As craniossinostoses são malformações do crânio decorrentes da ausência ou do fechamento precoce de uma ou de múltiplas suturas cranianas. O tratamento tem por objetivo a correção dos defeitos estéticos e controle da pressão intracraniana. Os distratores ósseos internos são uma opção cirúrgica interessante, pois possibilitam a movimentação óssea em determinada direção, e, consequentemente, uma modificam [sic] a conformação craniana. Esta dissertação descreve o desenvolvimento de um protótipo de distrator ósseo craniano de acionamento magnético percutâneo submetido a testes de bancada. O distrator desenvolvido foi prototipado em resina, contendo as seguintes partes: o cursor, a base, o mecanismo de trava unidirecional em cremalheira e o invólucro de proteção. O sistema de ativação apresenta uma peça ferromagnética interna, um imã externo de ativação e dois parafusos de fixação. O modelo de bancada elaborado simulou as forças necessárias para a distração das placas ósseas cranianas. Os testes de bancada demonstraram que o acoplamento magnético entre o imã externo e os discos ferromagnéticos internos foi capaz de promover um deslocamento máximo de 28 mm entre as placas, equivalente a uma força de 10,88 N. O mecanismo de trava em cremalheira para deslocamento unidirecional foi eficaz ao bloquear o retrocesso do cursor e desta forma manteve a distração. / Craniosynostosis occurs as a result of the absence or premature closure of one or multiple cranial sutures. Its treatment aims at correcting the esthetic defects as well as to control the intra-cranial pressure. The use of internal bone distractors is a valuable surgical option, promoting direct bone movement, and thus modifying the skull contours. This dissertation includes the description of the development and bench testing of a magnetic calvarial bone distractor remotely activated. The distractor is made out of four parts, all prototyped using resin: the cursor, the base, the one-way locking system and the protection cap. The activation system is composed by one internal iron-magnetic plate, one external activation magnet and two fixation screws. The test bench was designed to simulate the expected forces to which the distractor should counteract. The bench testing showed that the magnetic coupling between the external magnet and the iron-magnetic plate was strong enough for the distractor to carry out a maximum 28-mm distraction, being equivalent to a 10.88 N force. The one-way locking system was efficient in preventing the distractor cursor to recede, maintaining the gap between the two plates stable.

As craniossinostoses são malformações do crânio decorrentes da ausência ou do fechamento precoce de uma ou de múltiplas suturas cranianas. O tratamento tem por objetivo a correção dos defeitos estéticos e controle da pressão intracraniana. Os distratores ósseos internos são uma opção cirúrgica interessante, pois possibilitam a movimentação óssea em determinada direção, e, consequentemente, uma modificam [sic] a conformação craniana. Esta dissertação descreve o desenvolvimento de um protótipo de distrator ósseo craniano de acionamento magnético percutâneo submetido a testes de bancada. O distrator desenvolvido foi prototipado em resina, contendo as seguintes partes: o cursor, a base, o mecanismo de trava unidirecional em cremalheira e o invólucro de proteção. O sistema de ativação apresenta uma peça ferromagnética interna, um imã externo de ativação e dois parafusos de fixação. O modelo de bancada elaborado simulou as forças necessárias para a distração das placas ósseas cranianas. Os testes de bancada demonstraram que o acoplamento magnético entre o imã externo e os discos ferromagnéticos internos foi capaz de promover um deslocamento máximo de 28 mm entre as placas, equivalente a uma força de 10,88 N. O mecanismo de trava em cremalheira para deslocamento unidirecional foi eficaz ao bloquear o retrocesso do cursor e desta forma manteve a distração. / Craniosynostosis occurs as a result of the absence or premature closure of one or multiple cranial sutures. Its treatment aims at correcting the esthetic defects as well as to control the intra-cranial pressure. The use of internal bone distractors is a valuable surgical option, promoting direct bone movement, and thus modifying the skull contours. This dissertation includes the description of the development and bench testing of a magnetic calvarial bone distractor remotely activated. The distractor is made out of four parts, all prototyped using resin: the cursor, the base, the one-way locking system and the protection cap. The activation system is composed by one internal iron-magnetic plate, one external activation magnet and two fixation screws. The test bench was designed to simulate the expected forces to which the distractor should counteract. The bench testing showed that the magnetic coupling between the external magnet and the iron-magnetic plate was strong enough for the distractor to carry out a maximum 28-mm distraction, being equivalent to a 10.88 N force. The one-way locking system was efficient in preventing the distractor cursor to recede, maintaining the gap between the two plates stable.

