[pt] Um elevado número de reservatórios de hidrocarbonetos é naturalmente fraturado. Quando sujeitos a estimulação hidráulica, as fraturas naturais podem influenciar a propagação da fratura hidráulica, que pode tomar uma forma geométrica complexa, criando redes de fraturas no reservatório. De forma a melhor entender e simular tais fenômenos, um elemento baseado no Método dos Elementos Finitos Estendidos (XFEM) é proposto. A formulação do elemento inclui interseção e cruzamento entre fraturas, atrito entre as faces das fraturas, comportamento acoplado entre deslocamentos, poro-pressões e pressões do fluido da fratura, absorção de fluído da fratura para o meio poroso (leak-off) e a eventual perda de pressão nas faces da fratura (filter cake). Os fundamentos teóricos e os aspectos relevantes da implementação são apresentados. Um conjunto de análises é realizado de forma a validar em separado as diferentes funcionalidades do elemento implementado. Finalmente, os resultados de quatro aplicações práticas são analisados e discutidos: dois conjuntos de ensaios de laboratório de interseção de fratura, propagação de fratura hidráulica num modelo sintético multi-fraturado e percolação na fundação fraturada de uma barragem. Conclui-se que o código implementado fornece previsões muito boas do comportamento acoplado do meio fraturado e tem capacidade de simular corretamente a interação entre fraturas hidráulicas e naturais. Pode também verificar-se que o comportamento hidráulico dos modelos e a propagação e interseção de fraturas são muito influenciados por parâmetros tais como o diferencial de tensões in-situ, ângulo entre fraturas, a abertura hidráulica das fraturas e a condutividade transversal das faces da fratura. / [en] A large number of hydrocarbon reservoirs are naturally fractured. When subjected to hydraulic fracturing treatments, the natural fractures may influence the propagation of the hydraulic fracture, which can grow in a complicated manner creating complex fracture networks in the reservoir. In order to better understand and simulate such phenomena an element based on the eXtended Finite Element Method is proposed. The element formulation comprises fracture intersection and crossing, fracture frictional behaviour, fully coupled behaviour between displacements, pore and fracture fluid pressure, leak-off from the fracture to the surrounding medium and the eventual loss of pressure due to filter cake. The theoretical background and implementation aspects are presented. A set of analyses is performed in order to validate different features of the implemented element. Finally, the results of four practical applications are analysed and discussed: two laboratory hydraulic fracture tests, hydraulic fracture propagation in a multifractured synthetic model and percolation through a dam fractured foundation. It is concluded that the implemented code provides very good predictions of the coupled fluid-rock fracture behaviour and is capable of correctly simulating the interaction between hydraulic and natural fractures. Moreover, it is shown that the hydraulic behaviour of the models and the intersection between fractures are very sensible to parameters such as differential in-situ stresses, angle between fractures, initial hydraulic aperture and fracture face transversal conductivity.

The phenomena studied in Fracture Mechanics can be observed either in Nature, the most sophisticated systems or ordinary structures. As a consequence, Engineers need to be alert for investigating the variety of complex mechanisms, related with fracture processes, which are capable of appearing in these systems. The possibility of failure is a real premise has to be considered not only in the design of structures, but also throughout their life. Undoubtedly, in this context Fracture Mechanics should be used to carry out prognostics of potential crack propagation patterns, verifying if there exists or not risk of keeping a structure in service usage. An alternative formulation widely applied to simulate fracture behavior is the Cohesive Zone Modeling (CZM) approach. It is a scientific branch of Fracture Mechanics originally proposed by Barenblatt (1959, 1962) and Dugdale (1960), and which after Xu and Needleman s works (1993, 1994) has acquired a great acceptance in scientific community. For this reason, the present work employs Xu and Needleman s model to simulate dynamic crack propagation in brittle materials, introducing the Software for Simulation of Dynamic Cohesive Fracture (DyCOH), which is based on Object-Oriented Programming (OOP) paradigm for facilitating future reuse and extension of implemented code. Using DyCOH software two numerical applications are shown. First, for verification purpose, the classical Xu and Needleman s problem is simulated and the response of DyCOH is compared with literature results. Second, for didactic aspiration, a simpler problem is studied in order to understand the influence of loading speed on fracture patterns of a tie-bar. