DOI: https://doi.org/10.1186/s12917-025-04574-6
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40011895
تاريخ النشر: 2025-02-26
المؤلف: Miriã Mamede Noronha de Souza وآخرون
الموضوع الرئيسي: طب البيطرة والعظام والأعصاب
نظرة عامة
تتناول هذه الحالة تقرير تطوير وتنفيذ طرف صناعي خارجي مخصص ثلاثي الأبعاد لكلب أنثى من سلالة مختلطة، تبلغ من العمر حوالي خمس سنوات، والتي عانت من مشاكل حركية بسبب بتر منخفض في الطرف الخلفي الأيسر. تم إدخال الكلب إلى عيادة الطب البيطري في مركز جامعة جواو بيسوا في البرازيل، حيث تم أخذ قياسات الطرف المبتور لإنشاء نموذج افتراضي للطرف الصناعي. باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد بالتعاون مع 3D Medicine©، تم تصنيع الطرف الصناعي من حمض البوليلكتيك (PLA)، وهو مادة حرارية خفيفة الوزن وقابلة للتحمل. بعد تطبيق الطرف الصناعي، أظهر الكلب تحسينات فورية في توزيع الوزن ودعم الطرف، مما أدى إلى تحسين الحركة على مدى أربعة أسابيع دون مضاعفات كبيرة.
تسلط النتائج الضوء على فعالية تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد والتصنيع الإضافي في الطب البيطري، مما يوفر حلاً فعالاً من حيث التكلفة للتخفيف من التحديات الحركية التي تواجهها الحيوانات ذات الأطراف المبتورة. لم تؤدي التكامل الناجح للطرف الصناعي إلى تحسين جودة حياة الكلب فحسب، بل يبرز أيضًا الإمكانية لتكييف مثل هذه التقنيات لمجموعة متنوعة من الأنواع، مع الأخذ في الاعتبار الاختلافات التشريحية بين الحيوانات الأليفة والبرية. تم التوصية بمواصلة العلاج الطبيعي البيطري لدعم إعادة تأهيل الكلب.
مقدمة
تسلط مقدمة هذه الورقة البحثية الضوء على الدور المهم للكلاب في المجتمع البرازيلي، حيث تم الإبلاغ عن أكثر من 67.8 مليون كلب من قبل الجمعية البرازيلية لصناعة منتجات الحيوانات الأليفة (ABINPET). أدى هذا التحول الديموغرافي إلى زيادة الاهتمام برعاية الحيوانات والخدمات البيطرية، لا سيما فيما يتعلق بجودة الحياة ورفاهية الحيوانات الأليفة. من بين القضايا السائدة هي التشوهات الخلقية في الأطراف والبتر، والتي يمكن أن تؤثر بشكل كبير على الحركة والصحة العامة. يعتبر بتر الأطراف، على الرغم من كونه ممارسة جراحية تاريخية، ضروريًا في كثير من الأحيان لمنع المزيد من المضاعفات النظامية مثل النخر أو النقائل.
تناقش الورقة استخدام الأطراف الصناعية العظمية في الطب البيطري، والتي يمكن تصنيفها كأطراف صناعية داخلية (مثبتة جراحيًا) أو أطراف صناعية خارجية (مثبتة خارجيًا). تسمح التقدمات في صناعة الأطراف الصناعية، لا سيما من خلال تطبيق تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، بحلول صناعية مخصصة مصممة لتلبية الاحتياجات التشريحية الفردية للحيوانات. تستخدم هذه التقنية قياسات دقيقة تم الحصول عليها من المسح ثلاثي الأبعاد أو التصوير المقطعي لإنشاء نماذج رقمية للأطراف الصناعية، والتي يمكن تصنيعها من مواد متنوعة. الهدف من الدراسة هو تفصيل تطوير طرف صناعي خارجي مطبوع ثلاثي الأبعاد مصمم لكلب ذو طرف مبتور، مع التركيز على الإمكانيات الابتكارية لتقنية 3D في تعزيز الرعاية البيطرية.
نقاش
تناقش هذه القسم التنفيذ الناجح لطرف صناعي خارجي مطبوع ثلاثي الأبعاد بتكلفة منخفضة لكلب أنثى من سلالة مختلطة مع بتر جزئي في الطرف الحوضي الأيسر. تم تصميم الطرف الصناعي بشكل مخصص باستخدام برنامج نمذجة ثلاثية الأبعاد لضمان ملاءمة صحيحة وتوافق حيوي مع تشريح الكلب. شمل عملية التصميم محاكاة لتحسين تكامل الطرف الصناعي مع الطرف، تلتها اختبارات فعلية لتقييم محاذاة المفاصل وتوزيع الوزن. كان النموذج النهائي مزودًا بهيكل كوب معزز لتحقيق الاستقرار والراحة، وتم تصنيعه باستخدام حمض البوليلكتيك (PLA)، وهو مادة متوافقة حيويًا مناسبة للاستخدام الحيواني.