Introdução e Objetivos: Falha óssea craniana após craniectomia descompressiva (CD) causa alterações neurológicas que podem estar associadas a modificações da anatomia cortical e hemodinâmica encefálica. Nosso objetivo foi avaliar se essas alterações ocorrem e se estão associadas ao prognóstico neurológico. Métodos: Avaliamos prospectivamente doentes com falha craniana após CD pelo método de Tomografia com estudo de perfusão (TCP) e Doppler Transcraniano (DTC) antes e entre 15 e 30 dias após a cranioplastia. O exame neurológico sistematizado e avaliação de escalas prognósticas (mRs, MEEM, índice de Barthel) foi realizado antes e seis meses após a operação. Resultados: Nós avaliamos 30 doentes, 15 (50%) com CD relacionada a traumatismo cranioencefálico (TCE) e 15 (50%) devido a doença cerebrovascular (DCV). Observamos que houve melhora satisfatória de queixas neurológicas, além de melhora significativa da mRs (p=0,003), MEEM (p < 0,001) e índice de Barthel (p=0,002). Houve reestruturação significativa da superfície cortical, tanto anterior (p < 0,001) quanto posterior (p=0,045). A diferença cortical posterior mostrou correlação com melhora do MEEM (p=0,03; r=-0,4) e índice de Barthel (p=0,035; r=-0,39). As alterações da anatomia encefálica foram mais evidentes em doentes com antecedente de DCV do que TCE. A relação entre a radiodensidade da substância cinzenta (SC) e branca (SB) apresentou elevação (p=0,007), sem correlação com prognóstico. A TCP demonstrou redução da duração média de trânsito (DMT) de 8,23 ± 1,30 segundos(s) para 7,50 ± 1,21 s (p=0,02) e do volume sanguíneo cerebral de 2,29 ± 0,58 ml/100g para 2,00±0,59 ml/100g (p=0,037) apenas no lado operado. O fluxo sanguíneo cerebral (FSC) não demonstrou alterações significativas em nenhum dos lados. Observamos correlação moderada entre DMT (diferença entre lado operado e não operado) com força muscular contralateral (r=-0,4, p =0,034). Na divisão entre grupos, a redução da DMT ocorreu no TCE e DCV mas, foi significativa apenas no primeiro grupo. Houve aumento significativo da velocidade de fluxo na artéria cerebral média tanto homolateral de 49,89±14,79 para 62,32±14,29 (p < 0,001) quanto contralateral de 53,95 ± 11,65 para 58,84±14,17 (p < 0,002) no exame de DTC. Observamos correlação com prognóstico neurológico tanto homolateral (MEEM; p=0,033, r= 0,55) quanto contralateral (mRs; p=0,031, r= -0,48) além de evidência de aumento da velocidade de fluxo em doentes com TCE e DCV mas, significativa apenas em doentes com DVC. Conclusões: As alterações do DTC e DMT apresentam correlação com prognóstico neurológico, representam possível recuperação da hemodinâmica encefálica mas, com comportamento diferente entre doentes com TCE e DCV. Após a cranioplastia ocorre melhora neurológica que se correlaciona com as alterações da anatomia cortical / Introduction and Objectives: Cranial vault defects after decompressive craniectomy (DC) causes neurological disorders that may be associated with changes in brain anatomy and hemodynamics. Our objective was to evaluate whether these changes occur and if they were associated with neurological prognosis. Methods: We prospectively evaluated patients with bone defect after DC with computed tomography perfusion (CTP) and transcranial Doppler Sonography (TCD) before and between 15 and 30 days after cranioplasty . We performed neurological examination and prognostic scales (mRs, MMSE and Barthel index) before and after six months. Results: We studied 30 patients, 15 (50%) had DC related to traumatic brain injury (TBI) and 15 (50%) due to cerebrovascular disease (CVD). We observed a satisfactory improvement of neurological complaints, as well as significant improvement in mRs (p= 0.003), MMSE (p < 0.001) and Barthel index (p=0.002). Significant anatomical expansion of both cerebral hemispheres, including anterior (p < 0.001), posterior (p=0.045), and cortical surface. The posterior measurements was correlated with improvement in the MMSE (p=0.03; r=-0.4) and Barthel index (p=0.035; r=-0.39). Brain anatomy changes were more evident in patients with history of CVD than TBI. Increase in radiodensity relationship between gray and white matter by CT scan (p=0.007) were observed without correlation with prognosis. TCP showed mean transit time (MTT) decrease from 8.23 ± 1.30 seconds (s) to 7.50 ± 1.21 s (p=0.02) and cerebral blood volume (CBV) from 2.29 ± 0.58 ml/100g to 2.00 ± 0.59 ml/100g (p=0.037) both in operated side. Cerebral blood flow (CBF) did not show significant changes in either side. We verified moderate correlation between