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os fenômenos estudados pela Mecânica da Fratura podem ser observados na própria Natureza, em sistemas de altíssimo padrão tecnológico, bem como em estruturas mais tradicionais. Dessa forma, os engenheiros devem estar alerta para investigar a variedade de mecanismos complexos, relacionados aos processos de fratura, que podem surgir nesses sistemas. Nesse sentido, a possibilidade de falha precisa ser encarada como uma premissa real a ser observada não somente nas etapas de projeto, mas durante toda vida útil das estruturas. Sem dúvida, para auxiliar nessa tarefa, a Mecânica da Fratura pode ser utilizada através da realização de prognósticos dos potenciais padrões de propagação de trincas, verificando a existência ou não de risco de manter determinada estrutura em serviço. Uma formulação alternativa que vem sendo amplamente empregada para a simulação do comportamento a fratura é a de Modelos de Zona Coesiva. Estes formam um ramo da Mecânica da Fratura originalmente proposto por Barenbllat (1959, 1962) e Dugdale (1960), e que depois dos trabalhos de Xu e Needleman (1993, 1994) tem recebido uma grande aceitação no meio científico. Assim sendo, o presente trabalho emprega o modelo coesivo de Xu e Needleman para simulação da propagação dinâmica de fraturas em matérias frágeis, dando início a construção do DyCOH (Software for Simulation of Dynamic Cohesive Fracture ). Este é concebido com base nos conceitos de programação orientada a objetos, visando facilitar o reuso e a extensibilidade do código base. Através do DyCOH, duas aplicações numéricas são realizadas. Na primeira, o problema clássico de Xu e Needleman é simulado e os resultados obtidos pelo DyCOH são comparados com os disponíveis na literatura técnica, de forma a realizar a verificação numérica do código. No segundo, um problema mais simples é estudado com objetivo de entender a influência da velocidade de aplicação do carregamento no padrão de fraturamento de um tirante, permitindo observar a capacidade do DyCOH em reproduzir um exemplo mais didático.

Durante a perfuração de poços de petróleo, a determinação do perfil de temperaturas no poço é importante para tomada de decisões relativas ao processo de cimentação, para a seleção de revestimento do poço e equipamentos e, sobretudo, na identificação de zonas de influxo e perda de circulação. Neste trabalho é proposto um modelo matemático da transferência de calor em regime transitório do escoamento de fluido de perfuração em poços fraturados com perda de circulação. O poço é representado de maneira simplificada através de um cilindro anular concêntrico, cuja parede externa (interface poço-formação) apresenta uma ou mais fraturas discretas. Para a obtenção do modelo térmico é realizado um balanço de energia com foco nas trocas de calor entre a coluna de perfuração, região anular e formação rochosa. A característica principal do modelo proposto é a possibilidade de detecção da posição e número de fraturas a partir do perfil do gradiente térmico da região anular ao longo poço. Para tanto, com o código numérico, obtido via método dos volumes finitos, investiga-se a influência de parâmetros: da fratura (profundidade relativa, perda de circulação, número e distância entre fraturas), físicos (tempo de circulação) e do regime de escoamento (número de Reynolds e viscosidade dos fluidos de perfuração). As variáveis-resposta principais analisadas são a temperatura da região anular e o gradiente térmico. Como variáveis-resposta secundárias são utilizadas as evoluções térmicas da temperatura no fundo do poço e na saída da região anular. É constatado que o aumento da profundidade relativa ou número de fraturas diminui a temperatura do fundo do poço, sem causar variação significativa na temperatura de saída do anular. Para a variação da perda de circulação, o efeito na temperatura do fundo do poço é similar ao da variação do aumento da profundidade relativa da fratura, no entanto são observadas diferenças na temperatura de saída. Além disso, é