Avaliação da microarquitetura e biomecânica de ossos trabeculares normais, osteopênicos e osteoporóticos de vértebras humanas por técnicas de ensaios mecânicos, microtomografia de raios-X e homogeneização assintótica
| dc.contributor | Rollo, João Manuel Domingos de Almeida | |
| dc.creator | Cesar, Reinaldo | |
| dc.date | 2014-11-28 | |
| dc.date | 2015-02-19 | |
| dc.date.accessioned | 2017-11-15T11:23:00Z | |
| dc.date.available | 2017-11-15T11:23:00Z | |
| dc.date.issued | 2017-11-15 | |
| dc.description | Avaliação da \"qualidade\" da microarquitetura óssea contribui na prevenção e risco de fraturas associado a osteoporose. Amostras de ossos trabeculares de corpos vertebrais da região T12, L1 e L4 de 30 de indivíduos (cadáveres humanos), classificados pela técnica de ultrassonometria de calcâneo como normais, osteopênicos e osteoporóticos foram utilizadas. Os parâmetros histomorfométricos, físicos e mecânicos da microarquitetura analisados pela técnica de microtomografia de raios-X, ensaios mecânicos de compressão axial e nanoindentação. Baseado nestes parâmetros, constantes elásticas efetivas globais foram obtidas pela técnica homogeneização assintótica para estrutura tipo-placa. Teste ANOVA apresentou diferenças, muito e extremamente significativas para densidade linear estrutural (p = 0,017), grau de anisotropia (p = 0,042), auto valor (p = 0,045), número de Euler (p = 0,016), idade (p = 0,009), separação trabecular (p = 0,009), densidade de conectividade (p = 0,006), módulo de elasticidade (p = 0,001), tensão máxima no limite de resistência a fratura (0,001), índice de qualidade óssea do calcâneo (p = 0,0001), fração de volume ósseo (p = 0,0001), espessura trabecular (p = 0,0002), dimensão fractal (p = 0,0002), momento de inércia polar médio (p = 0,00005), excentricidade (p = 0,0002), fração de porosidade (p = 0,0001) e densidade mineral óssea aparente (p = 0,00005) entre os grupos. O teste de Spearman identificou correlação moderada, alta e muito alta dos valores da tensão máxima no limite de resistência a fratura com os parâmetros de idade (r = -0,684), fração de volume ósseo (r = 0,762), fator de forma trabecular (r = -0,754), espessura trabecular (r = 0,675), densidade linear trabecular (r = 0,622), autos valores (r = -0,615), dimensão fractal (r = 0,855), momento de inércia polar médio (r = 0,816), excentricidade (r = -0,569) e fração de porosidade (r = -0,762). Estes parâmetros são indicadores da qualidade da microarquitetura óssea trabecular e risco de fratura associado a osteoporose. | |
| dc.description | Evaluation of the \"quality\" of bone microarchitecture can contribute to the prevention and risk of fractures associated with osteoporosis. Samples of trabecular bone from the vertebral regions T12, L1 and L4 from the bodies of 30 individuals (human cadavers), classified by ultrasonometry technique calcaneus as normal, osteopenic and osteoporotic were used. The histomorphometric, physical and mechanical parameters of the microarchitecture were analyzed by X-ray microtomography technique, mechanical tests of axial compression and nanoindentation. Based on these parameters, globally effective elastic constants were obtained by asymptotic homogenization technique for type-plate structure. ANOVA test showed differences that were very and extremely significant for the following: structural linear density (p = 0.017) anisotropy (p = 0.042), auto value (p = 0.045), Euler number (p = 0.016), age (p = 0.009), trabecular separation (p = 0.009), connectivity density (p = 0.006), elastic modulus (p = 0.001), maximum stress fracture strength limit (0.001), bone quality score of the calcaneus (p = 0.0001), bone volume fraction (p = 0.0001), trabecular thickness (p = 0.0002), fractal dimension (p = 0.0002), mean polar moment of inertia (p = 0.00005), eccentricity (p = 0.0002), porosity fraction (p = 0.0001) and apparent bone mineral density (p = 0.00005) between groups. The Spearman test identified moderate correlation, high and very high values of maximum stress fracture resistance limit for the following parameters: age (r = -0.684), bone volume fraction (r = 0.762), trabecular bone pattern factor (r = -0.754), trabecular thickness (r = 0.675), trabecular linear density (r = 0.622), auto value (r = -0.615), fractal dimension (r = 0.855), mean polar moment of inertia (r = 0.816), eccentricity (r = -0.569) and porosity fraction (r = -0.762). These parameters are quality indicators of the microarchitecture of trabecular bone and fracture risk associated with osteoporosis. | |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.identifier | http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18150/tde-09022015-113119/ | |
| dc.identifier | doi:10.11606/T.18.2014.tde-09022015-113119 | |
| dc.identifier.uri | http://repositorio.eesc.usp.br/handle/RIEESC/4283 | |
| dc.language | pt | |
| dc.publisher | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP | |
| dc.publisher | Universidade de São Paulo | |
| dc.publisher | Escola de Engenharia de São Carlos | |
| dc.rights | Liberar o conteúdo para acesso público. | |
| dc.subject | Microtomografia de raios-X | |
| dc.subject | Ensaios mecânicos | |
| dc.subject | Homogeneização assintótica | |
| dc.subject | Osteoporose | |
| dc.subject | Ossos trabeculares de vértebras humanas | |
| dc.subject | Osteoporosis | |
| dc.subject | Asymptotic homogenization | |
| dc.subject | Mechanical testing | |
| dc.subject | Human vertebrae trabecular bones | |
| dc.subject | X-ray microtomography | |
| dc.title | Avaliação da microarquitetura e biomecânica de ossos trabeculares normais, osteopênicos e osteoporóticos de vértebras humanas por técnicas de ensaios mecânicos, microtomografia de raios-X e homogeneização assintótica | |
| dc.title | Evaluation of microarchitecture and biomechanics of normal, osteopenic and osteoporotic trabecular bones from human vertebrae by mechanical tests, X-ray microtomography and asymptotic homogenization techniques | |
| dc.type | Tese de Doutorado |