MTT and contralateral muscle strength (r=-0.4; p=0.034). In the sub groups analysis, MTT decrease in TBI and CVD but was significant only in TBI patients. TCD showed a significant increase in middle cerebral artery flow velocity from 49.89±14.79 to 62.32±14.29 (p < 0.001) ipsilateral and from 53.95 ± 11.65 to 58.84 ± 14.17 (p < 0.002) contralateral to cranioplasty side. There was correlation between TCD changes and neurological prognosis ipsilateral (MMSE; p=0.033, r=0.55) and contralateral (MRS; p=0.031, r=-0.48) to operated side, besides flow velocity increased in TBI and CVD but was significant only in CVD patients. Conclusions: The TCD and MTT changes were correlated with neurological prognosis, represent recovery of brain hemodynamic condition but different behavior between TBI and CVD patients. After cranioplasty occurs neurological improvement that also correlates with anatomical changes in cortical surface

Introdução e Objetivos: Falha óssea craniana após craniectomia descompressiva (CD) causa alterações neurológicas que podem estar associadas a modificações da anatomia cortical e hemodinâmica encefálica. Nosso objetivo foi avaliar se essas alterações ocorrem e se estão associadas ao prognóstico neurológico. Métodos: Avaliamos prospectivamente doentes com falha craniana após CD pelo método de Tomografia com estudo de perfusão (TCP) e Doppler Transcraniano (DTC) antes e entre 15 e 30 dias após a cranioplastia. O exame neurológico sistematizado e avaliação de escalas prognósticas (mRs, MEEM, índice de Barthel) foi realizado antes e seis meses após a operação. Resultados: Nós avaliamos 30 doentes, 15 (50%) com CD relacionada a traumatismo cranioencefálico (TCE) e 15 (50%) devido a doença cerebrovascular (DCV). Observamos que houve melhora satisfatória de queixas neurológicas, além de melhora significativa da mRs (p=0,003), MEEM (p < 0,001) e índice de Barthel (p=0,002). Houve reestruturação significativa da superfície cortical, tanto anterior (p < 0,001) quanto posterior (p=0,045). A diferença cortical posterior mostrou correlação com melhora do MEEM (p=0,03; r=-0,4) e índice de Barthel (p=0,035; r=-0,39). As alterações da anatomia encefálica foram mais evidentes em doentes com antecedente de DCV do que TCE. A relação entre a radiodensidade da substância cinzenta (SC) e branca (SB) apresentou elevação (p=0,007), sem correlação com prognóstico. A TCP demonstrou redução da duração média de trânsito (DMT) de 8,23 ± 1,30 segundos(s) para 7,50 ± 1,21 s (p=0,02) e do volume sanguíneo cerebral de 2,29 ± 0,58 ml/100g para 2,00±0,59 ml/100g (p=0,037) apenas no lado operado. O fluxo sanguíneo cerebral (FSC) não demonstrou alterações significativas em nenhum dos lados. Observamos correlação moderada entre DMT (diferença entre lado operado e não operado) com força muscular contralateral (r=-0,4, p =0,034). Na divisão entre grupos, a redução da DMT ocorreu no TCE e DCV mas, foi significativa apenas no primeiro grupo. Houve aumento significativo da velocidade de fluxo na artéria cerebral média tanto homolateral de 49,89±14,79 para 62,32±14,29 (p < 0,001) quanto contralateral de 53,95 ± 11,65 para 58,84±14,17 (p < 0,002) no exame de DTC. Observamos correlação com prognóstico neurológico tanto homolateral (MEEM; p=0,033, r= 0,55) quanto contralateral (mRs; p=0,031, r= -0,48) além de evidência de aumento da velocidade de fluxo em doentes com TCE e DCV mas, significativa apenas em doentes com DVC. Conclusões: As alterações do DTC e DMT apresentam correlação com prognóstico neurológico, representam possível recuperação da hemodinâmica encefálica mas, com comportamento diferente entre doentes com TCE e DCV. Após a cranioplastia ocorre melhora neurológica que se correlaciona com as alterações da anatomia cortical / Introduction and Objectives: Cranial vault defects after decompressive craniectomy (DC) causes neurological disorders that may be associated with changes in brain anatomy and hemodynamics. Our objective was to evaluate whether these changes occur and if they were associated with neurological prognosis. Methods: We prospectively evaluated patients with bone defect after DC with computed tomography perfusion (CTP) and transcranial Doppler Sonography (TCD) before and between 15 and 30 days after cranioplasty . We performed neurological examination and prognostic scales (mRs, MMSE and Barthel index) before and after six months. Results: We studied 30 patients, 15 (50%) had DC related to traumatic brain injury (TBI) and 15 (50%) due to cerebrovascular disease (CVD). We observed a satisfactory improvement of