• No se han encontrado resultados

Estudo biomecânico da coluna cervical com patologia

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Estudo biomecânico da coluna cervical com patologia"

Copied!
7
0
0

Texto completo

(1)

w w w . e l s e v i e r . e s / r i m n i

Revista

Internacional

de

Métodos

Numéricos

para

Cálculo

y

Diseño

en

Ingeniería

Estudo

biomecânico

da

coluna

cervical

com

patologia

T.

Teixeira

a

,

L.C.

Sousa

a,∗

,

M.

Parente

a

,

R.

Natal

a

,

J.M.

Gonc¸

alves

b

e

R.

Freitas

c

aIDMEC,FaculdadedeEngenharia,UniversidadedoPorto,RuaDr.RobertoFrias,s/n,4200-465Porto,Portugal

bServic¸odeOrtopedia,HospitaldaArrábida,PracetaHenriqueMoreira,150,4400-346VilaNovadeGaia,Portugal

cDepartamentodeCirurgiadaColuna,Servic¸oOrtopédico,CentroHospitalardeVilaNovadeGaia,RuaDoutorFranciscoCarneiro,4400-129VilaNovadeGaia,Portugal

informação

sobre

o

artigo

Historialdoartigo:

Recebidoa28deoutubrode2014 Aceitea6deoutubrode2015

On-lineaxxx

Palavras-chave:

Métododeelementosfinitos Colunacervical

Fusãocervicalanterior Fusãocervicalposterior Fusãocervicalanterioreposterior

r

e

s

u

m

o

Oconhecimentodacinemáticadacolunacervicaléumaferramentamuitoimportante,dadoqueesta regiãoéumadasestruturasmaiscomplexasdoesqueletohumanoeporqueaincidênciadeincapacidade quepoderesultardetraumasoudoenc¸asdegenerativasérelativamenteelevada.Oprincipalobjetivo desteestudoconsistenaanáliseecomparac¸ãodafusãocervicalanteriore/oufusãocervicalposterior comopossíveistratamentosparaumafraturadotipoC2.2,segundoaclassificac¸ãodaAOspineinjury classificationsystem,sendoqueesteestudopoderáauxiliarosprofissionaisdesaúdenaescolhado melhormétododefusão.Paraoefeito,foiconstruídoummodelo3Ddeelementosfinitosdosegmento cervicalC4-C5-C6.Forammodeladososrespetivosdiscosintervertebrais(IV)eosseuscomponentes,

nomeadamenteonúcleopulposo,oanelfibroso,asfibraslamelareseasplacascartilaginosas.Os6 conjun-tosdeligamentos(longitudinaisanteriores,longitudinaisposteriores,interespinhosos,supraespinhosos, amarelosecapsulares)foramtambémmodelados,assimcomoasarticulac¸õesintervertebrais.

Asimulac¸ãodeumafraturafoirealizadaem3passosdistintos:introduc¸ãodeumafraturanazona anteriordavértebraC5,ocomprometimento(rompimento)dosligamentosdaregiãoposterioreo des-lizamentodavértebraC5.Ainstrumentac¸ãoutilizadanostratamentosemestudoeaindaasubstituic¸ão dosdiscoslesadosporumenxertoósseoprovenientedoilíacoforamtambémmodeladas.

Comesteestudo,concluiu-sequeafusãocervicalanterioreposteriorapresentamelhoresresultados emcomparac¸ãocomosoutrostiposdefusãocervicalestudadosemtermosdedeslocamentodaunidade funcional.

©2015CIMNE(UniversitatPolit `ecnicadeCatalunya).PublicadoporElsevierEspa ˜na,S.L.U.Este ´eum artigoOpenAccesssobumalicenc¸aCCBY-NC-ND(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).

