coverage over the bone, may favor greater surgical complications. Methods of fixation on bird fractures are challenging and are constantly improving. A large diameter medullary canal and a thin, hard cortical canal increase the risk of iatrogenic fractures during the osteosynthesis procedure. To aid in the diagnosis, planning and treatment of challenging cases, new technologies have been used in veterinary medicine, allowing difficult resolution problems to be increasingly studied and solutions to be developed from computer programs and three-dimensional impressions, contributing, for example, to the customization of orthopedic implants to an animal or a specie. To complement the study and development of orthopedic implants, finite element technology can be applied. Through a computer program, the method assists in the improvement of the implants, predicting and verifying possible results that can be confirmed through universal testing. Finite elements allow mechanical test simulations to be performed repeatedly. In this way, it is possible to consider different situations and correct possible flaws in the implants before they are made, avoiding repetitive physical tests and preserving study material, such as animal cadavers. The present study aims to evaluate the polymeric plate for osteosynthesis, planned from a model previously developed for use in a hawk humerus (Rupornis magnirostris). The model consists of plate with perforations and grooves that allow its fixation by cerclage and hemi cerclage. The polymer implant was tested from computational trials using the finite elements method. After validation, it was sent to be made in polycaprolactone (PCL) through heating and pressing in a split mold printed by additive manufacturing. In a cadaver application trial, the advantages of the PCL implant were observed, which allows adjustments in its dimension as well as perforations in various locations at the time of surgery, adapting to the individual characteristics of the patient and the type of fracture. It was concluded that the use of PCL for the preparation of the orthopedic implant is valid for the low cost of the polymer (in relation to the materials already used for the production of implants), for the ease of molding by heating (due to its low melting point) and increasing access to material and three-dimensional printers. The planning and customization of orthopedic implants suitable for the patient and the bone structure generated in this study a simple and easily replicable method of making polymeric plate, which can be a valuable resource in orthopedic surgery of birds. |
| URI: | https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/19673 |
| Appears in Collections: | Doutorado em Medicina Veterinária (Patologia e Ciências Clínicas) |
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