verificado que, conforme se aumenta o número de fraturas distribuídas ao longo da profundidade do poço, a temperatura do poço tende ao caso de poço não fraturado. De maneira similar é evidenciada a tendência de que a diminuição na distância entre fraturas se aproxima dos resultados para um poço com uma única fratura. Finalmente, o aumento da perda de circulação facilita a detecção de fraturas devido a respectiva mudança na descontinuidade do perfil do gradiente térmico da região anular. / During oil drilling operations, the wellbore temperature profile is used when selecting well casing materials, making cementation related decisions, and, most importantly, to identify loss zones. In this work, a transient heat transfer mathematical model for a fractured wellbore is proposed. The well has its geometry simplified to a concentric annular cylinder which has one or more discrete fracture in its external wall (wellformation interface). In order to obtain the thermal model an energy balance is used, focusing the heat transfer between the pipe, the annular region and the formation. The key characteristic of the model is the fracture detection through thermal gradient graphical analysis. The thermal gradient is an output of the solution of the discretized energy equation in the domains, obtained through the finite volume method. The following parameters are investigated: fracture depth, fracture number, fracture interference, loss circulation, circulation time, Reynolds number and drilling fluid viscosity. The analysis is done through the analysis of the annular region temperature profile and its gradient, along with the thermal evolution of both the bottomhole and outlet temperatures. It is verified that increasing the fracture relative depth or number decreases the bottomhole temperature, while having no significant impact in the outlet temperature. The same bottomhole temperature effect is noted when increasing loss rate, however outlet temperature changes are observed. In a similar way, when decreasing the distance between fractures, the temperature profile in the annular region trends to a wellbore with a single fracture. Finally, increasing loss rate favors fracture detection, since the discontinuity in the annular region thermal gradient profile is intensified.

Durante a perfuração de poços de petróleo, a determinação do perfil de temperaturas no poço é importante para tomada de decisões relativas ao processo de cimentação, para a seleção de revestimento do poço e equipamentos e, sobretudo, na identificação de zonas de influxo e perda de circulação. Neste trabalho é proposto um modelo matemático da transferência de calor em regime transitório do escoamento de fluido de perfuração em poços fraturados com perda de circulação. O poço é representado de maneira simplificada através de um cilindro anular concêntrico, cuja parede externa (interface poço-formação) apresenta uma ou mais fraturas discretas. Para a obtenção do modelo térmico é realizado um balanço de energia com foco nas trocas de calor entre a coluna de perfuração, região anular e formação rochosa. A característica principal do modelo proposto é a possibilidade de detecção da posição e número de fraturas a partir do perfil do gradiente térmico da região anular ao longo poço. Para tanto, com o código numérico, obtido via método dos volumes finitos, investiga-se a influência de parâmetros: da fratura (profundidade relativa, perda de circulação, número e distância entre fraturas), físicos (tempo de circulação) e do regime de escoamento (número de Reynolds e viscosidade dos fluidos de perfuração). As variáveis-resposta principais analisadas são a temperatura da região anular e o gradiente térmico. Como variáveis-resposta secundárias são utilizadas as evoluções térmicas da temperatura no fundo do poço e na saída da região anular. É constatado que o aumento da profundidade relativa ou número de fraturas diminui a temperatura do fundo do poço, sem causar variação significativa na temperatura de saída do anular. Para a variação da perda de circulação, o efeito na temperatura do fundo do poço é similar ao da variação do aumento da profundidade relativa da fratura, no entanto são observadas diferenças na temperatura de saída. Além disso, é verificado que, conforme se aumenta o número de fraturas distribuídas ao longo da profundidade do poço, a temperatura do poço tende ao caso de poço não fraturado. De maneira similar é evidenciada a tendência de que a diminuição na distância entre fraturas se aproxima dos