Dissertação

{en_GB=Predicting thumb osteoarthrosis using morphology: a 3D statistical shape analysis} {} APPROVED

{pt=O desenvolvimento da osteoartrite está relacionado com variações morfológicas em várias articulações, no entanto, esta correlação ainda não está provada na osteoartrite do polegar. Propôs-se no presente trabalho encontrar variações morfológicas na primeira articulação carpometacarpal, composta pelo primeiro metacarpo e trapézio, que possam estar relacionadas com o desenvolvimento de osteoartrite. Para o efeito usou-se statistical shape modelling para analisar a variação na forma desta articulação em três populações duas das quais com patologias. A primeira com patologia progressiva, onde o nível de osteoartrite subiu de I para II no período em análise, e a segunda com a patologia estabilizada, onde a osteoartrite se manteve no estado I durante aquele período. O terceiro grupo, de controle, é constituído por indivíduos saudáveis. Utilizou-se uma abordagem qualitativa e quantitativa para analisar as diferenças entre populações. A abordagem qualitativa teve como objetivo a comparação de dois modelos, baseada na distância que os separa e assinalando os locais onde existem diferenças. A abordagem quantitativa resultou da medição de quatro parâmetros morfológicos, nomeadamente os ângulos inclinação e torsão do primeiro metacarpo e a largura e altura da face articular do trapézio. A população com patologia tende a ter o primeiro metacarpo mais curto e mais espesso e a superfície da articulação do trapézio mais convexa. Acerca dos parâmetros morfológicos medidos, no ângulo inclinação encontraram-se diferenças significativas entre a população saudável e a patológica, o que suporta a hipótese de que a forma deste osso pode ajudar a prever osteoartrite. , en=Shape variations are linked with the development of osteoarthritis in various joints, but the correlation between morphologic variations and osteoarthritis in the thumb, is not yet proven. The purpose of the present work was to find morphologic variations in the first carpometacarpal joint, composed of the first metacarpal and trapezium, that could be correlated with the development of osteoarthritis. This was achieved by using multi-object statistical shape modelling to analyse the variation in shape within, and between, three populations, including two pathological populations: a progressive one, where the osteoarthritis level increased from I to II over time; and a stabilised population where the osteoarthritis remained in stage I through time. The control group consisted in a healthy population that did not develop osteoarthritis over time. The analysis of the differences amongst populations was conducted by a qualitative and quantitative approach. The qualitative approach aimed to compare two bone models based on a distance map that point out the sites where there were differences. The quantitative approach resulted in the measurement of four morphologic parameters, namely the tilt angle, torsion angle on the first metacarpal and width and length on the trapezium. Despite the variability in bone shape, pathological people tended to have the first metacarpal shorter and thicker and the articulating surface of the trapezium more convex. Regarding the morphological parameters, the tilt angle was found to be significantly different between healthy and stabilised populations, which supports the hypothesis that bone shape may help predict osteoarthritis.}
{pt=primeira articulação carpometacarpo, osteoartrite em estado inicial, statistical shape modeling, preditor de osteoartrite, angulo de inclinação, morfologia, en=First carpometacarpal joint, early stage osteoarthrosis, statistical shape modelling, osteoarthrosis predictor, tilt angle, morphology}

Orientação

ORIENTADOR

Carlos Miguel Fernandes Quental

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar Convidado

ORIENTADOR

Angela Kedgley