Biomechanical

study

of

cervical

spine

with

pathology

Keywords:

FiniteElementMethod CervicalSpine AnteriorCervicalSpine PosteriorCervicalSpine

AnteriorandPosteriorCervicalFusion

a

b

s

t

r

a

c

t

Theknowledgeofthekinematicsofthecervicalspineisaveryimportanttool,sincethisregionisoneof themorecomplexstructuresofthehumanskeletonandbecausetheincidenceoffailurethatmayresult fromtraumaordegenerativediseasesisrelativelyhigh.Themainobjectiveofthisstudyistheanalysis andcomparisonofanteriorcervicalfusionand/orposteriorcervicalfusionaspossibletreatmentsfora fractureoftypeC2.2accordingtoAOspineinjuryclassificationsystem,andthisstudymayassisthealth professionalsinchoosingthebestfusiontechnique.Tothisendwebuilta3Dfiniteelementmodelof thecervicalsegmentC4-C5-C6.Theirintervertebraldiscs(IV)anditscomponents,namelythenucleus

pulposus,theannulusfibrosus,thefibersandthelamellarcartilaginousplatesweremodeled.Sixsetsof ligaments(anteriorlongitudinal,posteriorlongitudinal,interspinous,suprespinous,yellowandcapsular) andthefacetjointswerealsomodeled.

Thesimulationofthefracturewasperformedin3differentsteps:introductionofafracturezoneinthe previousC5vertebra,ruptureoftheligamentsoftheposteriorregionandtheslidingoftheC5vertebra. Theinstrumentationusedinthestudytreatmentsandeventhereplacementofthedamageddiscbybone graftfromtheiliacbone,werealsomodeled.

Autorparacorrespondência.

Correioseletrónicos:tatiana.fsc.teixeira@gmail.com(T.Teixeira),lcsousa@fe.up.pt(L.C.Sousa),mparente@fe.up.pt(M.Parente),rnatal@fe.up.pt(R.Natal),

maiagoncalves@gmail.com(J.M.Gonc¸alves),rolando.freitas@chvng.min-saude.pt(R.Freitas). http://dx.doi.org/10.1016/j.rimni.2015.10.004

0213-1315/©2015CIMNE(UniversitatPolit `ecnicadeCatalunya).PublicadoporElsevierEspa ˜na,S.L.U.Este ´eumartigoOpenAccesssobumalicenc¸aCCBY-NC-ND(http:// creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).

(2)

epermiteaanálisedosmovimentosdacoluna,deformaaevitar intervenc¸õescirúrgicas[1].Apesardejáexistiremalgumas técni-casdeimagemqueajudamaadquirirmaisconhecimentosobrea coluna,nomeadamenteatomografiacomputorizada(TC)ea res-sonânciamagnética(RM),estasnãopermitemdeterminaroestado detensãonempreverocomportamentodacoluna.Assim,surgiua necessidadedeseefetuaremestudosatravésdeanálisesnuméricas, porexemplocomorecursoaestudosbiomecânicos.Estes permi-temquantificaraac¸ãoedistribuic¸ãodasforc¸asqueatuamsobre acolunavertebral,osmovimentosdesta,oestudodemecanismos delesão,auxiliamnaprevenc¸ãoediagnóstico,noapoioàdecisão clínica,nodesenvolvimentodenovasestratégiasterapêuticas,na otimizac¸ãodasexistentesenodesenvolvimentodenovos implan-teseinstrumentoscirúrgicos.Assim,sãouminstrumentovalioso nacompreensãodocomportamentodinâmicodacolunavertebral emdiversassituac¸õespatológicas,comofraturasdacolunacervical [2–4].

Nopassado,foramcriadosváriosmodelos,constituídosporum conjuntodevértebrasligadaspelosdiscosIVepelosligamentos modeladoscomomolas[5–7];outrosmodelosmaisdetalhadosna representac¸ãodaanatomiadacolunaapresentamasfibras lamela-resqueconferemanisotropiaaoanelfibroso[8,9].Noentanto,estes tiposdemodeloapresentamalgumasdesvantagens,pelofactode nãoserpossívelprevercomprecisãoarespostamecânicados dis-cosIV,esãolimitadospeladependênciadosparâmetrosdomodelo quesãodifíceisdedeterminar. Maisrecentemente,têmsurgido modelosmaisrealistasparasimularocomportamentodacoluna vertebrale,algunsdeles,paraestudarosresultadoscirúrgicosda fusãocervicalanteriore/oufusãocervicalposterior[10,11].

