Avaliação experimental da indução de micromovimentos para estimulação óssea promovidos por um sistema electromecânico acoplado a um fixador externo

Abstract

Quando um paciente sofre uma fratura óssea o principal objetivo é estabilizá-la, para que ela se regenere e consolide adequadamente, o mais rápido possível. Para esse efeito os médicos ortopedistas recorrem a sistemas mecânicos denominados de fixadores externos ou internos. Estes mecanismos evoluíram consideravelmente com o tempo e, atualmente, permitem uma adequada cicatrização em pouco tempo. Porém os pacientes com reduzida, ou nenhuma mobilidade, apresentam tempo de recuperação muito superior. Com esta informação, surgiu a ideia de estimulação induzida artificialmente para acelerar o processo de regeneração e consolidação do calo ósseo e, com isso, reduzir o tempo de recuperação destes pacientes. Um exemplo de estimulação induzida é a introdução de micromovimentos no foco da fratura que substitui o simples caminhar. Porém, existe a necessidade que esta indução seja controlada e realizada nas melhores condições e, é neste ponto, que se enquadra esta dissertação.Neste estudo, introduziu-se um sistema eletromecânico para criar os micromovimentos no foco da fratura. Para isso, desenvolveu-se um suporte que foi otimizado de forma a conter os componentes necessários e a desempenhar a sua função, sem colocar em causa o funcionamento do fixador. Foi também analisado experimentalmente o comportamento, na zona da fratura, dos micromovimentos que se impõem através de um sistema eletromecânico, tendo sido realizados ensaios à compressão e tração. Por fim, discutem-se os resultados e retiram-se algumas conclusões.

When a patient sustains a bone fracture, the main concern is to provide stabilisation, in order for the bone to regenerate and solidify properly and as fast as possible. To this end, orthopaedists use mechanical systems called external and internal fixators. These have evolved considerably over time and currently allow proper healing in a short period of time. However, patients with reduced or no mobility have much longer recovery periods.This information led to the idea of using artificially induced stimulation to accelerate the process of regenerating and consolidating the fibrocartilage callus, thus reducing the recovery time for these patients. An example of induced stimulation is the introduction of micro-movements in the facture site, thereby replacing the simple act of walking. However, this induction, which constitutes the topic covered in this dissertation, must be controlled and done under the best conditions.In this study, an electromechanical system was introduced to produce micro-movements in the fracture site. For this purpose, a stand was developed and optimized in order to hold the necessary components and fulfil its function without jeopardising the functioning of the fixator. The behaviour of the micro-movements on the site was also analysed experimentally; these were generated by the electromechanical system, and tests were carried out using compression and traction.Finally, the results obtained are discussed and the final conclusions of this study are drawn. There is also an enumeration of possible works that can, in the future, complete the work started in this dissertation.