Parameterizing a tumor humeral prosthesis and development of a set.

BACKGROUND: The reconstruction of the proximal humerus is possible from the resection of the tumor and the placement of a prosthesis. In some cases, they do not meet the anthropometric aspects of the patients. OBJECTIVE: To determine the parameters to size the components of a humeral prosthesis and the development of a set, using design software. METHOD: Forty patients were selected for prostheses, radiographs and CT scans were analyzed and statistical tests were applied to the measurements. RESULTS: The length of the tumors was 8-20 cm. The minimum length of the humerus was 28 cm and 33 cm the maximum. Correlation was observed between the humerus and the tumor and the height of the patient with p = 0.93088 and p = 0.904564, respectively; humerus diameter, p = 0.2345. The set will include three components, diameter 6-10 mm, and length of 24, 26 and 28 cm. Three modular spacers with lengths of 6, 8.5 and 13 cm. Crowns 6.5 and 8.5 cm long, 1.3 cm in diameter and 5 mm nut. CONCLUSION: With the development of the set, poorly calculated resections and adaptation to any humerus size can be resolved.

ANTECEDENTES: La reconstrucción del húmero proximal es posible a partir de la resección del tumor y la colocación de una prótesis. En algunos casos, las prótesis no cumplen con los aspectos antropométricos de los pacientes. OBJETIVO: Determinar los parámetros para dimensionar los componentes de una prótesis de húmero y el desarrollo de un set, mediante software de diseño. MÉTODO: Se seleccionaron 40 pacientes para prótesis, se analizaron radiografías y tomografías computarizadas, y se aplicaron pruebas estadísticas a las mediciones. RESULTADOS: La longitud de los tumores fue de 8-20 cm. La longitud mínima del húmero fue de 28 cm y la máxima fue de 33 cm. Se observó correlación entre el húmero y el tumor y la altura del paciente, con p = 0.93088 y p = 0.904564, respectivamente; para el diámetro del húmero, p = 0.2345. El set incluye tres componentes, con diámetro de 6-10 mm y longitud de 24, 26 y 28 cm; tres espaciadores modulares con longitudes de 6, 8,5 y 13 cm; coronas de 6,5 y 8,5 cm de largo, 1,3 cm de diámetro y tuerca de 5 mm. CONCLUSIÓN: Con el desarrollo del set se pueden resolver resecciones mal calculadas y la adaptación a cualquier tamaño de húmero.

Volumetric measurement of the acetabular cavity in patients with unilateral neglected developmental dysplasia of the dislocated hip operated in a single time.

BACKGROUND: Plain radiography is the most often imaging method used for postoperative assessment of inveterate developmental dysplasia of the hip. This technique does not permit to achieve an accurate diagnose of intra-articular changes, specifically articular congruity. OBJECTIVE: analyze the morphological changes of the acetabular volume by computed tomography, in patients operated by medium adductor myotomy, psoas tenotomy, open hip reduction, diaphysectomy, varus osteotomy and derotating and Dega-type acetabuloplasty. METHOD: A pilot clinical trial was conducted including six patients with unilateral inveterate dysplasia admitted to the Rehabilitation National Institute. Computed tomography were analyzed using an engineering design software. RESULTS: It was found that in all cases analyzed, operated acetabular volume was greater than the contralateral (8 to 48%), however, no significant difference between the volumes was found (p = 2.46). Significant difference between the volume and the age of patients, in multifactorial ANOVA tests (p = 0.006), Cochran's (p = 0.00019) and Kruskal-Wallis (p = 2.925 × 10-8) was found. CONCLUSION: It is clear that the proposed measurement technique is able to identify differences between volumes (operated and contralateral). The clinical monitoring of these patients can validate the results obtained by this measurement technique, and it will serve to estimate the effectiveness of the surgical technique applied in patients.

ANTECEDENTES: El método más utilizado para la evaluación posquirúrgica de la displasia del desarrollo de la cadera inveterada es la radiografía convencional, lo que impide medir con precisión cambios intraarticulares. OBJETIVO: Analizar los cambios morfológicos del volumen acetabular mediante tomografía computarizada en pacientes operados con miotomía de aductor mediano, tenotomía de psoas, reducción abierta de cadera, diafisectomía, osteotomía varizante y desrotadora, y acetabuloplastia tipo Dega. MÉTODO: Se realizó un estudio piloto en el que se analizaron tomografías de seis pacientes del Instituto Nacional de Rehabilitación con displasia inveterada unilateral, por medio de software de diseño para determinar el volumen acetabular. RESULTADOS: Se encontró que el volumen acetabular operado fue mayor que el contralateral (8 vs. 48%), pero no se halló diferencia significativa entre los volúmenes (p = 2.46). Se encontraron diferencias significativas entre los volúmenes y la edad de los pacientes, evaluadas mediante ANOVA multifactorial (p = 0.006), Cochran (p = 2.925 × 10−8) y Kruskal-Wallis (p = 0.00019). CONCLUSIÓN: Es claro que la técnica de medición propuesta permite identificar diferencias entre volúmenes (operado y contralateral). El seguimiento clínico de estos pacientes podrá validar los resultados obtenidos por este método y servirá para poder estimar la eficacia de la técnica quirúrgica aplicada en los pacientes.