Nesteestudo,numafaseinicial,foicriadoummodeloda uni-dadefuncionalC5-C6,o qualfoivalidadoatravés deresultados experimentaisencontradosnaliteratura[12–14].Posteriormente, oscomponentescorrespondentesàunidadefuncionalC4-C5foram acrescentados,eafraturadotipoC2.2foimodelada.Porúltimo, adi-cionandoacorrespondenteinstrumentac¸ão,osmodelosrelativosà fusãocervicalanteriore/oufusãocervicalposteriorforamcriados. Estesmodelosforamsujeitosa5diferentestiposdecarga, com-pressão,extensão,flexão,flexãolateralerotac¸ãoaxial,tendo-se analisadoodeslocamentodaunidadefuncional.

2. Materiaisemétodos

2.1. Detalhesdomodelo

Estetrabalhoiniciou-sepelaconstruc¸ãodeummodelode ele-mentosfinitos(EF)daunidadefuncionalC4-C5-C6.Estaunidade funcionalrepresentaumsegmentosaudável,semqualquersinal degenerativo.Ageometria das3vértebrasfoiobtidaa partirde

Figura1.Camadasdefibrasdecolagéniodoanelfibroso.

imagensdeTCdeumacolunacervical.Estasgeometriasforam sua-vizadasemalgumasregiões,afimdeevitarproblemasdurantea concec¸ãodamalhadeEF.RelativamenteaosdiscosIV,estesforam desenvolvidosnoespac¸ointervertebralentreoscorposdas vér-tebras,comacamadaradialmaisinternadenominadadenúcleo pulposoecomacamadaradialmais externadesignadadeanel fibroso, reforc¸ado com uma camada de fibras de colagénio.As 2regiõesdodiscoIVforamcriadastendoemcontaqueonúcleo pulposoocupa30-50%daáreatotal.Asfibrasdecolagénioforam criadasexibindoumângulode30◦entreelasecomdirec¸ões opos-tas,comoilustraafigura1.

OsdiscosIVsãoaindacobertosaxialmentepelasplacas cartila-ginosas.Estasforamdesenvolvidasutilizandoaprimeiraeaúltima camadadeelementosdosdiscosIV.

Todososligamentosforammodelados,nomeadamenteos lon-gitudinaisanteriores(ALL),oslongitudinaisposteriores(PLL),os amarelos(LF),osinterespinhosos(ISL),ossupraespinhosos(SSL)e oscapsulares(CL).Asarticulac¸õesintervertebraisentreas vérte-brastambémforamconsideradas,tendosidoestabelecidospares de contacto nesta zona. A primeira etapa para a criac¸ão das articulac¸ões intervertebrais passou pelaanálise dos locais onde ocorriaocontactoentreasvértebrasC4eC5eentreasvértebras C5eC6.Apósestepasso,foramcriadassuperfíciesemcadaum desteslocais.Estassuperfíciesforamexecutadasdeforma seme-lhanteàcriac¸ãododisco,istoé,projetaram-sealgunspontosquer noladodireitoquerdoladoesquerdodavértebraC4;maistarde, estesforamestruídosatéàvértebraC5,tendoassimumaespessura deacordocomolocaldeencaixe.Esteprocedimentofoi execu-tadodamesmaformaparaasvértebrasC5eC6.Asarticulac¸ões forammodeladascomelementoshíbridoshexaédricos tridimen-sionaisde8nós,C3D8H.Para quenãoocorraa penetrac¸ãodas vértebrasnasarticulac¸õesintervertebrais,foinecessáriocriaruma interac¸ãodo tipo«Surfacetosurfacecontact».Estetipode con-tactopermiteentãoqueasvértebrasdeslizemsobreasarticulac¸ões intervertebrais.Assim,foiescolhidoumcomportamento tangen-cialnestainterac¸ãodecontactodassuperfícies,ondeuma delas funcionacomomestreeoutracomoescrava.

A discretizac¸ão da geometria foi obtida recorrendo ao soft-warecomercial Abaqus® [15]. Asvértebras foram discretizadas

(3)

Figura2. ModelodaunidadefuncionalC4-C5-C6saudável.

C3D4.Para os discos IV, talcomo as placascartilaginosas eas articulac¸õesintervertebrais,foramutilizadoselementos hexaédri-cosde8nós,C3D8.Asfibrasdecolagénioeosligamentosforam modeladoscomelementosdebarra,semresistênciaàcompressão, T3D2.

Afigura2representaomodelodaunidadefuncionalC4-C5-C6 saudável,em2perspetivasdiferentes.

