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CC BY 4.0 · Rev Bras Ortop (Sao Paulo) 2024; 59(01): e107-e118
DOI: 10.1055/s-0043-1775889
Artigo Original
Ortopedia Pediátrica

Avaliação entre placas bloqueadas e placas lâmina para osteotomia varizante do fêmur proximal pelo método dos elementos finitos

Article in several languages: português | English
Wilisson Ribeiro Filho 
1   Grupo de Ortopedia e Traumatologia Pediátrica, Pontifícia Universidade Católica de Campinas, Campinas, SP, Brasil
,
Eduardo Henrique Silva Wolf 
2   Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, SP, Brasil
,
Claudio Santili 
3   Grupo de Ortopedia e Traumatologia Pediátrica, Faculdade de Ciências Médicas, Santa Casa de São Paulo, São Paulo, SP, Brasil
,
Miguel Akari 
3   Grupo de Ortopedia e Traumatologia Pediátrica, Faculdade de Ciências Médicas, Santa Casa de São Paulo, São Paulo, SP, Brasil
,
Vanessa Guimarães de Freitas 
4   Ortopedia Pediátrica, Pontifícia Universidade Católica de Campinas, Campinas, SP, Brasil
,
Leonel Vieira Doudement 
4   Ortopedia Pediátrica, Pontifícia Universidade Católica de Campinas, Campinas, SP, Brasil
› Author Affiliations Suporte Financeiro A presente pesquisa não recebeu nenhum financiamento específico de agências de financiamento dos setores público, comercial ou sem fins lucrativos.
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Resumo

Objetivo: Testar a diferença do comportamento de distribuição de cargas e pressões da placa lâmina comparativamente com a placa bloqueada para osteotomia varizante do fêmur proximal através do método de elementos finitos.

Métodos: A modelagem foi realizada através do escaneamento de um fêmur esquerdo com deformidade medial em valgo fabricado em poliuretano de tamanho médio.

Resultados: Como resultados, pode-se inferir que a rigidez da placa bloqueada é maior do que a da placa lâmina. No entanto, essa diferença não foi significativa e, além disso, a placa bloqueada possui parafusos de travamento proximal para garantir que os momentos de flexão que agem nos parafusos sejam ainda menores durante o carregamento.

Conclusão: Em síntese, ambos os materiais são consagrados e eficazes para serem utilizados, porém o estudo pelo método de elementos finitos apresenta papel importante para compreendermos a situação de distribuição de cargas e pressões do implante e abre novas possibilidades para novos estudos, como, por exemplo, o estudo da proposta cirúrgica e materiais a serem implantados de forma individual e personalizada.

Palavras-chave

ortopedia - traumatologia - fêmur - placas ósseas


Publication History

Received: 28 November 2022

Accepted: 24 January 2023

Article published online:
21 March 2024

© 2024. The Author(s). This is an open access article published by Thieme under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 International License, permitting copying and reproduction so long as the original work is given appropriate credit (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)

Thieme Revinter Publicações Ltda.
Rua do Matoso 170, Rio de Janeiro, RJ, CEP 20270-135, Brazil

 

