Parafusos canulados de compressão dupla rosca ou cônico em liga de titânio para fixação de fraturas condilares laterais em terceiro metacarpiano de equinos, preenchidos ou não com polimetilmetacrilato: estudo biomecânico ex vivo e análise por elementos finitos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Maia, Beatriz Tofani
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/10/10137/tde-28012026-111859/
Resumo: As fraturas condilares do terceiro metacarpiano (MC3) são prevalentes em equinos atletas, particularmente em animais submetidos a esforço de alta intensidade, como os da raça Puro- Sangue Inglês. A fixação interfragmentária com parafuso cortical é amplamente utilizada; contudo, levanta-se a questão da possível interferência da cabeça do parafuso convencional no ligamento colateral, o que pode impactar o sucesso do procedimento. Este estudo teve como objetivo comparar, por meio de ensaio mecânico de ciclo único até a falha e análise por elementos finitos (AEF), o desempenho estrutural de diferentes modelos de parafusos cortical (grupo controle), canulado dupla rosca e canulado cônico com e sem uso de polimetilmetacrilato (PMMA) em um modelo ex vivo e in silico de fratura condilar lateral do MC3. As análises revelaram que o parafuso canulado de dupla rosca apresentou maior concentração de tensões na região de transição entre as duas roscas, associada a falhas mecânicas, os grupos com parafuso cônico associado ao PMMA apresentaram rigidez superior em relação aos grupos sem PMMA (p = 0,015; ε2 = 0,40). No entanto, o parafuso cortical convencional demonstrou desempenho superior em termos de rigidez e integridade estrutural. A análise por elementos finitos (AEF) demonstrou que os grupos com parafuso dupla rosca apresentaram concentração crítica de tensões na região de segmento liso do implante, coincidente com os locais de falha nos testes destrutivos, enquanto os parafusos cônicos apresentaram distribuição mais uniforme das tensões. O parafuso canulado cônico apresentou melhor distribuição de tensões e menor risco de falha estrutural, enquanto o parafuso de dupla rosca demonstrou maior fragilidade em pontos de transição. A associação do PMMA aumentou a rigidez dos constructos. De modo geral, os resultados indicam que o parafuso cortical convencional se mantém como a opção mais robusta, enquanto o parafuso canulado cônico surge como alternativa promissora por sua melhor distribuição de tensões e menor risco de falhas.
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A fixação interfragmentária com parafuso cortical é amplamente utilizada; contudo, levanta-se a questão da possível interferência da cabeça do parafuso convencional no ligamento colateral, o que pode impactar o sucesso do procedimento. Este estudo teve como objetivo comparar, por meio de ensaio mecânico de ciclo único até a falha e análise por elementos finitos (AEF), o desempenho estrutural de diferentes modelos de parafusos cortical (grupo controle), canulado dupla rosca e canulado cônico com e sem uso de polimetilmetacrilato (PMMA) em um modelo ex vivo e in silico de fratura condilar lateral do MC3. As análises revelaram que o parafuso canulado de dupla rosca apresentou maior concentração de tensões na região de transição entre as duas roscas, associada a falhas mecânicas, os grupos com parafuso cônico associado ao PMMA apresentaram rigidez superior em relação aos grupos sem PMMA (p = 0,015; ε2 = 0,40). No entanto, o parafuso cortical convencional demonstrou desempenho superior em termos de rigidez e integridade estrutural. A análise por elementos finitos (AEF) demonstrou que os grupos com parafuso dupla rosca apresentaram concentração crítica de tensões na região de segmento liso do implante, coincidente com os locais de falha nos testes destrutivos, enquanto os parafusos cônicos apresentaram distribuição mais uniforme das tensões. O parafuso canulado cônico apresentou melhor distribuição de tensões e menor risco de falha estrutural, enquanto o parafuso de dupla rosca demonstrou maior fragilidade em pontos de transição. A associação do PMMA aumentou a rigidez dos constructos. De modo geral, os resultados indicam que o parafuso cortical convencional se mantém como a opção mais robusta, enquanto o parafuso canulado cônico surge como alternativa promissora por sua melhor distribuição de tensões e menor risco de falhas.Condylar fractures of the third metacarpal bone (MC3) are prevalent in athletic horses, particularly in those subjected to high-intensity exercise, such as Thoroughbreds. Interfragmentary fixation with a cortical screw is widely used; however, concerns have been raised regarding the potential interference of the conventional screw head with the collateral ligament, which may compromise the success of the procedure. This study aimed to compare, through single-cycle-to-failure mechanical testing and finite element analysis (FEA), the structural performance of different screw models cortical (control group), double-threaded cannulated, and conical cannulated with and without the use of polymethylmethacrylate (PMMA) in an ex vivo and in silico model of lateral condylar fracture of the MC3. The analyses revealed that the double-threaded cannulated screw showed greater stress concentration in the transition region between the two threads, which was associated with mechanical failures. Groups with conical screws combined with PMMA exhibited higher stiffness compared to groups without PMMA (p = 0.015; ε2 = 0.40). However, the conventional cortical screw demonstrated superior performance in terms of stiffness and structural integrity. Finite element analysis (FEA) showed that groups with double-threaded screws presented critical stress concentration in the smooth shaft segment of the implant, coinciding with the failure sites observed in destructive tests, whereas conical screws displayed a more uniform stress distribution. The conical cannulated screw provided better stress distribution and lower risk of structural failure, while the double-threaded screw demonstrated greater fragility at the transition points. The association of PMMA increased the stiffness of the constructs. Overall, the results indicate that the conventional cortical screw remains the most robust option, while the conical cannulated screw emerges as a promising alternative due to its better stress distribution and lower risk of failure.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPZoppa, André Luis do Valle deMaia, Beatriz Tofani2025-11-25info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/10/10137/tde-28012026-111859/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2026-03-13T18:39:03Zoai:teses.usp.br:tde-28012026-111859Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212026-03-13T18:39:03Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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