resultados para um poço com uma única fratura. Finalmente, o aumento da perda de circulação facilita a detecção de fraturas devido a respectiva mudança na descontinuidade do perfil do gradiente térmico da região anular. / During oil drilling operations, the wellbore temperature profile is used when selecting well casing materials, making cementation related decisions, and, most importantly, to identify loss zones. In this work, a transient heat transfer mathematical model for a fractured wellbore is proposed. The well has its geometry simplified to a concentric annular cylinder which has one or more discrete fracture in its external wall (wellformation interface). In order to obtain the thermal model an energy balance is used, focusing the heat transfer between the pipe, the annular region and the formation. The key characteristic of the model is the fracture detection through thermal gradient graphical analysis. The thermal gradient is an output of the solution of the discretized energy equation in the domains, obtained through the finite volume method. The following parameters are investigated: fracture depth, fracture number, fracture interference, loss circulation, circulation time, Reynolds number and drilling fluid viscosity. The analysis is done through the analysis of the annular region temperature profile and its gradient, along with the thermal evolution of both the bottomhole and outlet temperatures. It is verified that increasing the fracture relative depth or number decreases the bottomhole temperature, while having no significant impact in the outlet temperature. The same bottomhole temperature effect is noted when increasing loss rate, however outlet temperature changes are observed. In a similar way, when decreasing the distance between fractures, the temperature profile in the annular region trends to a wellbore with a single fracture. Finally, increasing loss rate favors fracture detection, since the discontinuity in the annular region thermal gradient profile is intensified.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this study was to evaluate the effect of two cavity preparation on fracture resistande of two CAD/CAM ceramic on Finite Element Analysis, Coronal deformation, Fracture Resistance and Fracture Mode over human molar teeth restored with esthetic indirect restoration. Forty-eight human molars were select and randomly divided into the following four groups (n=12): Group 1: conventional onlay (with occlusal and proximal box), leucite glass ceramic (IPS-Empress CAD, Ivoclar Vivadent); group 2: conservative onaly (without occlusal and proximal box), leucite glass ceramic (IPS-Empress CAD, Ivoclar Vivadent); group 3: convencional onlay, lithium-disilicate glass ceramic (IPS e.max CAD, Ivoclar Vivadent); group 4: conservative onlay, lithium-disilicate glass ceramic (IPS e.max CAD, Ivoclar Vivadent). Cuspal deformation (&#956;S) was measured at 100N and Maximum fracture load by strain gauges (n = 7 teeth), Fracture Resistance (N) was measured by axial compression test and Fracture mode were recorded based on the degree of tooth structure and restoration damagemin four types (n = 12 teeth) and the Stress distributions was mesasure for all groups on Finite Element Analysis. The CS, Fracture resistance and Fracture mode were statistically analyzed using Tukey test and ANOVA two-way (p = 0.05). The Coronal deformation (CD) at 100N the Tukey s test showed that leucite ceramic restorations had significantly higher deformation than lithium-disilicate ceramic restorations, irrespective of cavity preparation (P<0.001). At maximum fracture load showed that lithium-disilicate ceramic restorations had significantly higher deformation than leucite ceramic restorations, irrespective of cavity preparation (P<0.001). The Fracture resistance and Fracture mode showed that the presence of box had no significant effect for leucite ceramic restoration (P=0.375), however the presences of box on disilicate ceramic restorations reduced significantly the fracture resistance (P<0.001). The disilicate ceramic restorations had significantly higher fracture resistance than leucite ceramic restoration (P <0.001) irrespective of cavity preparation. Fracture mode distributions showed that the leucite disilicate ceramic resulted in more severe fracture mode irrespective of cavity preparation. Whithin the limitations of this study, it was observed that the conservative onlay increase fracture resistence and the complex restored with a leucite-reinforced ceramics