Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10316/100905
Title: Desenvolvimento de Metodologias de Consolidação do Calo Ósseo e de Reabsorção Óssea Recorrendo a Sistemas de Fixação Externa e Fixação Interna
Authors: Paulino, Maria de Fátima da Costa 
Orientador: Amaro, Ana Paula Betencourt Martins
Balacó, Inês Maria Spencer
Roseiro, Luís Manuel Ferreira
Keywords: Biomecânica ortopédica; Placas de osteossíntese; Regeneração óssea; Fixadores externos; Orthopedic biomechanics; External fixator; Osteosynthesis plates; Bone regeneration
Issue Date: 14-Jul-2020
Project: info:eu-repo/grantAgreement/FCT/POR_CENTRO/SFRH/BD/137648/2018/PT/Desenvolvimento de Metodologias de Consolidação do Calo Ósseo e de Reabsorção Óssea recorrendo a Sistemas de Fixação Externa e Fixação Interna 
Place of publication or event: Coimbra
Abstract: A mobilidade do ser humano é um dos aspetos importantes para uma boa qualidade de vida. Frequentemente acontece a perda de mobilidade, seja por acidentes diários, problemas congénitos ou outro tipo de doença, que pode induzir uma redução significativa, ou mesmo impedir a realização de várias atividades da vida diária. Quando sucede uma fratura, situação mais comum, dependendo da gravidade da mesma, é necessário proceder à sua estabilização, para que o crescimento do osso aconteça de modo adequado. O osso humano é um elemento de fácil regeneração, no entanto, quando há necessidade de garantir a recuperação, seja por lesão ou em contexto de osteotomias, é importante que esta seja promovida de forma correta e no menor tempo possível. Só após a completa consolidação do osso o paciente pode voltar à sua vida de forma normal, sem, ou com reduzidas, restrições. A garantia de um tratamento adequado envolve em muitas situações a necessidade de recorrer a sistemas de fixação interna e / ou externa, seja no tratamento de fraturas ósseas, em situações que envolvam osteotomias para correção de deformidades, ou em procedimentos associados a outras patologias, como por exemplo em problemas oncológicos. Os fixadores externos possuem um campo de utilização muito vasto, sendo utilizados para estabilização, alongamento e transporte ósseo. Após a estabilização das fraturas, é essencial promover a estimulação óssea, com a introdução de micromovimentos no local da mesma, de forma a permitir o crescimento mais rápido do osso. Neste contexto, foi desenvolvido um sistema eletromecânico, para acoplar a um fixador externo, que permite a automatização dos micromovimentos, garantindo um alongamento diário em múltiplos passos. Este sistema eletromecânico garante a introdução dos micromovimentos em pacientes com fraca, ou nenhuma, mobilidade, permitindo a melhoria nos procedimentos associados à sua recuperação. Além disso, a funcionalidade observada neste sistema sugere a sua aplicabilidade em qualquer paciente, de forma a reduzir o tempo de recuperação. Outra característica importante associada ao conceito em torno deste sistema eletromecânico envolve a possibilidade de vir a ser utilizado para identificar a evolução na recuperação do paciente, tendo por base o seu consumo de energia. As placas de osteossíntese, com larga aplicação para tratamento usando aloenxertos numa situação de problema oncológico, outras osteotomias, ou em situação de regeneração óssea, foram os sistemas de fixação interna abordados neste estudo. Regra geral, e dependendo da situação em tratamento, é aplicada uma só placa. No entanto, tem vindo a crescer a discussão em torno das melhorias promovidas pela colocação de uma segunda placa de osteossíntese, sem, contudo, haver estudos biomecânicos em torno desta questão. Assim, este trabalho envolve também uma abordagem comparativa entre a utilização de uma ou duas placas no contexto de uma osteotomia do fémur. Os resultados obtidos neste trabalho são apresentados e discutidos, pretendendo ser uma contribuição para os avanços no domínio da biomecânica ortopédica.
Human mobility is one of the crucial aspects of a good quality of life. Frequently, loss of mobility occurs due to daily accidents, congenital problems, or other types of diseases, which can cause a significant reduction in human quality of life, what can prevent, or inhibit, the performance of various activities of daily living. When a fracture occurs, depending on its severity, it is necessary a fracture stabilization in order to allow correct bone growth. Human bone is an element of easy regeneration; however, when there is a need for regeneration caused by injuries or osteotomy, this regeneration must occur correctly and in the shortest possible time. Only after total bone regeneration, the human can return to his normal life without or with small restrictions. Ensuring proper treatment involves, in many situations, the need to use internal and/or external fixation systems, being applied to bone fractures, in clinical treatments that involve osteotomies to correct deformities, or treatment of other pathologies, such as, for example, bone removal due to cancerous problems. External fixators have a vast field of application, like stabilization, lengthening, and bone transport. After fracture stabilization, it is necessary to promote bone stimulation, with the introduction of micromovements in the fracture focus, to promote faster bone growth. Thus, an electromechanics system was developed, attached to external fixator, that allows the automation of micromovements, ensuring daily lengthening in several stages. This electromechanical system guarantees the introduction of micromovements in patients with little or no, mobility, allowing for improvement in the procedures associated with their recovery. However, due to its functionality, this system can be applied to any patient, reducing recovery time. Another essential characteristic associated with the concept of the electromechanical system involves the possibility of being used to identify the evolution of the patient's recovery, based on its energy consumption. The osteosynthesis plates, with wide application for treatment using allografts in a situation of malignant bone tumors of the metadiaphyseal or diaphyseal region of the long bones, other osteotomies, or in bone regeneration situation, were the internal fixation systems addressed in this study. Commonly, and depending on the treatment situation, only a single plate is applied. Nevertheless, discussions began to emerge about the improvements promoted by the placement of a second osteosynthesis plate, without, however, having biomechanical studies on this subject. So, this study also involves a comparative approach between the use of one or two osteosynthesis plates, in the context of a femur osteotomy. The results of this work are presented and discussed, intending to be a contribution to the advances in the field of orthopedic biomechanics.
URI: http://hdl.handle.net/10316/100905
Rights: openAccess
Appears in Collections:FCTUC Eng.Mecânica - Teses de Doutoramento
UC - Teses de Doutoramento

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