Após a criac¸ão do modelo da unidade funcional C4-C5-C6 saudável, foi possível obtero modelo patológico.Para o efeito, procedeu-seàmodelac¸ãodafratura nazona anteriorda vérte-braC5,obtidapeladiminuic¸ãodomódulodeYoungnestazona (figura3),pelorompimentodosligamentosposteriores(PLL,ISL, SSLeCL)epelacriac¸ãodeumdeslizamentodavértebraC5em relac¸ãoaos restantescorpos vertebrais.Foram realizadosvários testescomdiferentesvaloresdomódulodeYoungparaaregião dafratura,afimdeseperceberainfluênciadesteparâmetro;o valoradotado para omódulo deYoung nestaregiãofoiigual a E=10MPa.Paraarealizac¸ãododeslizamentodavértebraC5,na primeirafaserealizou-se2condic¸õesdefronteira,ondeselimitou omovimentoemtodososgrausdeliberdadenasvértebrasC4e C6e,numasegundafase,criou-seumasuperfíciequeabrangesse

todososnósdavértebraC5,ondemaistardefoiaplicadoum des-locamentoiguala2mmsegundooeixoy.Estedeslocamentofoi aplicadodeformasequencial,paraevitaradistorc¸ãodos elemen-tosdomodeloetambémporqueasligac¸õesestabelecidasentre asvértebraseosdiscosIVnãopermitiamexecutaresteprocesso deumasóvez.Parasimularastécnicasdetratamento,apermuta dosdiscoslesadosporumsubstitutoósseoprovenientedoossodo ilíacofoimodelada.

Deformaasimularafusãocervicalanteriore/ouposterior,foi necessárioefetuaramodelac¸ãodainstrumentac¸ãonecessáriapara estestratamentos.

Paraafusãocervicalanteriorforammodeladosos4parafusose umaplacadefixac¸ão[16].Aligac¸ãoentreoparafusopoliaxialeo ossofoisimuladarecorrendoàfunc¸ão«Tie»dosoftwareAbaqus®

queimpedeodeslocamentorelativo.Afigura4ilustraoparafusoe afigura5aplacadefixac¸ão.

Nocasodafusãocervicalposterioreapesardeainstrumentac¸ão aquiutilizadacompreender3tipos decomponentes,apenasfoi desenvolvidooparafusopoliaxial.Abarraderetenc¸ãofoi mode-ladacom24elementosdotipoB31eoparafusoderetenc¸ãofoi substituídopeloestablecimentodecondic¸õesfronteiraobtidaspela

(4)

Figura5.Placadefixac¸ãoutilizadanafusãocervicalanterior.

utilizac¸ãodafunc¸ão«MPCLink»nosoftwareAbaqus®.Afigura6

apresentaoparafusopoliaxialdesenvolvido.

Tendooscomponentesdomodeloexecutados,procedeu-seà montagemdestesnomodelodeEFdaunidadefuncional C4-C5-C6patológica,paraocasodafusãocervicalanterior(fig.7a),para ocasodafusãocervicalposterior(fig.7b)eparaocasodafusão cervicalanterioreposterior(fig.7ae7b).

A tabela 1 apresenta as características das malhas de EF, nomeadamenteo número de nós e elementos,o comprimento

Figura6.Parafusopoliaxialutilizadonafusãocervicalposterior.

característico(comprimentomédio)eotipodeelementos, corres-pondentesaos3tiposdefusãoestudados.

2.2. Propriedadesmecânicasdomodelo

Atabela2apresentaaspropriedadesmecânicasdosdiferentes componentesdosmodelosemestudo,ondetodosos componen-tesdomodeloapresentamumcomportamentolineareelástico,à excec¸ãodonúcleopulposoqueseconsideroucomohiperelástico Neo-Hookean[10,17–21].

Atabela3apresentaaáreadesecc¸ãoenúmerodeligamentos [19,22,23].

2.3. Condic¸õesfronteira

Ascondic¸õesfronteirasforamdefinidasdeacordocoma litera-tura[24,25].OsnósdasuperfícieinferiordocorpovertebraldeC6 foramrestringidosemtodososgrausdeliberdade.Paraaplicac¸ão dascargas,escolheu-seumnódereferêncianasuperfíciesuperior davértebraC5eosrestantesnósdessasuperfícieforamligadosa essepontodereferênciaporacoplamentocinemático.