has less coronal deformation and fracture mode. / O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da morfologia do preparo cavitário na distribuição de tensões, comportamento biomecânico e resistência à fratura de molares restaurados indiretamente por dois sistemas cerâmicos. Quarenta e oito terceiros molares inferiores hígidos e com formas semelhantes extraídos foram divididos em 4 grupos (n=12) resultantes da combinação de dois fatores em estudo: 1- tipo de sistema cerâmico: Leucita (IPS-Empress CAD, Ivoclar Vivadent Ltda) e Dissilicato de Lítio (IPS e.max CAD, Ivoclar Vivadent Ltda); 2- Protocolo restaurador: onlay convencional e onlay conservador. A deformação coronal (&#956;S) na carga de 100N e carga máxima a fratura foi medida por strain gauges (n= 7). A resistência à fratura (N) foi medida pelo teste de compressão axial e o modo de falha foi avaliado de acordo a destruição da estrutura dental e restauração em quatro tipos (n=12) e a distribuição de tensões foram analisadas em quatro grupos pelo método de análise de Elementos Finitos. A deformação coronal (DC), resistência à fratura (RF) e modo de falha (MF), foram analisados estatisticamente usando análise de variância ANOVA two-way e Teste de Tukey (p&#706;0,05). A análise de variância ANOVA two-way mostrou que a DC, em uma carga de 100N, apenas o fator restauração cerâmica (p<0,001) teve efeito significativo, na qual a cerâmica reforçada por leucita teve significantemente maior deformação que a cerâmica reforçada por dissilicato de lítio (p<0,001). Além disso, os preparos feitos com caixas proximal e oclusal resultaram em uma deformação similar do preparo sem as caixas (p<0,001). Na carga máxima à fratura apenas o fator tipo de cerâmica (p<0,001) tiveram efeito significativo no teste de RF, na qual as restaurações de dissilicato de lítio tiveram maior deformação que a leucita (p<0,001). Os testes de RF, mostraram que a presença das caixas não teve efeito significativo nas cerâmicas reforçadas por leucita (p=0,375), enquanto que a presença das caixas proximais e oclusais nas restaurações de cerâmica reforçada por dissilicato de lítio tiveram diminuição significativa na RF (p<0,001). As cerâmicas de dissilicato de lítio tiveram significantemente maior RF do que as cerâmicas de leucita (p<0,001). E no MF, a restaurações de dissilicato de lítio resultaram em fraturas mais catastróficas independente da geometria do preparo cavitário. De acordo com as limitações deste estudo in vitro e computacional, foi observado que o preparo mais conservador aumenta a resistência à fratura e o complexo restaurador com cerâmica reforçada por leucita teve menor deformação coronal e menor modo de falha. / Mestre em Odontologia

Introdução: O aumento da sobrevida dos pacientes com lúpus eritematoso sistêmico (LES) foi acompanhado por um aumento da frequência de comorbidades, tais como osteoporose e fraturas. Há descrições de associação de polimorfismos dos genes receptor ativador do fator nuclear kappa B (RANK), seu ligante (RANKL) e da osteoprotegerina (OPG) com alterações de densidade e fragilidade óssea, entretanto, não há estudos que avaliam estes polimorfismos em pacientes com LES. Objetivos: Avaliar polimorfismos de nucleotídeo único (SNP) dos genes RANKL, OPG e RANK em pacientes pré-menopausadas com LES e sua associação com densidade mineral óssea (DMO), fraturas vertebrais e concentrações séricas de sRANKL e OPG. Métodos: 211 mulheres com LES na pré-menopausa e 154 controles saudáveis foram avaliadas. Os seguintes SNPs foram avaliados por PCR em tempo real: RANKL [290 A > G (rs2277438)], OPG [1181 G > C (rs2073618), 245 T > G (rs3134069), 163 A>G (rs3102735)] e RANK [A > G (rs3018362)]. Concentrações séricas de OPG e sRANKL foram determinadas por ELISA, DMO e fraturas vertebrais por DXA (densitometria de dupla emissão com fonte de raios-X). Resultados: Pacientes e controles apresentaram frequência semelhante do alelo G do gene RANKL 290 A > G (41,2 vs. 40,3%, p=0,91), do alelo C do gene OPG 1181 G >C (62,6 vs. 61,0%, p=0,83), do alelo G da OPG 245 T>G (21,3 vs. 22,7%, p=0,80) do alelo G da OPG 163 A > G (96,2 vs. 87,0%, p=1,00) e do alelo G do RANK A > G (88,2 vs. 96,8%, p=0,75). Quando analisados os pacientes com LES, a frequência dos genótipos associados AG/GG do gene RANKL 290 A>G foi menos frequente em pacientes com fraturas vertebrais que em pacientes sem fraturas (28,1 vs. 46,9%, p=0,01). Com relação à densidade mineral óssea, a frequência dos genótipos associados TG/GG do polimorfismo 245 T > G da OPG