Development of an intervertebral disc prosthesis prototype for the canine cervical spine

• Published in: Ciência rural Vol. 53; no. 12
• Main Authors: Marinho, Paulo Vinícius Tertuliano, Macedo, Ana Paula, Rocha, Thiago André Salvitti de Sá, Sampaio, Cláudio Pereira de, Marinho, Carolina Camargo Zani, Shimano, Antônio Carlos, Arias, Mônica Vicky Bahr
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Universidade Federal de Santa Maria 2023
• Subjects: AGRONOMY; arthroplasty; prothesis design; spine; veterinary surgery; veterinary surgery; artroplastia; cirurgia veterinária; arthroplasty; coluna vertebral; desenho da prótese; prothesis design; spine
• ISSN: 0103-8478; 1678-4596; 1678-4596
• DOI: 10.1590/0103-8478cr20220027

Cervical arthroplasty with disc prosthesis has been proposed as a treatment option for dogs with Cervical Spondylomyelopathy. The present study developed a novel vertebral disc prosthesis for dogs. Sixteen Functional Spinal Units (C5-C6) were collected from dog cadavers with body weights ranging between 25 and 35 kg, and their vertebral measurements were used to design a prosthetic disc. The sizing of the prosthesis was performed based on the averages of the measurements of width, height, and length of the vertebral bodies from C5-C6 of all specimens. The prosthesis was developed using the Rhinoceros 3D® and SolidWorks® programs, and 3D prototyping was carried out to define the best design. The developed prosthesis consisted of two independent parts that are fixed to the cranial and caudal vertebral bodies, in the intervertebral space, and fitted together by metal-to-metal surfaces capable of moving in the lateral, ventral, and dorsal directions. Each part of the prosthesis is angled in two portions: vertically, in the intervertebral space, and horizontally, in contact with the ventral surface of the vertebral bodies, both of which are fixed by means of monocortical locking screws. The design of the developed prototype allowed a good fit in the intervertebral space between C4-C5, C5-C6, and C6-C7.
RESUMO: A artroplastia cervical com prótese de disco tem sido proposta como uma opção de tratamento para cães com Espondilomielopatia Cervical. O presente estudo teve como objetivo desenvolver uma nova prótese de disco intervertebral para cães. Dezesseis Unidades Funcionais de Coluna Vertebral (C5-C6) foram coletadas de cadáveres de cães com peso corporal variando entre 25 e 35 kg, e suas medidas vertebrais foram usadas para projetar um disco intervertebral protético. O dimensionamento da prótese foi realizado com base nas médias das mensurações da largura, altura e comprimento dos corpos vertebrais de C5-C6 de todos os espécimes. A prótese foi desenvolvida nos programas Rhinoceros 3D® e SolidWorks® e utilizou-se prototipagem em 3D para a definição do melhor design. A prótese desenvolvida é formada por duas partes independentes que se fixam às espífises dos corpos vertebrais cranial e caudalmente ao espaço intervertebral, e se encaixam entre si por superfícies de metal-metal com capacidade de movimentação nas direções lateral, ventral e dorsal. Cada parte da prótese é angulada em duas porções: a vertical, que fica no espaço intervertebral, e a horizontal, que fica em contato com a superfície ventral dos corpos vertebrais, ambas as quais são fixadas por meio de parafusos bloqueados monocorticais. O design do protótipo desenvolvido permitiu bom encaixe no espaço intervertebral entre C4-C5, C5-C6 e C6-C7.