neurological complaints, as well as significant improvement in mRs (p= 0.003), MMSE (p < 0.001) and Barthel index (p=0.002). Significant anatomical expansion of both cerebral hemispheres, including anterior (p < 0.001), posterior (p=0.045), and cortical surface. The posterior measurements was correlated with improvement in the MMSE (p=0.03; r=-0.4) and Barthel index (p=0.035; r=-0.39). Brain anatomy changes were more evident in patients with history of CVD than TBI. Increase in radiodensity relationship between gray and white matter by CT scan (p=0.007) were observed without correlation with prognosis. TCP showed mean transit time (MTT) decrease from 8.23 ± 1.30 seconds (s) to 7.50 ± 1.21 s (p=0.02) and cerebral blood volume (CBV) from 2.29 ± 0.58 ml/100g to 2.00 ± 0.59 ml/100g (p=0.037) both in operated side. Cerebral blood flow (CBF) did not show significant changes in either side. We verified moderate correlation between MTT and contralateral muscle strength (r=-0.4; p=0.034). In the sub groups analysis, MTT decrease in TBI and CVD but was significant only in TBI patients. TCD showed a significant increase in middle cerebral artery flow velocity from 49.89±14.79 to 62.32±14.29 (p < 0.001) ipsilateral and from 53.95 ± 11.65 to 58.84 ± 14.17 (p < 0.002) contralateral to cranioplasty side. There was correlation between TCD changes and neurological prognosis ipsilateral (MMSE; p=0.033, r=0.55) and contralateral (MRS; p=0.031, r=-0.48) to operated side, besides flow velocity increased in TBI and CVD but was significant only in CVD patients. Conclusions: The TCD and MTT changes were correlated with neurological prognosis, represent recovery of brain hemodynamic condition but different behavior between TBI and CVD patients. After cranioplasty occurs neurological improvement that also correlates with anatomical changes in cortical surface

Espera-se redução das complicações cirúrgicas quando lesões localizadas na junção craniovertebral (JCV) são operadas pelo acesso cirúrgico endoscópico transnasal ao invés do acesso transoral. Entretanto, não se sabe ainda qual seria o maior alcance inferior da abordagem transnasal e também qual seria o melhor método para prever o limite de exposição no planejamento pré-operatório. No presente estudo, o alcance à JCV foi definido no período intraoperatório com neuronavegação em 10 pacientes operados pela via transnasal. O limite anatômico obtido foi comparado com as linhas nasopalatina e palatina. A linha nasopalatina mostrou ser o melhor método para prever o alcance inferior à JCV. / It is expected reduction of surgical complications when craniovertebral junction pathologies are operated using the endoscopic transnasal approach instead of the transoral approach. However, it is yet unclear what is the lower extent of the transnasal approach and which method is better to predict this lower limit in preoperative planning. This study evaluates the inferior exposure of craniocervical junction in 10 patients operated through the transnasal approach using neuronavigation. The intraoperative anatomical limit was compared to nasopalatine and palatine lines. The nasopalatine line predicts more accurately the inferior limit of the transnasal approach.

Espera-se redução das complicações cirúrgicas quando lesões localizadas na junção craniovertebral (JCV) são operadas pelo acesso cirúrgico endoscópico transnasal ao invés do acesso transoral. Entretanto, não se sabe ainda qual seria o maior alcance inferior da abordagem transnasal e também qual seria o melhor método para prever o limite de exposição no planejamento pré-operatório. No presente estudo, o alcance à JCV foi definido no período intraoperatório com neuronavegação em 10 pacientes operados pela via transnasal. O limite anatômico obtido foi comparado com as linhas nasopalatina e palatina. A linha nasopalatina mostrou ser o melhor método para prever o alcance inferior à JCV. / It is expected reduction of surgical complications when craniovertebral junction pathologies are operated using the endoscopic transnasal approach instead of the transoral approach. However, it is yet unclear what is the lower extent of the transnasal approach and which method is better to predict this lower limit in preoperative planning. This study evaluates the inferior exposure of craniocervical junction in 10 patients operated through the transnasal approach using neuronavigation. The intraoperative anatomical limit was compared to nasopalatine and palatine lines. The nasopalatine line predicts more accurately the inferior limit of the transnasal approach.