Tabela1

Característicasdasmalhasdeelementosfinitoscorrespondentesaos3tiposdefusãoestudados;C.c.representaocomprimentocaracterísticodamalha

Fusão N.◦denós N.deelementos C.c.[mm] Tipodeelementos

Anterior 81.773 359.059 1,19 Placa:7.550nós,31.479elementosC3D4

Parafusos:27.997nós,133.727elementos Vertebras:37.324nós,172.099elementosC3D4 Discos:8.870nós,21.737elementos(4608C3D8H e17.129C3D4H)

Ligamentos:32nós,16elementosT3D2

Posterior 68.397 284.652 1,43 Barrasderetenc¸ão:26nós,24elementosB31

Parafusos:18.896nós,75.252elementos Vertebras:40.573nós,187.623elementosC3D4 Discos:8.870nós,21.737elementos(4.608C3D8H e17.129C3D4H)

Ligamentos:32nós,16elementosT3D2

Anterioreposterior 85.301 367.256 1,15 Barrasderetenc¸ão:26nós,24elementosB31

Placa:7.552nós,31.509elementosC3D4 Parafusos:36.324nós,167.449elementos Vertebras:32.523nós,146.545elementosC3D4 Discos:8.870nós,21.737elementos(4608C3D8H e17.129C3D4H) Ligamentos:32nós,16elementosT3D2

(5)

Figura7.a)Fusãocervicalanterior;b)fusãocervicalposterior.

Tabela2

Propriedadesmecânicasdoscomponentesdomodelofinal

Componentes E[MPa] ␯ Ref.

VértebrasC5-C6 12.000 0,3 [10] Anel 2,5 0,45 [10] Fibras 500 0,3 [10] LigamentosLF 3,5 0,45 [10] LigamentosALL 28 0,45 [10] LigamentosPLL 23 0,45 [10] LigamentosISL 5 0,45 [10] LigamentosSSL 3 0,45 [17] LigamentosCL 5 0,45 [10]

Articulac¸õesintervertebrais 5,5 0,4 [18]

Placascartilaginosas 300 0,3 [19]

Parafusos 110.000 0,3 [20]

Placadefixac¸ão 110.000 0,3 [20]

Substitutoósseo 12.000 0,3 [10]

Componente Material Ref.

Núcleopulposo Neo-Hookean:

C1=0,16MPa D=0,024MPa−1

[21]

Tabela3

Característicasdosligamentos

Tipodeligamento Quantidade Ref. Áreadesecc¸ão(mm2) Ref.

ALL 5 13 12,1 [22] PLL 5 13 14,7 [22] ISL 4 12 13,4 [22] LF 3 13 48,9 [22] SSL 3 12 5 [19] CL 12 13 46,6 [23] 2.4. Carregamentosaplicados

Osvaloresdascargasutilizadosnesseestudoeapresentadosna tabela4,foramobtidosnaliteratura;asimulac¸ãodocasodecarga decompressãobaseou-senotrabalhodeKumaresenetal.[24],a

Tabela4

Forc¸asemomentosutilizadosnassimulac¸ões

Tipodecarga Forc¸a[N] Momento[N.m]

Compressão 700 –

Extensão – 2,5

Flexão – -2,5

Flexãolateraldireita – 1,0

Rotac¸ãoaxialesquerda – 1,0

simulac¸ãodaextensãoedaflexãonotrabalhodeWheeldonetal.[2] eoscasosdecargadeflexãolateraldireitaerotac¸ãoaxialesquerda foramefetuadosapartirdoestudodeGalbusera[10].

3. Resultadosediscussão

Nesta secc¸ãoéapresentadaa validac¸ãodo modelosaudável, comparandooânguloderotac¸ãodaunidadefuncionalC5-C6com dados encontrados na literatura. Posteriormente, estudou-se o comportamentomecânicodaunidadefuncionalC4-C5-C6 patoló-gicaquandosujeitaa3tiposdiferentesdefusãocervicalpelaanálise dodeslocamentodaunidadeC4-C5-C6.Todasassimulac¸ões numé-ricasforamefetuadasconsiderandoocomportamentonãolinear geométricodomaterial.

