Introdução: A mastoidectomia cavidade aberta é considerada por muitos autores o procedimento cirúrgico de escolha para o tratamento da otite média colesteatomatosa, devido à alta incidência de recidiva da doença. Porém, a formação desta cavidade única pode gerar algumas complicações e a obliteração da cavidade mastóidea é uma técnica descrita e estudada para a eliminação desta cavidade. Materiais aloplásticos têm sido estudados em cirurgias de obliteração da cavidade mastóidea, porém estes materiais podem apresentar problemas de biocompatibilidade e de rejeição O cimento de osso alfa -tricálcio-fosfato é um material composto por cálcio e fosfato e apresenta composição bioquímica semelhante à fase mineral do osso. Embora já utilizado em cirurgias há mais de 10 anos, não existem estudos sobre a sua aplicação nas cirurgias de obliteração de cavidade mastóidea na literatura. Objetivo: Estudar a biocompatibilidade do cimento de osso alfatricálcio- fosfato na obliteração da cavidade mastóidea em guinea pigs. Casuística e Métodos: Vinte Cavia porcellus (guinea pig) fêmeas foram submetidos a procedimento cirúrgico na bula timpânica esquerda. Em 10 cobaias (grupo cimento) a bula timpânica foi obliterada com o cimento de osso alfa-tricálcio-fosfato e em 10 cobaias (grupo controle) a cavidade foi deixada sem preenchimento. 60 dias após o procedimento os animais foram sacrificados e avaliados quanto à presença de sinais clínicos de rejeição ao material e outras complicações. Os ossos temporais foram removidos e submetidos à análise histopatológica. Foram avaliados o tipo e o grau de resposta inflamatória e o grau de ossificação. Resultados: A taxa de mortalidade foi igual em ambos os grupos. As mortes foram atribuídas a complicações anestésicas. Entre as cobaias que completaram o estudo não foram observados sinais de complicações em nenhum caso. Oito animais (100%) do grupo cimento em e cinco animais (62,5%) apresentaram resposta inflamatório graus I e II que correspondem histopatologicamente a alterações cicatriciais normais ao procedimento cirúrgico. Não foi observado presença de reação inflamatória crônica tipo corpo estranho em nenhuma amostra de ambos os grupos. Quanto ao grau de ossificação, a média dos escores de ossificação no grupo controle (3,5) foi maior que o observado no grupo cimento (1,0). O grupo controle (3,5 ± 5) apresentou grau de ossificação estatisticamente maior quando comparado com o grupo cimento (1,0 ± 0,0) (p < 0,01). Conclusões: 1) O cimento de osso alfa-tricálciofosfato é biocompatível em osso temporal de cobaia. 2) O cimento de osso alfa-tricálcio-fosfato sofre remodelação óssea, porém não apresenta propriedade de osteocondução / Introduction: Many authors consider open cavity mastoidectomy the surgical procedure of choice for the treatment of otitis media with cholesteatoma, due to the high incidence of recurrence of the disease. However, the formation of this open cavity can generate some complications and mastoid cavity obliteration is one type of technique for the elimination of this cavity. Alloplastic materials have been testes in mastoid cavity obliteration, however such materials can present problems of biocompatibility and rejection. Alphatricalcium phosphate bone cement is a material compose of calcium and phosphate and presents physicochemical characteristics similar to the bone mineral fase. Although it has been used for more than 10 years, there are no studies in the literature on its application in mastoid cavity obliteration. Objective: This study aimed to evaluate the biocompatibility of alphatricalcium phosphate bone cement in the obliteration of the mastoid cavity in guinea pigs. Methods: We studied 20 Cavia porcellus (guinea pig) submitted to surgical manipulation of the left dorsal tympanic bulla. In the study group animals (n = 10), mastoid cavity obliteration was conducted with alphatricalcium phosphate bone cement. In the control group animals (n = 10), the cavity was left