Effect of insertion angle on the stability of orthodontic mini-implants in a rabbit tibia model: A finite element analysis.

INTRODUCTION: Mini-implants are an alternative to traditional methods of anchorage in orthodontic treatment. However, there are still questions concerning their application, in particular, with the insertion angle. OBJECTIVE: To determine whether the angle of insertion of the mini-implant is a determining factor in their primary stability when they support orthodontic loads. MATERIALS AND METHODS: A finite element model (FEM) of tibia bone, spring and mini-implant was developed. The three-dimensional model of the rabbit tibia was constructed based on tomographic slices. The angles that were analyzed were 90°, 80°, 70°, 60°, 50°, 45°, 40°, and 30°. A horizontal force of 2 N applied to the head of the mini-implants was simulated. The von Mises stresses and displacements were determined using FEM. RESULTS: Von Mises stresses were lower for an insertion angle of 40° followed by 90° and 70°; likewise, the displacements of the mini-implants with respect to the spring were lower for the 40° angle followed by 90° and 70°, we found a statistically significant association between the insertion angle and displacement. CONCLUSION: All mini-implants underwent a degree of angulation and displacement; however, mini-implants inserted to the bone surface at 40° tend to have better primary stability, and they can withstand loads immediately.

INTRODUCCIÓN: Los miniimplantes son una alternativa para los métodos de anclaje tradicionales en el tratamiento de ortodoncia. Sin embargo, existen interrogantes referentes a su uso, en particular en cuanto al ángulo de inserción. OBJETIVO: ­Determinar si el ángulo de inserción es un factor determinante en la estabilidad primaria de los miniimplantes cuando soportan cargas. MÉTODO: Se desarrolló un modelo tridimensional de elementos finitos del conjunto tibia, miniimplante y resorte a partir de cortes tomográficos; finalmente, el resorte fue modelado empleando elementos de contacto. Las angulaciones analizadas fueron 90°, 80°, 70°, 60°, 50°, 45°, 40° y 30°. Una fuerza de 2 N fue aplicada a los implantes. Se determinaron los esfuerzos de von Mises y los desplazamientos empleando elementos finitos. RESULTADOS: Los esfuerzos de von Mises fueron menores para un ángulo de inserción de 40°, seguido por los de 90° y 70°; de igual forma, los desplazamientos en los miniimplantes con respecto al resorte fueron menores para un ángulo de 40°, seguido por los de 90° y 70°. CONCLUSIÓN: Todos los miniimplantes presentaron un cierto grado de angulación y desplazamiento, pero los ­insertados en la superficie ósea a 40° tienden a presentar mejor estabilidad primaria y pueden ser inmediatamente sometidos a carga.

[Effect of BioOsteo® in combination with epidermal growth factor and ascorbic acid in a rat tibia defect]. / Efecto de BioOsteo® en combinación con el factor de crecimiento epidérmico y el ácido ascórbico en un defecto de la tibia de la rata.

BACKGROUND: Treatment of bone defects derived from trauma or from removal of tumors or osteosynthesis materials can cause socioeconomic problems as a result of treatment length. OBJECTIVE: The purpose of this study was to determine the effect of the implant material BioOsteo® in combinations with epidermal growth factor (EGF) and ascorbic acid (AA) on the consolidation of a non-critical size bone defect. MATERIALS AND METHODS: A unicortical non-critical bone defect was practiced in the right tibia of Wistar rats and 3 weeks later, a biomechanical property analysis was performed through a three-point bending test. RESULTS: We found that a 1 time single-dose local application of AA + EGF + BioOsteo, directly over the non-critical bone defect microenvironment improves its repair. ANTECEDENTES:: El tratamiento de los defectos óseos originados por traumatismos o por retiro de materiales de osteosíntesis o de tumores puede ocasionar problemas socioeconómicos derivados del tiempo de tratamiento. OBJETIVO:: Determinar el efecto del material de implante BioOsteo en combinación con factor de crecimiento epidérmico (EGF) y ácido ascórbico (AA) sobre la consolidación de un defecto óseo de tamaño no crítico. MATERIAL Y MÉTODOS:: Se practicó un defecto óseo unicortical no critico en la tibia derecha de ratas Wistar y 3 semanas después se realizó el análisis de las propiedades biomecánicas por medio del ensayo de flexión en tres puntos. RESULTADOS:: Encontramos que la aplicación local de una dosis única de AA + EGF + BioOsteo directamente sobre el microambiente del defecto óseo no crítico favorece su reparación.