3.1. Validac¸ãodomodelo

Numprimeiroestudo,analisou-searotac¸ãodosegmento ver-tebralC5-C6quandosujeitoàflexãode-0,5N.m,-1N.me-2N.m [2].Porsuavez,numsegundoestudo,analisou-searotac¸ãodeste mesmosegmentoquandosujeitoaumaforc¸adecompressãode 73,6N,conjugadacomaflexãode-0,45N.m,-0,9N.m,-1,35N.me -1,8N.m[12–14].

Nafigura8apresenta2gráficoscorrespondentesaos2estudos referidosanteriormente:oânguloderotac¸ãodaunidade funcio-nalC5-C6quandosujeitaaumacargadeflexãoeaumaforc¸ade compressãoconjugadacomuma cargadeflexão.Emambos,foi possívelverificarumaboaaproximac¸ãoentreosvalores calcula-doseosvaloresexperimentais;nosegundoestudo,paravalores elevadosdacargadecompressãoeflexão,observa-seumdesvio relativamenteaoresultadoexperimentaldeTeoandNg[14]. 3.2. Resultados

Atabela5apresentaodeslocamentomáximo(emmm)da uni-dadefuncionalC4-C5-C6patológicasobaac¸ãodiferentestiposde carga,paraos3tiposdefusãoconsiderados.

Analisandoatabela5,verifica-separatodososcasosdecargaé afusãocervicalanterioreposteriorqueapresentavaloresde des-locamentomaisreduzidos,comoeradeesperar,dadoqueestamos presentesuma duplafusão.Nocasodacompressão edaflexão, observa-seque o menordeslocamentoocorre nafusãocervical anterior,comoesperado,vistoqueestesmovimentosenvolvem deslocamentospara aregiãoanteriordacolunae, consequente-mente,afixac¸ãodestaregiãoconduzavaloresmaisreduzidos.

(6)

Tipodecarga

Tipodefusão Compressão Extensão Flexão Flexãolateraldireita Rotac¸ãoaxialesquerda

Fusãocervicalanterior 0,2097 0,8083 0,2236 0,3151 0,3051

Fusãocervicalposterior 1,367 0,5871 0,8080 0,4697 0,3911

Fusãocervicalanterioreposterior 0,1299 0,2235 0,1352 0,2732 0,1614

(Avg: 75%) S, Mises 0.000 3.299 6.5989.897 13.196 16.495 19.794 23.093 26.392 29.691 32.990 36.289 39.588 (Avg: 75%) S, Mises 0.000 4.704 9.408 14.112 18.815 23.519 28.223 32.927 37.631 42.334 47.038 51.742 56.446 (Avg: 75%) S, Mises 0.000 2.982 5.964 8.946 11.929 14.911 17.893 20.875 23.857 26.839 29.821 32.803 35.785

a)

b)

c)

Figura9.CamposdetensõesdeVonMisesparaumacargadeflexão,correspondentesaos3tiposdecirurgiaestudados(MPa):a)fusãocervicalanterior;b)fusãocervical posterior;c)fusãocervicalanterioreposterior.

Nocasodaextensão,énafusãoanteriorqueocorreummaior deslocamentodaunidadefuncionalemestudo.Esteresultadopode serexplicadopelofactodeestetipodecargaenvolverum movi-mentonosentidoposterior,ouseja,paratrás.Assim,comafixac¸ão naregiãoposteriordacolunacervical,estemovimentoémenor comparativamentecomocasodefixac¸ãonaregiãoanterior,visto queainstrumentac¸ãocolocadanaregiãomencionadaemprimeiro lugarimpedequehajaestemovimento.

Nocasodaflexãolateraldireitaedarotac¸ãoaxialesquerda,é nafusãocervicalposteriorqueseencontramosmaioresvaloresde deslocamento,apesardeadiferenc¸acomafusãocervicalanterior serreduzida.

Nafigura 9 apresenta-se a distribuic¸ão das tensões de Von Misespara umacargadeflexão,correspondente aos3tipos de cirurgiaestudados,verificando-sequeocasodafusãoanteriore posteriorapresentatensõesmaisbaixas,comumvalormáximode 35.785MPa;esteresultadoestádeacordocomaconclusão resul-tantedaanálisedocampodedeslocamentosefetuada.

