Placas em ponte para tratamento de falhas segmentadas em mandíbulas de cães: projetos e desenvolvimento

Abstract

O trabalho teve por objetivos desenvolver placa em ponte bloqueada para a reconstrução de defeito ósseo segmentar em mandíbula de cães e validar o projeto por meio de análise pelo método de elementos finitos e ensaios biomecânicos. Inicialmente realizou-se a tomografia computadorizada da cabeça de quatro cães das raças Rottweiler, Doberman, Boxer e Poodle. Os dados obtidos em DICOM foram convertidos em objeto tridimensional pelo software Mimics 13.1 e usados na confecção do projeto das placas. Foram confeccionados, para cada raça, seis protótipos de mandíbula com defeito ósseo de tamanho de 1,5 vezes o diâmetro do corpo mandibular direito na área do primeiro pré-molar. A reconstrução mandibular foi feita com placa em ponte de titânio puro e parafusos (Ti 6Al 4V) monocorticais bloqueados, sendo um modelo para os cães de porte grande (Rottweiler e Doberman) e médio (Boxer) e outro para os de porte pequeno (Poodle). Os ensaios biomecânicos mostraram que o sistema placa-mandíbula resistiu além das forças de mastigação para todos os portes de cães e validaram os projetos das placas. O método de elementos finitos mostrou que o fator de segurança foi superior a 2. Foi possível concluir que as placas em ponte projetadas com geometria diferenciada e parafusos bloqueados monocorticais apresentam resistência mecânica suficiente para suportar os defeitos ósseos induzidos e são capazes de suportar pelo menos 5 vezes o valor da força de mordida para cada porte de cão estudado

The aim of this study was to develop locked bridging plate to be used in segmental mandible defect in dogs, and to validate the project by finite element modeling (FEM) and mechanical testing. Computed tomography (CT) of the head of four dogs from Rottweiler, Doberman, Boxer and Poodle breeds were performed. The images were reconstructed in 3D format with specialized software (Mimics 13.1) and used to develop the plate project. For each breed dog, six mandible prototypes with a bone defect of 1.5 times the diameter of the right mandibular body at the first molar area were made. The mandibular reconstruction was performed with bridging plate in pure titanium and locked monocortical screws, being one design to large (Rottweiler e Doberman) and medium (Boxer) breed dogs, and another to small breed dog (Poodle). The mechanical testing showed that plate-mandible system resisted biting forces for all dogs and it validated the plate designs. FEM showed the security factor was higher than 2. In conclusion, the bridging plates designed with differentiated geometry and monocortical loc ked screws showed mechanical resistance to support the induced bone defects and were able to support at least 5 times the value of the bite force for each evaluated dog