unfilled. On postoperative day 60, the animals were sacrificed and studied for signs of rejection of the material and other complications. Temporal bones were removed for histopathological study, in which the type and degree of inflammatory response, as well as the degree of ossification, were analyzed. Results: The mortality rate was the same in both groups. Deaths were attributed to anesthetic complications in the initial postoperative period. In the animals that survived, there were no complications. The histological analysis of the degree and type of inflammatory response shown no signs of foreign body in both groups, 8 (100%) of the samples in cement group and 5 (62,5%) of the samples in control group presenting category I or II inflammatory responses that corresponds histopathologically to an inflammatory response that normally occurs in tissues submitted to surgical trauma. There were no histopathological signs of foreign body reaction in none samples of both groups. As for the study of the degree of ossification, the mean ossification in the control group (3.5) was greater than that shown by the cement group (1.0). The control group showed statistically significant (p < 0.01) higher degrees of ossification (mean 3.5 ± 0.5) when compared to the cement group (1.0 ± 0.0). Conclusion: 1) Alpha-tricalcium phosphate bone cement is biocompatible in the mastoid cavity of guinea pigs 2) Alphatricalcium fosfato bone cement undergoes bone remodeling but it doesn´t present osteoconductive properties

published_or_final_version / abstract / toc / Computer Science and Information Systems / Master / Master of Philosophy

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-03-26Bitstream added on 2014-06-13T20:50:51Z : No. of bitstreams: 1 valentinineto_r_me_araca.pdf: 1016804 bytes, checksum: 73fcc7bf3ee8807a59e2a2d1298a5c30 (MD5) / Proposição: Este estudo teve como objetivo avaliar, através de estudo microscópico por análises histológica, histométrica e imunoistoquímica, o comportamento ósseo frente à presença de cimento de fosfato-carbonato de cálcio em defeitos experimentais. Materiais e Método: Foram confeccionados defeitos não-críticos em tíbias de 30 ratos machos adultos (Rattus norvegicus albinus, Wistar), em dois grupos, Controle e Tratado. As lâminas foram obtidas nos períodos de 10, 20 e 30 dias pósoperatórios e as imagens teciduais foram analisadas qualitativa e quantitativamente. Resultados: Não houve diferença estatística na área de neoformação óssea entre os grupos controle e tratado (P=0,258) e entre a expressão de RANK-L e OPG (P=0,589). Observou-se também áreas mínimas de invasão de tecido conjuntivo e periósteo com presença tardia do cimento em áreas distintas do defeito. Conclusão: De acordo com a metodologia aplicada, foi possível concluir que o uso de cimento de fosfato-carbonato de cálcio não alterou significativamente o processo de regeneração ósseo em tíbias de rato. / Proposition: This study had as objective evaluates, through histological, histometric and imuno-histochemical microscopic analysis, the bone behavior face to the presence of calcium phosphate-carbonate cement in experimental defects. Materials and Method: Non-critical defects were made in tibias of 30 adult male rats (Rattus norvegicus albinus, Wistar), in two groups, Control and Treated. The slices were obtained in the periods of 10, 20 and 30 postoperative days. The snapped images were quantitative and qualitative analyzed. Results: There was not statistics difference in the bone formation area (AO) between the groups control and treated (P=0,258) and between RANK-L and OPG expressions (P=0,589). It was also observed minimal areas of invasion of conjunctive tissue and periosteum with presence of the cement in areas different of the defect. Conclusion: In agreement with the applied methodology, it was possible to conclude that the use of calcium phosphate-carbonate cement didn't alter significantly the process of bone repair in rat tibias.