4. Conclusão

Ostratamentoscirúrgicosdasfraturascervicaiscontinuamaser atualmenteumdesafiosignificativoe,comotal,devemser desen-volvidosesforc¸osquepermitam a criac¸ãodenovas abordagens cirúrgicaseatémesmoaotimizac¸ãodaspré-existentes.Asoluc¸ão poderápassarpelacolaborac¸ãodeáreascomoabioengenhariae biomecânica,queestãoemcrescimentoexponencialefornecem umextensomanancialdemétodosemodelosdeestudoque pode-rãocontribuirparaoaperfeic¸oamentodosnossosconhecimentos sobreváriosaspetos,nomeadamenteasdeformidadesdos diferen-tescomponentesdacolunavertebraleasvantagensedesvantagens dousodediferentestiposdetratamentos,aproximando-nosdo objetivofinaldetratarmelhorcommenoscomplicac¸ões.Comeste estudo,pode-seconcluirqueafusãocervicalanterioreposterior apresentaalgumasvantagens relativamenteaosrestantes trata-mentosemestudo.Esteestudopode serconsideradoumponto departidaparaacriac¸ãodeummodelodacolunacervicaltotal,

(7)

comainclusãodasunidadesfuncionaisC1-C3eC6-C7eaindaa inserc¸ãodosmúsculosdacolunacervical,tentandoassim perce-berasuainfluência.Comomodelocompleto,seriainteressanteo estudodediferentesfraturaseatéoutrotipodepatologia.

Conflitodeinteresses

Osautoresdeclaramnãohaverconflitodeinteresses. Agradecimentos

Osautoresagradecemotrabalhocolaborativodaequipamédica doCentroHospitalardeVilaNovadeGaia,umhospitalpúblicode Portugal,aoDr.JoãoMaiaGonc¸alveseaindaàBiomet,em parti-cularaoDr.MiguelGouveia,pelofornecimentodecomponentes importantesparaarealizac¸ãodestetrabalho.

Bibliografia

[1]V.Moramarco,A.PérezdelPalomar,C.Pappalettere,M.Doblaré,An accu-ratevalidationofacomputacionalmodelofahumanlumbosacralsegment, JBiomech.43(2010)334–342.

[2]J.A. Wheeldon, F.A.Pintar, S.Knowles,N.Yoganandan, Experimental fle-xion/extensiondatacorridorsforvalidationoffiniteelementmodelsofthe young,normalcervicalspine,JBiomech.39(2006)375–380.

[3]R.Dumas,V.Lafage,Y.Lafon,J.P.Steib,D.Mitton,W.Skalli,Finiteelement simulationofspinaldeformitiescorrectionbyinsitucontouringtechnique, ComputMethodsBiomechBiomedEngin.8(2005)331–337.

[4]Y.Lafon,V.Lafage,J.Dubousset,W.Skalli,Intraoperativethree-dimensional correctionduringrodrotationtechnique,Spine.34(2009)512–519. [5]D.Stemper,N.Yoganandan,F.A.Pintar,R.D.Rao,Anteriorlongitudinalinjuries

inwhiplashmayleadtocervicalinstability,MedEngPhys.28(2006)515–524. [6]K.Brolin,P.Halldin,Developmentofafiniteelementmodeloftheupper cer-vicalspineandaparameterstudyofligamentcharacteristics,Spine.29(2004) 376–385.

[7]K.Brolin,P.Halldin,I.Leijonhufvud,Theeffectofmuscleactivationonneck response,TrafficInjPrev.6(2005)67–76.

[8]D.M.Elliot,L.Setton,Alinearmaterialmodelforfiberinducedanisotropyofthe annulusfibrosus,JBiomechEng.122(2005)173–179.

[9]S.M.Klish, J.C.Lotz,Application ofa fiber- reinforcedcontinnum theory to multiple deformations of the annulusfibrosus, J Biomech. 32(1999) 1027–1036.

[10]F.Galbusera,A.Fantigrossi,M.T.Raimondi,M.Sassi,M.Fornari,R.Assietti, BiomechanicsoftheC5-C6spinalunitbeforeandafterplacementofadisc prosthesis,BiomechanModelMechanobiol.5(2006)253–261.

[11]G.Denozière,D.N.Ku,Biomechanicalcomparisonbetweenfusionoftwover tebraeandimplantationofanartificialintervertebraldisc,JBiomech.39(4) (2006)66–75,7.

