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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.10.2016.tde-31082015-182439
Documento
Autor
Nome completo
Luís Eduardo Stevanato de Almeida
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2015
Orientador
Banca examinadora
Zoppa, André Luis do Valle de (Presidente)
Corrêa, Rodrigo Romero
Nóbrega, Fernanda Silveira
Título em português
Avaliação biomecânica dos ossos III/IV metacarpianos com falhas ósseas induzidas experimentalmente, tratados com mantas ósseas a base de quitosana, hidroxiapatita e colágeno, em ovinos
Palavras-chave em português
Biomaterial
Biomecânica
Falha óssea
Ortopedia
Ovino
Resumo em português
Nos equinos as fraturas geralmente são de alta energia provocando perda do tecido ósseo. Estas lesões do tecido ósseo ocorrem quando suas propriedades de resistência e rigidez são ultrapassadas. Devido a perda de tecido ósseo diversos métodos são utilizados para corrigir os defeitos ósseos, tanto em ortopedia humana, quanto na medicina veterinária, porém os resultados muitas vezes não são satisfatórios. O desenvolvimento de compostos a base colágeno, quitosana e hidroxiapatita deu-se devido a busca na melhora do comportamento mecânico e biológico dos enxertos. O objetivo deste estudo foi avaliar o comportamento biomecânico do osso III/IV metacarpianos de ovinos após a implantação de compósito de quitosana, hidroxiapatita e colágeno. Foi utilizado seis ovinos fêmeas da raça Santa Inês, os quais foram submetidos à ostectomias unicorticais de cinco milímetros de diâmetro na região média da superfície dorsal do III/IV metacarpianos. Posteriormente, através de sorteio, foi implantado o compósito de quitosana, colágeno e hidroxiapatita em um membro torácico. No membro contralateral foi reproduzida a mesma técnica, porém foi mantido como controle, não sendo preenchido com o compósito. Todos os animais foram submetidos à avaliação física diária. Após 180 dias da criação da falha, os ovinos foram eutanasiados com protocolo autorizado pela Comissão de Ética no Uso de Animais. Os ossos foram dissecados e armazenados á 20º C. Após o descongelamento completo, as amostras foram submetidas a ensaio de flexão em três pontos realizado em máquina universal de ensaios mecânicos KRATOS®, modelo KE3000MP, software: TRACOMP W95. Os ossos foram posicionados com sua superfície palmar (mais plana) apoiada sobre duas bases cônicas distantes 5 cm entre sí, de modo que a falha óssea ficasse posicionada à mesma distância entre as bases. A carga foi aplicada na superfície dorsal por um atuador cônico no ponto médio do osso, onde foram criadas as falhas ósseas, com velocidade de deslocamento de 5 milímetros por minuto até o momento da fratura do osso. Durante o ensaio mecânico o software gerou gráficos de força x deformação, de onde foram calculadas as seguintes propriedades biomecânicas: força máxima, rigidez, momento e deformação máxima. Através da análise estatística não houve diferença estatísticas na análise da rigidez, força máxima, momento e deformação máxima para ambos os grupos. Com estes resultados podemos concluir que o compósito de quitosana, hidroxiapatita e colágeno não interferiu na consolidação óssea de III/IV metacarpianos de ovinos após 180 dias da implantação.
Título em inglês
Biomechanical evaluation of III/IV metacarpal bones with bone defects induced experimentally in sheep treated with chitosan, collagen and hydroxyapatite composite
Palavras-chave em inglês
Biomaterial
Biomechanics
Bone defect
Orthopedics
Sheep
Resumo em inglês
In equines, the fractures are usually of high energy causing loss of bone tissue. These bone tissue injuries occur when its properties of strength and rigidity are outdated. Due to bone loss, various methods are used to correct the bone defects, both in human and in orthopedic veterinary medicine, but the results often are not satisfactory. The development of chitosan, collagen and hydroxyapatite composite came about due to search the improvement of the mechanical behaviour and biological grafts. The objective of this study was to evaluate the biomechanical behavior of the III/IV metacarpal bone of sheep after the implantation of chitosan, collagen and hydroxyapatite composite. Six healthy female sheep Santa Inês breed were submitted to bilateral unicortical ostectomy (five mm/diameter) on the dorsal aspect of the III/IV metacarpal bone. One front limb was randomly selected for composite implatation. At the contralateral limb was reproduced the same technique, but was kept as control, and are not filled with composite. The animals were submitted to daily physical examination during 180-day follow-up period. After 180 days of failure creation, the animals were euthanized with protocol approved by the Animal Ethics Committee. The bones were dissected and stored at -20º C. After complete thawing, samples were subjected to bending test on three points held in universal testing machine mechanics KRATOS®, model KE3000MP, software: TRACOMP-W95. The bones were positioned with its palmar surface (flatter) supported on two tapered bases 5 cm distant from each other, so that the bone gap was positioned at the same distance between the bases. Load was applied on the dorsal surface by a tapered actuator at the midpoint of the bone, where bone defects were set up, with a speed of displacement of 5 mm per minute until the time of bone fracture. During the mechanical test the software generated graphs of force x deformation, where the following biomechanical properties were calculated: maximum strength, rigidity, moment and maximum deformation. Through statistical analysis, there was no difference in the analysis of statistics, maximum strength, rigidity and maximum deformation for both groups. With the results of this research, it can be concluded that the composite did not interfere in biomechanical characteristics of the metacarpal III/IV bone after 180 days of deployment
 
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Data de Publicação
2016-03-22
 
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