Introdução: A mastoidectomia cavidade aberta é considerada por muitos autores o procedimento cirúrgico de escolha para o tratamento da otite média colesteatomatosa, devido à alta incidência de recidiva da doença. Porém, a formação desta cavidade única pode gerar algumas complicações e a obliteração da cavidade mastóidea é uma técnica descrita e estudada para a eliminação desta cavidade. Materiais aloplásticos têm sido estudados em cirurgias de obliteração da cavidade mastóidea, porém estes materiais podem apresentar problemas de biocompatibilidade e de rejeição O cimento de osso alfa -tricálcio-fosfato é um material composto por cálcio e fosfato e apresenta composição bioquímica semelhante à fase mineral do osso. Embora já utilizado em cirurgias há mais de 10 anos, não existem estudos sobre a sua aplicação nas cirurgias de obliteração de cavidade mastóidea na literatura. Objetivo: Estudar a biocompatibilidade do cimento de osso alfatricálcio- fosfato na obliteração da cavidade mastóidea em guinea pigs. Casuística e Métodos: Vinte Cavia porcellus (guinea pig) fêmeas foram submetidos a procedimento cirúrgico na bula timpânica esquerda. Em 10 cobaias (grupo cimento) a bula timpânica foi obliterada com o cimento de osso alfa-tricálcio-fosfato e em 10 cobaias (grupo controle) a cavidade foi deixada sem preenchimento. 60 dias após o procedimento os animais foram sacrificados e avaliados quanto à presença de sinais clínicos de rejeição ao material e outras complicações. Os ossos temporais foram removidos e submetidos à análise histopatológica. Foram avaliados o tipo e o grau de resposta inflamatória e o grau de ossificação. Resultados: A taxa de mortalidade foi igual em ambos os grupos. As mortes foram atribuídas a complicações anestésicas. Entre as cobaias que completaram o estudo não foram observados sinais de complicações em nenhum caso. Oito animais (100%) do grupo cimento em e cinco animais (62,5%) apresentaram resposta inflamatório graus I e II que correspondem histopatologicamente a alterações cicatriciais normais ao procedimento cirúrgico. Não foi observado presença de reação inflamatória crônica tipo corpo estranho em nenhuma amostra de ambos os grupos. Quanto ao grau de ossificação, a média dos escores de ossificação no grupo controle (3,5) foi maior que o observado no grupo cimento (1,0). O grupo controle (3,5 ± 5) apresentou grau de ossificação estatisticamente maior quando comparado com o grupo cimento (1,0 ± 0,0) (p < 0,01). Conclusões: 1) O cimento de osso alfa-tricálciofosfato é biocompatível em osso temporal de cobaia. 2) O cimento de osso alfa-tricálcio-fosfato sofre remodelação óssea, porém não apresenta propriedade de osteocondução / Introduction: Many authors consider open cavity mastoidectomy the surgical procedure of choice for the treatment of otitis media with cholesteatoma, due to the high incidence of recurrence of the disease. However, the formation of this open cavity can generate some complications and mastoid cavity obliteration is one type of technique for the elimination of this cavity. Alloplastic materials have been testes in mastoid cavity obliteration, however such materials can present problems of biocompatibility and rejection. Alphatricalcium phosphate bone cement is a material compose of calcium and phosphate and presents physicochemical characteristics similar to the bone mineral fase. Although it has been used for more than 10 years, there are no studies in the literature on its application in mastoid cavity obliteration. Objective: This study aimed to evaluate the biocompatibility of alphatricalcium phosphate bone cement in the obliteration of the mastoid cavity in guinea pigs. Methods: We studied 20 Cavia porcellus (guinea pig) submitted to surgical manipulation of the left dorsal tympanic bulla. In the study group animals (n = 10), mastoid cavity obliteration was conducted with alphatricalcium phosphate bone cement. In the control group animals (n = 10), the cavity was left unfilled. On postoperative day 60, the animals were sacrificed and studied for signs of rejection of the material and other complications. Temporal bones were removed for histopathological study, in which the type and degree of inflammatory response, as well as the degree of ossification, were analyzed. Results: The mortality rate was the same in both groups. Deaths were attributed to anesthetic complications in the initial postoperative period. In the animals that survived, there