[12]S.P.Moroney,A.B.Schultz,J.A.Miller,G.B.Andersson,Load-displacement pro-pertiesoflowercervicalspinemotionsegments,JBiomech.21(9)(1988) 769–791.

[13]R.R.Pelker,J.S.Duranceau,M.M.Panjabi,Cervicalspinestabilization.A three--dimensional,biomechanicalevaluationofrotationalstability,strength,and failuremechanisms,Spine.16(2)(1991)117–122.

[14]E.C.Teo,H.W.Ng,Evaluationoftheroleofligaments,facetsanddiscnucleus inlowercervicalspineundercompressionandsagittalmomentsusingfinite elementmethod,MedEngPhys.23(2001)155–164.

[15]ABAQUS-TheoryManualVersion6.8.2008. [16]Biomet,«Cyclopstechnique,»2013.

[17]N.Maurel,F.Lavaste,W.Skalli,Athree-dimensionalparameterizedfinite ele-mentmodelofthelowercervicalspine.Studyoftheinfluenceoftheposterior articularfacets,JBiomech.30(1997).

[18]M.Rodrigues.Análiseeprojectodeestruturasparasubstituic¸ãododisco inter-vertebral.FaculdadedeCiênciaseTecnologia,2012.

[19]A.Laville,S.Laporte,W.Skalli,Parametricandsubject-specificfiniteelement modellingofthelowercervicalspine.Influenceofgeometricalparameterson themotionpatterns,JBiomech.42(2009)1409–1415.

[20]T.Pitzen,F.Geisler,D.Matthis,M.S.Hans,D.Barbier,W.I.Steudel,etal.,A finiteelementmodelforpredictingthebiomechanicalbehaviourofthehuman lumbarspine,ControlEngPract.10(2002)83–90.

[21]A.P. Palomar, B. Calvo, M. Doblare, An accurate finite element model of the cervical spine under quasi-static loading, J Biomech. 41 (2008) 523–531.

[22]N.Yoganandan,S.Kumaresan,F.A.Pintar,Biomechanicsofthecervicalspine Part2.Cervicalspinesofttissueresponsesandbiomechanicalmodeling,Clin Biomech.16(2001)1–27.

[23]J.D.Clausen,V.K.Goel,V.C.Traynelis,J.Scifert,UncinateProcessesandLuschka JointsInfluencetheBiomechanicsoftheCervicalSpine:QuantificationUsinga FiniteElementModeloftheC5-C6Segment,JOrthopRes.15(1997)342–347. [24]S.Kumaresan,N.Yoganandan,F.A.Pintar,Finiteelementanalysisofthecervical spine:Amaterialpropertysensitivitystudy,ClinBiomech.14(1999)41–53. [25]S.Kumaresan,N.Yoganandan,F.A.Pintar,D.J.Maiman,Finiteelementmodeling

ofthecervicalspine:Roleofintervertebraldiscunderaxialandeccentricloads, MedEngPhys.21(1999)689–700.

Referencias

Documento similar

Com especial relevância para o nosso estudo, no âmbito da matéria de direito, a ré instou o Tribunal da Relação de Lisboa para que este analisasse a medida e o alcance do

A população do estudo foi composta por todos os casos de SC notifi cados no estado da Bahia, ocorridos no período de 2007 a 2017, com Classifi cação Internacional de

Os dois materiais didáticos em multimídia (CD-ROM) foram elaborados, em 2007 e 2008, em três etapas, quais sejam: a) planejamento inicial; b) desenvolvimento do conteúdo c)

O presente artigo traz como pano de fundo uma concepção de educação inclusiva, focando aqui o acadêmico cego de maneira específica, pois compreendemos que essa é uma das

Em termos gerais, proponho-me abordar o conceito de autodeterminação como um recurso normativo e simbólico que representa coisas diferentes de acordo com o contexto e

Na linha de outros trabalhos realizados a nível internacional e em Portugal sobre a expressão das teorias da origem das espécies em manuais escolares, sobre os quais se apresenta

85 coloca como elemento central de uma regulação destinada a aperfeiçoar um determinado funcionamento (Hadji, 2010, pp. Assim sendo, como fazer uso dos resultados da

Em Portugal foi a reforma da Intendência Geral da Polícia, iniciada em janeiro de 1780, completada com a nomeação de Pina Manique e com a criação da Casa Pia de Lisboa, em Maio