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http://hdl.handle.net/1843/39341| Type: | Dissertação |
| Title: | Campos eletromagnéticos e tecido ósseo: determinação de parâmetros para tratamento de fraturas |
| Authors: | Natália Valente Moreira |
| First Advisor: | Claysson Bruno Santos Vimieiro |
| First Referee: | Rudolf Huebner |
| Second Referee: | Angélica Rodrigues de Araújo |
| Third Referee: | Ligia de Loiola Cisneros |
| Abstract: | As fraturas ósseas são um problema de saúde pública com alto impacto socioeconômico. A utilização de terapias de estimulação física vem crescendo como forma de facilitar a formação do calo ósseo em fraturas. O objetivo deste estudo foi determinar o papel e a eficácia da utilização dos campos eletromagnéticos no tratamento das fraturas ósseas. O estudo foi dividido em três etapas: uma revisão sistemática em humanos, uma revisão sistemática em estudos em animais, e, uma simulação computacional. A busca de estudos para as etapas de revisão foi realizada nas bases de dados MEDLINE, LILACS e Physiotherapy Evidence Database (PEDro), incluindo estudos publicados entre os anos de 1970 a 2020. Para a primeira etapa foram incluídos estudos do tipo ensaios clínicos randomizados realizados em humanos com diagnóstico de fratura aguda ou crônica da diáfise de ossos longos, e, para a segunda etapa estudos realizados em mamíferos com fraturas e ou lesões ósseas induzidas através de osteotomias que apresentavam grupo controle. A qualidade metodológica foi avaliada através da escala PEDro nos estudos em humanos. Na terceira etapa foi realizada uma simulação para analisar a distribuição do campo magnético sobre o tecido ósseo através do software Finite Element Method Magnetics foi elaborado um modelo axissimétrico com dimensões aproximadas de uma perna humana. A revisão sistemática em humanos resultou em onze estudos com moderada a alta qualidade metodológica e a revisão em animais resultou dezoito estudos. Nos estudos em humanos foram encontrados resultados clinicamente positivos para as fraturas agudas e crônicas, e, com relevância estatística apenas para as fraturas crônicas, onde foi investigado como desfecho primário a consolidação óssea. A maioria dos estudos em animais apresentou resultados positivos e com relevância estatística para o desfecho de formação do calo ósseo. Na simulação computacional a distribuição do campo magnético pode ser considerada quase uniforme em função da posição do tecido ósseo no modelo analisado. Pode-se concluir que os dispositivos de campo eletromagnético pulsado de baixa frequência são eficazes na consolidação de fraturas crônicas em humanos e na diminuição da dor, melhora da amplitude de movimento e funcionalidade em indivíduos com fraturas agudas. A simulação computacional, mostrou-se uma ferramenta importante para ajudar e otimizar as pesquisas sobre a distribuição de campo eletromagnético de baixa frequência no tecido ósseo. |
| Abstract: | Bone fractures are a public health problem with high socioeconomic impact. The use of physical stimulation therapies is growing as a way to facilitate bone callus formation in fractures. The purpose of this study was to determine the role and effectiveness of using electromagnetic fields in the treatment of bone fractures. The study was divided into three steps: a systematic review in humans, a systematic review in animal studies, and a computational simulation. The search for studies for the review steps was conducted in MEDLINE, LILACS, and Physiotherapy Evidence Database (PEDro) databases, including studies published between the years 1970 to 2020. The first stage included randomized clinical trials in humans diagnosed with acute or chronic long bone diaphysial fractures, and the second stage included studies in mammals with osteotomy-induced fractures and/or bone lesions that presented a control group. Methodological quality was assessed using the PEDro scale in human studies. In the third step a simulation was performed to analyze the magnetic field distribution over the bone tissue, through the Finite Element Method Magnetics software an axisymmetric model with approximate dimensions of a human leg was elaborated. The systematic review in humans resulted in eleven studies with moderate to high methodological quality and the review in animals resulted in eighteen studies. In human studies, clinically positive results were found for acute and chronic fractures, and with statistical relevance only for chronic fractures, where bone healing was investigated as the primary outcome. Most animal studies have shown positive results with statistical relevance for the outcome of bone callus formation. In computational simulation the magnetic field distribution can be considered almost uniform as a function of the position of bone tissue in the analyzed model. It can be concluded that low frequency pulsed electromagnetic field devices are effective in healing chronic fractures in humans and in decreasing pain, improving range of motion, and functionality in individuals with acute fractures. Computational simulation has proven to be an important tool to aid and optimize research on low frequency electromagnetic field distribution in bone tissue. |
| Subject: | Engenharia mecânica Campos eletromagnéticos Ossos - Fraturas |
| language: | por |
| metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| metadata.dc.publisher.department: | ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA |
| metadata.dc.publisher.program: | Curso de Especialização em Engenharia MecÂnica |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/39341 |
| Issue Date: | 11-Dec-2020 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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