were no complications. The histological analysis of the degree and type of inflammatory response shown no signs of foreign body in both groups, 8 (100%) of the samples in cement group and 5 (62,5%) of the samples in control group presenting category I or II inflammatory responses that corresponds histopathologically to an inflammatory response that normally occurs in tissues submitted to surgical trauma. There were no histopathological signs of foreign body reaction in none samples of both groups. As for the study of the degree of ossification, the mean ossification in the control group (3.5) was greater than that shown by the cement group (1.0). The control group showed statistically significant (p < 0.01) higher degrees of ossification (mean 3.5 ± 0.5) when compared to the cement group (1.0 ± 0.0). Conclusion: 1) Alpha-tricalcium phosphate bone cement is biocompatible in the mastoid cavity of guinea pigs 2) Alphatricalcium fosfato bone cement undergoes bone remodeling but it doesn´t present osteoconductive properties

In the present work, a study of the preparation of new formulations of acrylic bone cements (ABC) has been carried, to obtain materials with capacity for controlled drug delivery of medicaments useful in the therapeutic treatment of osteoporosis. The main research line has been focused on the partial modification of the solid phase of the conventional formulation of ABC, by substituting part of the PMMA beads with different microparticles of synthetic as well as natural biodegradable polymers. The incorporation of these polymers to the conventional formulation, with a structure based on PMMA, has been focused on two well defined points of view: as a structural component, and as a model component to study its delivery from the material to the external medium, to determine the capacity of the formulation for drug delivery. The work was finished with the evaluation of the capacity of controlled release of proteins and the determination of biocompatibility. / En este trabajo se ha llevado a cabo el estudio de nuevas formulaciones de cementos óseos acrílicos (COA) para su posterior evaluación como sistema de liberación controlada de medicamentos útiles en el tratamiento terapéutico de la osteoporosis. El trabajo se ha fundamentado en la modificación parcial de la fase sólida de los COA, mediante la substitución parcial de las microesferas de PMMA, por diferentes micropartículas de polímeros biodegradables, tanto de naturaleza sintética como natural. La incorporación de estos polímeros a la formulación del COA convencional, cuya estructura polimérica básica es el PMMA, ha sido enfocada desde dos puntos de vista bien diferenciados: como un componente estructural, que aporta resistencia mecánica al material, o como un componente que nos permita determinar la capacidad de liberación de un fármaco como el Ibandronato o de una proteína modelo como el colágeno hidrolizado. Finalmente se ha evaluado la biocompatibilidad de los COA modificados.

Em um estudo prospectivo sobre o tratamento das artroplastias de quadril infectadas, com perdas ósseas e fístulas ativas, 25 pacientes foram tratados em dois tempos e 36 pacientes foram tratados em dois tempos com espaçador de cimento impregnado com vancomicina. O acompanhamento médio foi de dois anos e onze meses. A taxa de recidiva infecciosa foi de 29,2% nos tratados em dois tempos e de 8,8% nos tratados com espaçador. O Escore de Harris para Quadril médio passou de 19,3 para 69,0 pontos nos casos tratados em dois tempos e de 19,7 para 72,2 pontos nos pacientes tratados com espaçador. Ao final do estudo, 86,1% dos tratados com espaçador e em 33,3% dos tratados em dois tempos tinham próteses em bom funcionamento e sem infecção. O espaçador de cimento com antibiótico é o tratamento de escolha nas próteses infectadas de quadril / We report a prospective study of 61 patients with chronically deep infected hip replacements with actively discharging sinuses, treated with a two-stage revision protocol, with and without a cement spacer impregnated with vancomycin. The average follow-up was two years and eleven months. Twenty-five patients were treated without a spacer and seven had recurrence of infection. Thirty-three patients were treated with a spacer and three had recurrence of infection. The average Harris Hip score increased from 19,3 to 69,0 on the non-spacer patients and from 19,7 to 75,2 on the spacer group. At the end of the study, the success rate was 86,1% for the spacer group and 33,3% for the non-spacer group. The use of the spacer increased the results of the two-stage chronic infected hip replacements

