Veterinary medicine always tries to take advantage of new technical advice that could support veterinarians while conducting their profession. For many years, orthotic practice has been an important part of human rehabilitative medicine, however veterinary orthopedics has a different background. Only few studies were conducted on small animals and just in the last years the orthosis has been used with more frequency. For large animal orthopedics, considering horses and cattle as reference species, only few prototypes are described in scientific literature. The aim of this research is to project and develop an orthosis for the conservative treatment of calves’ forelimbs deformities. Specifically, the pathologies for which the orthosis was designed are flexural limb deformities, angular limb deformities and arthrogryposis. The innovative process used for the realization of the brace started with the measurement of the morphometric parameters of Piedmont calves’ forelimbs. After that, a statistical analysis was performed in order to estimate the sizes of the orthosis. Basing on the statistical analysis conducted, we found forelimbs that were representative of the two sizes. After this, TC (computer tomography) exam of those forelimbs was performed. Using a 3D model obtained from TC, shells were then designed with CAD (computer aid designs) software. 3D printing technology was used to realize different components of the brace. The final product is a dynamic orthosis made of six different shells and four articulated joints with regulable ROM (range of motion). These are positioned both at a carpus joint and at a fetlock joint. The preliminary validation has shown encouraging results, with a good outcome for all the patients. In the clinical cases reported to the OVU (university veterinary hospital), the orthosis turned out to be very useful also for the treatment of one patient with septic arthritis. However, a formal validation is still necessary, with the collection of other clinical cases in order to establish the ideal application protocol. Comparative morphological studies are needed to evaluate the reliability of sizes in other breeds.
La medicina veterinaria in tutte le sue branche cerca di avvalersi di ausili tecnici che possano aiutare i medici veterinari nella loro professione. La pratica ortesica fa parte della terapia ortopedica conservativa umana e della terapia fisiatrica da molti anni oramai. Per quanto riguarda l’ortopedia veterinaria non è lo stesso; alcuni studi e ortesi sono presenti per i piccoli animali e solo negli ultimi anni l’uso di questi ausili ortopedici sta riscontrando un maggiore utilizzo. Per l’ortopedia dei grossi animali, prendendo come specie di riferimento il cavallo ed il bovino, esistono pochi prototipi descritti in letteratura. Con questo progetto di ricerca, ci si è posti come obiettivo quello di progettare e realizzare un’ortesi dinamica in grado di aumentare l’efficacia del trattamento conservativo per le deformità flessorie, l’artrogrifosi e le deformità angolari dell’arto toracico del vitello. Si è indagato l’innovativo processo caratterizzato dalla misura degli arti nei punti di repere, la derivazione statistica delle taglie con successiva esecuzione di esame TAC sugli arti e progettazione tramite CAD (computer-aided design) dei vari componenti dell’ortesi con successiva stampa 3D. Si e quindi valutata l’efficacia di tali ausili nella realizzazione di un prodotto che fosse di semplice utilizzo, facilmente adattabile e riutilizzabile e perfettamente ripetibile. Il prodotto realizzato è un’ortesi dinamica con scocche, dorsali e volari, applicate a livello delle regioni dell’avambraccio, metacarpali e digitali. Gli elementi articolati selezionati sono giunti policentrici e monocentrici con un range di movimento (range of motion, ROM) regolabile. Per rispondere alle necessità del territorio e data la distribuzione delle razze, si è scelta la razza Piemontese (in quanto maggiormente colpita da deformità flessorie) come oggetto di studio per la definizione delle taglie e per le prime prove cliniche. Sarà comunque utile in futuro eseguire studi morfologici comparativi con altre razze frequentemente coinvolte nelle condizioni patologiche per cui l’ortesi è stata progettata. Valutare quindi l’applicabilità delle taglie ottenute sul vitello piemontese per i vitelli di altre razze è ritenuto un punto di grande importanza per le evoluzioni dell’attuale progetto La validazione preliminare e gli iniziali casi clinici gestiti hanno dato risultati incoraggianti. Nella gestione clinica di casi riferiti presso l’ospedale universitario, l’ortesi ed i suoi prototipi si sono rivelati molto utili non solo per le deformità contrattuali e angolari ma anche nella gestione di un vitello con artrite settica e sottoposto ad artrodesi. Una validazione approfondita con la documentazione di un numero maggiore di casi clinici si renderà necessaria per stabilire il protocollo di applicazione ideale
Design e sviluppo di un'ortesi dinamica per l'arto toracico del vitello
ALLEVI, ALESSANDRO
2021/2022
Abstract
La medicina veterinaria in tutte le sue branche cerca di avvalersi di ausili tecnici che possano aiutare i medici veterinari nella loro professione. La pratica ortesica fa parte della terapia ortopedica conservativa umana e della terapia fisiatrica da molti anni oramai. Per quanto riguarda l’ortopedia veterinaria non è lo stesso; alcuni studi e ortesi sono presenti per i piccoli animali e solo negli ultimi anni l’uso di questi ausili ortopedici sta riscontrando un maggiore utilizzo. Per l’ortopedia dei grossi animali, prendendo come specie di riferimento il cavallo ed il bovino, esistono pochi prototipi descritti in letteratura. Con questo progetto di ricerca, ci si è posti come obiettivo quello di progettare e realizzare un’ortesi dinamica in grado di aumentare l’efficacia del trattamento conservativo per le deformità flessorie, l’artrogrifosi e le deformità angolari dell’arto toracico del vitello. Si è indagato l’innovativo processo caratterizzato dalla misura degli arti nei punti di repere, la derivazione statistica delle taglie con successiva esecuzione di esame TAC sugli arti e progettazione tramite CAD (computer-aided design) dei vari componenti dell’ortesi con successiva stampa 3D. Si e quindi valutata l’efficacia di tali ausili nella realizzazione di un prodotto che fosse di semplice utilizzo, facilmente adattabile e riutilizzabile e perfettamente ripetibile. Il prodotto realizzato è un’ortesi dinamica con scocche, dorsali e volari, applicate a livello delle regioni dell’avambraccio, metacarpali e digitali. Gli elementi articolati selezionati sono giunti policentrici e monocentrici con un range di movimento (range of motion, ROM) regolabile. Per rispondere alle necessità del territorio e data la distribuzione delle razze, si è scelta la razza Piemontese (in quanto maggiormente colpita da deformità flessorie) come oggetto di studio per la definizione delle taglie e per le prime prove cliniche. Sarà comunque utile in futuro eseguire studi morfologici comparativi con altre razze frequentemente coinvolte nelle condizioni patologiche per cui l’ortesi è stata progettata. Valutare quindi l’applicabilità delle taglie ottenute sul vitello piemontese per i vitelli di altre razze è ritenuto un punto di grande importanza per le evoluzioni dell’attuale progetto La validazione preliminare e gli iniziali casi clinici gestiti hanno dato risultati incoraggianti. Nella gestione clinica di casi riferiti presso l’ospedale universitario, l’ortesi ed i suoi prototipi si sono rivelati molto utili non solo per le deformità contrattuali e angolari ma anche nella gestione di un vitello con artrite settica e sottoposto ad artrodesi. Una validazione approfondita con la documentazione di un numero maggiore di casi clinici si renderà necessaria per stabilire il protocollo di applicazione ideale| File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.14240/84846