Effect of removal and reinsertion of force-closed stems on deformation of total hip arthroplasty / Efeito da remoção e reinserção de hastes tipo force-closed nas deformações da artroplastia total de quadril

This study investigated removal of a force-closed stem, done in order to improve acetabular exposure during revision, with reinsertion afterwards. It is unknown how much this procedure modifies the stem/cement interface. METHODS: Three tapered stem models were implanted into composite femurs. Strain gauges were embedded in the medial aspect of the cement mantle and in several positions on the outer surface of the femurs. The deformation was measured during static loading, which was applied at two different times: after implantation and after one million loading cycles, followed by stem removal and reinsertion. The t test was performed. The differences in deformation were compared (at p ≤ 0.05) between the two static loading times and among the three stem designs. RESULTS: No significant differences in deformation were found after the two loading times for the three models. No significant differences in the initial deformations of the three models were found for most of the gauges attached to the femurs. CONCLUSIONS: Reinsertion of the force-closed stem does not alter the load transmission from the stem to the cement and to the surface of the femur, even after one million loading cycles.

Estudo da remoção de haste do tipo force-closed e a sua reinserção posterior para aumentar a exposição do acetábulo durante a revisão. Não é conhecido o quanto esse procedimento modifica a interface haste/cimento. MÉTODOS: Três modelos de hastes afiladas foram implantadas em fêmures compósitos. Extensômetros de deformação foram embebidos no aspecto medial do manto de cimento e em diversas posições sobre a superfície externa dos fêmures. As deformações foram medidas durante cargas estáticas, as quais foram aplicadas em dois diferentes momentos: após a implantação e após um milhão de ciclos de carga, seguido pela remoção e reinserção. O teste t foi feito. As diferenças entre as deformações foram confrontadas com p ≤ 0,05 entre os dois momentos de carga estática e entre os três projetos de hastes. RESULTADOS: Não foram encontradas diferenças significativas nas deformações após os dois momentos de carga para os três modelos. Não foram encontradas diferenças significativas nas deformações iniciais dos três modelos para a maioria dos extensômetros aderidos aos fêmures. CONCLUSÕES: A reinserção de haste do tipo force-closed não altera a transmissão de carga da haste para o cimento e para a superfície do fêmur, mesmo após um milhão de ciclos.

Migration and strains induced by different designs of force-closed stems for THA / Migração e deformações induzidas por diferentes hastes do tipo force-closed para ATQ

Subtle differences in stem design can result in different mechanical responses of the total hip arthroplasty. Tests measuring migration of the stem relative to the femur, as well as the strains in the cement mantle and on the femur can detect different mechanical behavior between stems. Methods: In this article, conical, double and triple tapered stems were implanted in composite femurs and subjected to static and cyclic loads. Stems differed mainly on taper angle, calcar radius and proximal stiffness. Stem migration and strains on the femur and in the cement mantle were achieved. Results: Significant differences (p < 0.05) were noted in the permanent rotation between double and triple tapers, in the strains on the proximal medial femur between triple and both conical and double tapers, and in the strains on the lateral proximal femur between double tapers and both conical and triple tapers. Conclusion: The proposed mechanical tests were able to detect significant differences in the behavior of these resembling stems. Stem proximal stiffness and the calcar radius of the stem influence its rotational stability and the strain transmission to the femur.

Diferenças sutis no projeto da haste podem resultar em diferentes respostas mecânicas da artroplastia total do quadril. Testes que meçam a migração da haste em relação ao fêmur, bem como as deformações no cimento e no fêmur, podem salientar as diferenças entre diferentes projetos de hastes. MÉTODOS: Neste artigo foram implantadas hastes cônicas, hastes duplamente afiladas e triplamente afiladas em fêmures compósitos e submetidas a cargas estáticas e cíclicas. As hastes diferenciaram-se principalmente em relação aos afilamentos, ao raio do calcar e à rigidez proximal. A migração das hastes e as deformações tanto no fêmur quanto no cimento foram medidas. RESULTADOS: Foram observadas diferenças significativas (p < 0,05) na rotação permanente entre as hastes duplamente e triplamente afiladas, nas deformações do nível proximal medial do fêmur entre as hastes triplamente afiladas e ambas cônicas e duplamente afiladas e nas deformações do nível proximal lateral do fêmur entre as hastes duplamente afiladas e ambas cônicas e triplamente afiladas. CONCLUSÃO: Os ensaios mecânicos propostos foram capazes de produzir diferenças significativas no comportamento dessas hastes semelhantes. A rigidez proximal da haste e o raio do calcar influenciam a estabilidade rotacional e a transmissão de deformação da haste ao femur.

