Análise fotoelástica de dois novos modelos de implante não cimentado para a artroplastia total do quadril em modelo canino - Kawamoto, Fernando Yoiti Kitamura [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2017)
O objetivo deste estudo foi analisar e comparar as tensões internas geradas em diferentes pontos no modelo fotoelástico de fêmur, utilizando dois novos modelos de hastes femorais para prótese total de quadril não cimentada em cães. A haste “1”, possui extensão na base do colo do implante, denominado “colar”, já o implante “2”, possui a sua porção proximal e lateral proeminente. Almejou-se determinar as tensões produzidas pelos dois modelos de hastes femorais no seu leito receptor após a inserção e aplicação de carga. Para tal, 10 modelos de fêmures em material fotoelástico foram confeccionados com as próteses inseridas em posição neutra, sendo utilizadas cinco hastes “1” número 8 (Grupo 1) e cinco hastes “2” número 7 (Grupo 2). A fôrma inicial do fêmur foi obtida através da imagem radiográfica e tomográfica de um osso de cão adulto com aproximadamente 25 kg. As construções foram submetidas a aplicação de carga de flexo-compressão, no eixo axial de cada amostra, em máquina universal de ensaios. Estipulou-se a carga a ser aplicada (100 N), de forma que a mesma não ultrapassasse a resistência do material fotoelástico utilizado. As tensões internas (kPa) ao redor da haste femoral foram avaliadas em sete pontos pré-determinados utilizando polariscópio de transmissão plana. Deste modo, durante o teste, o Grupo 1 exibiu valores significativamente maiores (p < 0,05) para a variável resultante deste estudo, nos pontos localizados na região médio proximal do fêmur (calcar). Nos demais pontos, estatisticamente, considerou-se similar entre os três grupos (p > 0,05). Constatou-se através do método fotoelástico que o colar da haste “1” auxilia na transferência de carga para a região do calcar, podendo atuar in vivo na redução de complicações como afundamento (subsidence), fraturas e remodelamento adaptativo (stress shielding).

The aim of this study was to analyze and compare internal tensile generated at different points in the femoral photoelastic model using two new models of cementless femoral stem for total hip artroplasthy in dogs. The stem “1” has an extension at the proximal base of the implant (collar) and implant “2”, has (convex proximal and lateral portion) of metal at proximal and lateral portion. It was desired to determine the tensions produced by the two models of femoral stem in the femoral canal after insertion and load application. Ten femoral models of photoelastic material were made with the prosthesis inserted in a suitable position, using five stems “1” size 8 (Group 1) and five stems “2” size 7 (Group 2). The initial femoral form was obtained through the radiographic and tomographic image of an adult dog weighing 25 kg. The models were subjected to flexo-compression loading on the axial axis of each sample in a universal test machine. The load to be applied (100 N) was stipulated, so that it did not exceed the resistance of the photoelastic material used. The internal tensions (kPa) around the femoral stems were evaluated at seven predetermined points using a transmission polariscope. Thus, during the test, Group 1 showed significantly higher values (p < 0.05) for the variable resulting from this study, in points located in the proximal medial region of the femur (calcar). In the other points, statistically, it was considered similar between the two groups (p > 0.05). It was found through the photoelastic method that the collar of stem “1” aids in load transfer to the calcar region and may act in vivo in the reduction of complications such as subsidence, fractures and stress shielding (adaptive remodeling).
Photoelastic analysis of two new cementless femoral stems for total hip arthroplasty in canine model
Keywords: cão; fêmur; fotoelasticidade; haste femoral; prótese de quadril; dog; femur; photoelasticity; femoral stem; hip prosthesis