أظهر عملية التكيف نتائج إيجابية، حيث أظهر الكلب تحسينًا في الحركة والراحة بعد فترة وجيزة من تركيب الطرف الصناعي. تؤكد التقرير على أهمية التكيف التدريجي، ومراقبة السلوك، والمتابعة البيطرية المنتظمة لضمان فعالية الطرف الصناعي ورفاهية الحيوان. يبرز الإمكانيات لتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد في الطب البيطري، لا سيما لإنشاء حلول صناعية مخصصة تلبي الاحتياجات التشريحية الفريدة للحيوانات الفردية، مما يعزز جودة حياتها. يدعو المؤلفون إلى زيادة الوعي وتطبيق تقنيات 3D في الرعاية الصحية الحيوانية لتعزيز خيارات العلاج بشكل أكبر.
DOI: https://doi.org/10.1186/s12917-025-04574-6
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40011895
Publication Date: 2025-02-26
Author(s): Miriã Mamede Noronha de Souza et al.
Primary Topic: Veterinary Orthopedics and Neurology
Overview
This case report addresses the development and implementation of a custom 3D exoprosthesis for a mixed-breed female dog, approximately five years old, who suffered from locomotor issues due to a low amputation of the left hind limb. The dog was admitted to the Veterinary Clinic of the Centro Universitário de João Pessoa in Brazil, where measurements of the amputated limb were taken to create a virtual model of the prosthesis. Utilizing 3D printing technology in collaboration with 3D Medicine©, the prosthesis was fabricated from polylactic acid (PLA), a lightweight and durable thermoplastic. Following the application of the prosthesis, the dog exhibited immediate improvements in weight distribution and limb support, leading to enhanced mobility over a four-week period without significant complications.
The findings highlight the efficacy of 3D printing and additive manufacturing techniques in veterinary medicine, offering a cost-effective solution to mitigate the locomotor challenges faced by animals with limb amputations. The successful integration of the exoprosthesis not only improved the dog’s quality of life but also underscores the potential for such technologies to be adapted for various species, considering the anatomical differences between domestic and wild animals. Continued veterinary physiotherapy was recommended to support the dog’s rehabilitation.
Introduction
The introduction of this research paper highlights the significant role of dogs in Brazilian society, with over 67.8 million dogs reported by the Brazilian Association of the Pet Products Industry (ABINPET). This demographic shift has led to increased attention to animal care and veterinary services, particularly concerning the quality of life and well-being of companion animals. Among the prevalent issues are congenital limb malformations and amputations, which can severely affect locomotion and overall health. Limb amputation, while a historical surgical practice, is often necessary to prevent further systemic complications such as necrosis or metastasis.
The paper discusses the use of orthopedic prostheses in veterinary medicine, which can be classified as either endoprostheses (surgically fixed) or exoprostheses (externally fixed). The advancements in the prosthetics industry, particularly through the application of three-dimensional (3D) printing technology, allow for customized prosthetic solutions tailored to the individual anatomical needs of animals. This technology utilizes precise measurements obtained from 3D scanning or CT imaging to create digital models of prostheses, which can be fabricated from various materials. The objective of the study is to detail the development of a 3D-printed exoprosthesis designed for a dog with an amputated limb, emphasizing the innovative potential of 3D technology in enhancing veterinary care.
Discussion
This section discusses the successful implementation of a low-cost 3D-printed exoprosthesis for a female mixed-breed dog with a partial amputation of the left pelvic limb. The prosthesis was custom-designed using 3D modeling software to ensure a proper fit and biomechanical compatibility with the dog’s anatomy. The design process involved simulations to optimize the prosthesis’s integration with the limb, followed by physical tests to assess joint alignment and weight distribution. The final model featured a reinforced cup structure for stability and comfort, and was manufactured using polylactic acid (PLA), a biocompatible material suitable for animal use.
The adaptation process demonstrated positive outcomes, with the dog exhibiting improved mobility and comfort shortly after fitting the prosthesis. The report emphasizes the importance of gradual adaptation, behavioral monitoring, and regular veterinary follow-up to ensure the prosthesis’s effectiveness and the animal’s well-being. It highlights the potential of 3D printing technology in veterinary medicine, particularly for creating customized prosthetic solutions that cater to the unique anatomical needs of individual animals, thereby enhancing their quality of life. The authors advocate for increased awareness and application of 3D technologies in animal healthcare to further advance treatment options.