Dimensional analysis of total hip arthroplasty polyethylenes / Análise dimensional de diferentes acetábulos usados na artroplastia total do quadril

Objective: This paper performs a dimensional analysis of different total hip arthroplasty polyethylenes, cemented and non-cemented, Brazilian made and imported. Methods: It was considered acetabular components with 50 mm for the 28 mm femoral heads. Dimensional analysis was performed on a 3D coordinate Carl-Zeiss robotic device. Polyethylene thickness and its external measurements (maximum diameter and diameter for the femoral head) were measured. Results: The minimum thickness of the polyethylene was guaranteed on all tested components. The thickness of cemented acetabular varied from 19.185 mm to 25.358 mm, while the thickness of the non-cemented acetabular varied from 12.451 mm to 19.232 mm. The thickness was 27.96% lower in non-cemented acetabular components. With respect to the polyethylene acetabular cavity that receives the femoral head, all internal diameters exhibit at least 28 mm. In relation to the maximum outer diameter of the polyethylene, only one cemented acetabular component reached 50 mm in diameter. Conclusions: There are large differences in measurements between brands and models analyzed. Cementless acetabular components have the smaller thickness. The diameters of non-cemented acetabular were also lower than those cemented at the expense of their need to insert into the metal-back. .

Objetivo: O presente estudo faz uma análise dimensional dos diferentes acetábulos cimentados e não cimentados, nacionais e importados, disponíveis no mercado nacional para artroplastia total do quadril. Métodos: Foram considerados os acetábulos de 50mm, destinados às cabeças femorais de 28 mm. As análises dimensionais foram feitas em um equipamento tridimensional robótico de medição por coordenadas. Avaliou-se a menor espessura do polietileno e suas medidas externas (diâmetro do espaço para a cabeça femoral e diâmetro máximo do acetábulo). Resultados: A espessura mínima do polietileno foi garantida em todos os componentes testados. A espessura dos acetábulos cimentados variou de 19,185 mm a 25,358 mm, enquanto a espessura dos acetábulos não cimentados variou de 12,451 mm a 19,232 mm A espessura foi em média 27,96% menor nos acetábulos não cimentados. Em relação à cavidade acetabular do polietileno que recebe a cabeça femoral, todos os diâmetros internos apresentaram pelo menos 28 mm. Em relação ao diâmetro externo máximo do polietileno, apenas um acetábulo cimentado atingiu os 50 mm de diâmetro. Conclusões: Observaram-se grandes diferenças nas medidas entre as marcas e os modelos analisados. Os acetábulos não cimentados têm uma espessura menor. Os diâmetros dos acetábulos não cimentados também foram menores do que os cimentados, à custa de sua necessidade de inserção no metal-back. .

Comparação dos volumes ocupados pelos diferentes dispositivos de fixação interna para fraturas do colo femoral / Comparison of volumes occupied by different internal fixation devices for femoral neck fractures

OBJETIVO: Medir o volume ocupado pelos dispositivos de fixação interna mais difundidos para o tratamento das fraturas de colo femoral, usando como aproximação os primeiros 30, 40 e 50mm de cada parafuso. O estudo visa observar qual desses implantes causa menor agressão óssea. MÉTODOS: Foram avaliados cinco modelos de parafusos canulados e quatro modelos de parafusos deslizantes (DHS) encontrados no mercado nacional através de diferença de volume por deslocamento de água. RESULTADOS: A fixação com dois parafusos canulados apresentou volume significativamente menor do que com DHS nas inserções de 30, 40 e 50mm (p=0,01, 0,012 e 0,013, respectivamente), a fixação com três parafusos não apresentou significância estatística (p=0,123, 0,08 e 0,381, respectivamente) e a fixação com quatro parafusos canulados apresenta volumes maiores que o DHS (p=0,072, 0,161 e 0,033). CONCLUSÕES: A fixação da cabeça femoral com dois parafusos canulados ocupa menor volume quando comparada ao DHS com diferença estatisticamente significativa. A maioria das outras combinações de parafusos não atingiram significância estatística, apesar de a fixação com quatro parafusos canulados apresentar, em média, volumes maiores que o ocupado pelo DHS.

OBJECTIVE: The objective of this paper is to measure the volume occupied by the most widely used internal fixation devices for treating femoral neck fractures, using the first 30, 40 and 50 mm of insertion of each screw as an approximation. The study aimed to observe which of these implants caused least bone aggression. METHODS: Five types of cannulated screws and four types of dy namic hip screws (DHS) available on the Brazilian market were evaluated in terms of volume differences through water displace ment. RESULTS: Fixation with two cannulated screws presented significantly less volume than shown by DHS, for insertions of 30, 40 and 50 mm (p=0.01, 0.012 and 0.013, respectively), fixa tion with three screws did not show any statistically significant difference (p= 0.123, 0.08 and 0.381, respectively) and fixa tion with four cannulated screws presented larger volumes than shown by DHS (p=0.072, 0.161 and 0.033). CONCLUSIONS: Fixa tion of the femoral neck with two cannulated screws occupied less volume than DHS, with a statistically significant difference. The majority of screw combinations did not reach statistical significance, although fixation with four cannulated screws pre sented larger volumes on average than those occupied by DHS.