Análisis del comportamiento mecánico del tejido subyacente a las tuberosidades isquiáticas por medio del método del elemento finito / Analysis of mechanical behavior of the underlying tissue to the ischial tuberosities using finite element method

Las úlceras por presión son las complicaciones secundarias más comunes a una lesión medular, las cuales ponen en riesgo tanto la salud como la vida de quienes las padecen. Las úlceras por presión más comunes en lesionados medulares aparecen en la región pélvica, principalmente en las tuberosidades isquiáticas (TI's). Una estrategia usada en la clínica es medir la presión generada entre el paciente y la superficie donde se encuentra para evaluar el riesgo que representa dicha superficie para el desarrollo de úlceras por presión sin embargo, este tipo de mediciones superficiales no garantizan que la presión en los tejidos internos subyacentes a prominencias óseas sea inocua. Con el fin de estudiar los mecanismos de formación de úlceras por presión, se realizó el análisis de un modelo de pelvis y tejido subyacente por medio del Método de los Elementos Finitos (MEF). De esta manera se puede estudiar el comportamiento de las TI's sobre su tejido circundante, así como analizar los efectos biomecánicos que provocan las úlceras. Se construyó el modelo computacional por medio de un software de CAD (Computing Aided Design) de la pelvis a partir de cortes tomográficos. El modelo fue exportado al software COMSOL y se analizaron seis casos de estudio: un análisis de la pelvis sobre bloques de tejido sano y cinco casos más, los cuales simulan lesiones en el tejido con distintas profundidades, representando úlceras superficiales e internas. Los resultados mostraron que los puntos de máximo esfuerzo, en todas las pruebas, se localizan justo debajo de la TIs además se encontró que las lesiones internas presentan mayores esfuerzos y deformaciones, los cuales pueden ser precursores de daño en el tejido.

Pressure ulcers are the most common secondary complication to a spinal cord injury, which endanger both health and life of the patients who suffer them. The most common pressure ulcers in spinal cord injuries occur in the pelvic region, mainly in the ischial tuberosities (ITs). A strategy used in clinic is to quantify the pressure generated between the patient and the surface, in order to assess the risk posed by that surface for developing pressure ulcers. Despite this, this type of surface measurements does not guarantee that pressure in the internal tissues underlying to bony prominences, to be safe. In order to study the mechanisms of formation of pressure ulcers, an analysis of a model of the pelvis and its underlying tissue was performed using the Finite Element Method (FEM). By this means we can study the behavior of ITs on its surrounding tissue, and at the same time, we analyze the biomechanical effects those cause ulcers. The computational model of the pelvis was built from tomographic slices using CAD software (Computing Aided Design). The model was exported to the finite element software COMSOL and six study cases were analyzed: an analysis of the pelvis on healthy tissue blocks and five more cases, which simulate tissue injury with different depths, representing surface and internal ulcers. The results showed that the maximum stress points in all tests are located just below the ITs it was also found that internal injuries present higher stresses and strains, which can be precursors of tissue damage.

Estudio mecánico del fijador interno de columna INO: primera parte: comportamiento bajo en carga cuasi-estática de flexo-compresión / A mechanical study of the spine internal fixator INO: first part: behavior under quasi-static flexoid compression load

Se estudió mecánicamente in vitro el fijador interno de columna INO (Instituto Nacional de Ortopedia) de placas longitudinales y tornillos pediculares, bajo carga cuasi-estática (n = 5) de flexocompresión anterior, para determinar su resistencia a la flexión (N.m), rigidez (N.m/mm) y flexibilidad (mm/N.m). El modelo experimental representó una corpectomía total, utilizándose discos de plástico como cuerpos vertebrales; los tornillos pediculares se fijaron pivotantes (apoyo esférico de las tuercas hacia la placa) a las placas longitudinales. Los ensayos se realizaron en una máquina Instron 4502, aplicando la carga con un brazo de palanca de 39 mm. Los valores medios de resistencia a la flexión, rigidez y flexibilidad obtenidos fueron de 31.184 N.m [de (desviación estándar) = 2.73], 1.205 N.m/mm (de = 0.225) y 0.852 mm/N.m (de = 0.152) respectivamente; la falla observada fue alargamiento y flexión plástica de los cuatro tornillos pediculares. La resistencia a la flexión obtenida para el fijador INO representa el 309.3 por ciento y 53.7 por ciento de la resistencia de los fijadores Rogozinski e Isola, los de menor y mayor resistencia respectivamente, de los doce fijadores estudiados por Cunningham; su rigidez, el 42 por ciento y 17.5 por ciento de la rigidez correspondiente a los fijadores Kirschner e Isola, los de menor y mayor rigidez, y su flexibilidad, el 238.5 por ciento y 572.4 por ciento de la flexibilidad de estos últimos fijadores. Por tanto, el fijador interno INO tiene resistencia a la flexión aceptable pero es más flexible que todos los fijadores estudiados por Cunningham.