  • Referências

  • 1 Joeris A, Audigé L, Ziebarth K, Slongo T. The Locking Compression Paediatric Hip Plate: technical guide and critical analysis. Int Orthop 2012; 36 (11) 2299-2306
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 2 Ruzbarsky JJ, Swarup I, Garner MR, Meyers KN, Edobor-Osula F, Widmann RF. et al. Biomechanical Comparison of Two Pediatric Blade Plate Designs in Proximal Femoral Osteotomies. HSS J 2020; 16 (01) 81-85
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 3 Jain A, Thompson JM, Brooks JT, Ain MC, Sponseller PD. Implant-related Fractures in Children With Proximal Femoral Osteotomy: Blade Plate Versus Screw-side Plate Constructs. J Pediatr Orthop 2016; 36 (01) e1-e5
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 4 Crist BD, Khalafi A, Hazelwood SJ, Lee MA. A biomechanical comparison of locked plate fixation with percutaneous insertion capability versus the angled blade plate in a subtrochanteric fracture gap model. J Orthop Trauma 2009; 23 (09) 622-627
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 5 Soni JF, Santili C, Lancellotti CLP, Hecke MB, Almeida FR, Karam LZ. Análise comparativa em modelo computadorizado bidimensional com simulação do emprego de hastes flexíveis de aço e titânio na fratura do fêmur da criança utilizando o método dos elementos finitos. Rev Bras Ortop 2008; 43 (05) 183-192
    CrossrefGoogle Scholar
  • 6 Nag P, Chanda S. Biomechanical design prognosis of two extramedullary fixation devices for subtrochanteric femur fracture: a finite element study. Med Biol Eng Comput 2021; 59 (02) 271-285
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 7 Maurer P, Holweg S, Schubert J. Finite-element-analysis of different screw-diameters in the sagittal split osteotomy of the mandible. J Craniomaxillofac Surg 1999; 27 (06) 365-372
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 8 Janeček M, Novy F, Harcuba P, Stráský J, Trško L, Mhaede M. et al. The Very High Cycle Fatigue Behaviour of Ti-6Al-4V Alloy. Acta Phys Pol A 2015; 128: 497-503
    CrossrefGoogle Scholar
  • 9 Marco M, Giner E, Larraínzar R, Caeiro J, Miguélez H. Analysis of the variation of the mechanical behavior of the proximal extremity of the femur using the XFEM method (eXtended Finite Element Method). J Osteoporos Min Metabol 2016; 8: 61-69
    CrossrefGoogle Scholar
  • 10 Perry J. Gait Analysis: Normal and Pathological Function. Thorofare, NJ: SLACK, Inc.; 1992: 11-12
    Google Scholar
  • 11 Wang J, Ma JX, Lu B, Bai HH, Wang Y, Ma XL. Comparative finite element analysis of three implants fixing stable and unstable subtrochanteric femoral fractures: Proximal Femoral Nail Antirotation (PFNA), Proximal Femoral Locking Plate (PFLP), and Reverse Less Invasive Stabilization System (LISS). Orthop Traumatol Surg Res 2020; 106 (01) 95-101
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 12 Taddei F, Viceconti M, Manfrini M, Toni A. Mechanical strength of a femoral reconstruction in paediatric oncology: a finite element study. Proc Inst Mech Eng H 2003; 217 (02) 111-119
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 13 Kainz H, Killen BA, Wesseling M, Perez-Boerema F, Pitto L, Aznar JMG. et al. A multi-scale modelling framework combining musculoskeletal rigid-body simulations with adaptive finite element analyses, to evaluate the impact of femoral geometry on hip joint contact forces and femoral bone growth. PLoS One 2020; 15 (07) e0235966
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 14 Lewis GS, Mischler D, Wee H, Reid JS, Varga P. Finite Element Analysis of Fracture Fixation. Curr Osteoporos Rep 2021; 19 (04) 403-416
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 15 Zhang QY, Zhou Y, Li XX, Wang L, Cui XH, Wang SQ. Accelerated Formation of Tribo-oxide Layer and Its Effect on Sliding Wear of a Titanium Alloy. Tribol Lett 2016; 63 (01) DOI: 10.1007/s11249-016-0694-7.
    CrossrefGoogle Scholar
  • 16 Adamus J, Lacki P, Motyka M. Kubiak KInvestigation of sheet-titanium drawability. In: Ti 2011 Proceedings of the 12th World Conference on Titanium, Bei- jing, China, june 19 to ] une 24, 2011: 337-341
    Google Scholar
  • 17 Eberle S, Gerber C, von Oldenburg G, Hungerer S, Augat P. Type of hip fracture determines load share in intramedullary osteosynthesis. Clin Orthop Relat Res 2009; 467 (08) 1972-1980
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 18 Faria FF, Gruhl CEM, Ferro RR, Rached RN, Soni JF, Trevilatto P. Finite Element Analysis of a Controlled Dynamization Device for External Circular Fixation. Rev Bras Ortop 2021; 56 (01) 36-41
    Article in Thieme ConnectPubMedGoogle Scholar
  • 19 Radtke K, Goede F, Schwarze M, Paes P, Ettinger M, Welke B. Fixation stability and stiffness of two implant systems for proximal femoral varization osteotomy. Appl Sci (Basel) 2020;•••;. Doi: 10.5867.10.3390/app10175867
    Google Scholar
  • 20 Forward DP, Doro CJ, OʼToole RV, Kim H, Floyd JCP, Sciadini MF. et al. A biomechanical comparison of a locking plate, a nail, and a 95° angled blade plate for fixation of subtrochanteric femoral fractures. J Orthop Trauma 2012; 26 (06) 334-340
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 21 Sim E, Freimüller W, Reiter TJ. Finite element analysis of the stress distributions in the proximal end of the femur after stabilization of a pertrochanteric model fracture: a comparison of two implants. Injury 1995; 26 (07) 445-449
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 22 Wolff J. Das Gesetz der Transformation der Knochen. Berlin: Hirschwald; 1892
    Google Scholar
  • 23 Perren S, Boitzy A. Cellular differentiation and bone biomechanics during the consolidation of a fracture. Clin Anat 1978; 1: 13-28
    Google Scholar
  • 24 Glatt V, Matthys R. Adjustable stiffness, external fixator for the rat femur osteotomy and segmental bone defect models. J Vis Exp 2014; 9 (92) e51558
    Google Scholar
  • 25 Zienkiewicz OC. The finite element method. 3rd expanded and rev. ed.. London; New York: McGraw-Hill; ; c 1977
    Google Scholar