Em um estudo prospectivo sobre o tratamento das artroplastias de quadril infectadas, com perdas ósseas e fístulas ativas, 25 pacientes foram tratados em dois tempos e 36 pacientes foram tratados em dois tempos com espaçador de cimento impregnado com vancomicina. O acompanhamento médio foi de dois anos e onze meses. A taxa de recidiva infecciosa foi de 29,2% nos tratados em dois tempos e de 8,8% nos tratados com espaçador. O Escore de Harris para Quadril médio passou de 19,3 para 69,0 pontos nos casos tratados em dois tempos e de 19,7 para 72,2 pontos nos pacientes tratados com espaçador. Ao final do estudo, 86,1% dos tratados com espaçador e em 33,3% dos tratados em dois tempos tinham próteses em bom funcionamento e sem infecção. O espaçador de cimento com antibiótico é o tratamento de escolha nas próteses infectadas de quadril / We report a prospective study of 61 patients with chronically deep infected hip replacements with actively discharging sinuses, treated with a two-stage revision protocol, with and without a cement spacer impregnated with vancomycin. The average follow-up was two years and eleven months. Twenty-five patients were treated without a spacer and seven had recurrence of infection. Thirty-three patients were treated with a spacer and three had recurrence of infection. The average Harris Hip score increased from 19,3 to 69,0 on the non-spacer patients and from 19,7 to 75,2 on the spacer group. At the end of the study, the success rate was 86,1% for the spacer group and 33,3% for the non-spacer group. The use of the spacer increased the results of the two-stage chronic infected hip replacements

Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI) / Dicalcium phosphate dihydrate (DCPD) cements have been used for bone repair due to its excellent biocompatibility and resorbability. However, DCPD cements are typically weak and brittle. To overcome these limitations, the sodium citrate used as a setting regulator and the coating of poly-L-lactide acid (PLLA) technique have been proposed in this study. The first purpose of this thesis is to develop composite PLLA/DCPD scaffolds with enhanced toughness by PLLA coating. The second purpose is to examine the biocompatibility of the scaffolds. The final purpose is to investigate the degradation behaviors of DCPD and PLLA/DCPD scaffolds. In this experiment, DCPD cements were synthesized from monocalcium phosphate monohydrate (MCPM) and 𝛽-tricalcium phosphate (𝛽 –TCP) by using deionized water and sodium citrate as liquid components. The samples were prepared with powder to liquid ratio (P/L) at 1.00, 1.25 and 1.50. To fabricate the PLLA/DCPD composite samples, DCPD samples were coated with 5 % PLLA. The samples were characterized mechanical properties, such as porosity, diametral tensile strength, and fracture energy. The mechanical properties of DCPD scaffolds with and without PLLA coating after the in vitro static degradation (day 1, week1, 4, and 6) and in vitro dynamic degradation (day 1, week 1, 2, 4, 6, and 8) were investigated by measuring their weight loss, fracture energy, and pH of phosphate buffer solution. In addition, the dog bone marrow stromal stem cells (dBMSCs) adhesion on DCPD and PLLA/DCPD composite samples were examined by scanning electron microscopy. The cell proliferation and differentiation in the medium conditioned with DCPD and PLLA/DCPD composite samples were studied by XTT (2,3-Bis(2-methoxy-4- nitro-5-sulfophenyl)-2H-tetrazolium-5-carboxanilide inner salt), and alkaline phosphatase (ALP) assay, respectively. The addition of sodium citrate and PLLA coating played a crucial role in improving the mechanical properties of the samples by increasing the diametral tensile strength from 0.50 ± 0.15 MPa to 2.70 ± 0.54 MPa and increasing the fracture energy from 0.76 ± 0.18 N-mm to 12.67 ± 4.97 N-mm. The DCPD and PLLA/DCPD composite samples were compatible with dBMSCs and the cells were able to proliferate and differentiate in the conditioned medium. The degradation rate of DCPD and PLLA/DCPD samples were not significant different (p > 0.05). However, the DCPD and PLLA/DCPD composite samples those used sodium citrate as a liquid component was found to degrade faster than the groups that use deionized water as liquid component