foi maior em pacientes com baixa densidade mineral óssea do que em pacientes com densidade mineral óssea normal (31,4 vs. 18,1%, p=0,04). Não houve associação da DMO/fraturas com polimorfismos da OPG 1181 G > C, OPG 163 A > G e RANK A > G. Também não houve associação dos polimorfismos com as concentrações séricas de sRANKL e OPG. Conclusões: O presente trabalho demonstra pela primeira vez que variações genéticas no sistema OPG/RANKL podem desempenhar um papel importante na remodelação óssea e fratura em paciente pré-menopausadas com LES / Introduction: Survival rate improvement in systemic lupus erythematosus was accompanied by an increase in the incidence of long-term bone disorders such as osteoporosis, fractures and osteonecrosis. Polymorphisms of receptor activator of nuclear factor (NF)-kB ligand (RANKL) and osteoprotegerin (OPG) genes are known to influence bone mineral density and structure. However, there are no studies assessing these polymorphisms in SLE patients. Objective: To evaluate receptor activator of nuclear factor-kB (RANK) it ligand (RANKL) and osteoprotegerin (OPG) genes single nucleotide polymorphisms (SNP) in premenopausal SLE patients and their association with sRANKL and OPG serum levels, vertebral fractures and bone mineral density (BMD). Methods: 211 premenopausal SLE patients (ACR criteria) and 154 healthy controls were enrolled. SNPs of RANKL [290 A > G (rs2277438)], OPG [1181G > C (rs2073618), 245T>G (rs3134069), 163 A>G (rs3102735)] and RANK [A > G (rs3018362)] were obtained by real-time PCR. sRANKL/OPG serum levels were determined by ELISA. BMD and vertebral fractures were evaluated by dual energy X-ray absorptiometry. Results: SLE patients and controls had similar frequency of RANKL 290 G allele (41.2 vs. 40.3%, p=0.91), OPG 1181 C allele (62.6 vs. 61.0%, p=0.83), OPG 245 G allele (21.3 vs. 22.7%, p=0.80), OPG 163 G allele (96.2 vs. 87.0%, p=1.00) and RANK G allele (88.2 vs. 96.8%, p=0.75). Further analysis of SLE patients revealed that the frequency of RANKL 290 G allele was lower in patients with fractures than in patients without fractures (28.1 vs. 46.9%, p=0.01). In addition, the frequency of OPG 245 G allele was higher in patients with low BMD than in patients with normal BMD (31.4 vs. 18.1%, p=0.04). No association of OPG 1181 G > C, OPG 163 A > G and RANK A > G SNPs with BMD/fractures were found. Also, no association was observed between RANKL/OPG/RANK SNPs and sRANKL/OPG serum levels. Conclusions. Our study provides novel data demonstrating that RANKL/OPG genetic variations seem to play a role in bone remodeling and particularly in its main complication, fracture, in premenopausal patients with SLE

O objetivo deste estudo é o de comparar os resultados clínicos e radiográficos do tratamento cirúrgico das fraturas da diáfise do úmero com haste intramedular bloqueada ou placa em ponte. Quarenta fraturas da diáfise do úmero, em 39 pacientes, dos tipos A, B ou C da classificação do grupo A.O., foram tratadas no período compreendido entre junho de 2003 e dezembro de 2007. Destas, após seleção por sorteio, 21 fraturas foram submetidas à osteossíntese com placas em ponte de 4,5 mm e parafusos (grupo PP) e 19 com hastes intramedulares bloqueadas não fresadas (grupo HIB). Duas eram fraturas expostas, uma do tipo II e outra do tipo III-a de Gustilo. Vinte e cinco pacientes eram do sexo masculino (64%) e a idade variou de 19 a 75 anos (idade média de 41 anos e 10 meses). O lado direito foi acometido em 22 pacientes (55%) e a queda, o mecanismo de trauma mais freqüente (46%). O tempo mínimo de seguimento foi de seis meses e o máximo de 60 meses para o grupo PP (M=34,5 meses) e de oito e 58 meses (M=27meses) para o grupo HIB. Em apenas um caso, operado com haste intramedular bloqueada, não houve a consolidação. Houve um caso de infecção profunda no grupo PP e um de infecção superficial no grupo HIB. Dois casos do grupo PP evoluíram com capsulite adesiva e, em apenas um dos casos do grupo HIB, o parafuso distal ficou saliente. Ocorreu neuropraxia do nervo cutâneo lateral do antebraço em um dos casos do grupo HIB que regrediu em três dias. Não houve diferença entre os grupos com relação ao tempo total da cirurgia. O tempo de utilização da radioscopia no ato operatório foi maior no grupo HIB. Houve semelhança entre os dois métodos de fixação nos resultados referentes à dor, à função, à flexão ativa e à força de flexão na articulação do ombro e também com relação à dor, mobilidade, força muscular e estabilidade na articulação do cotovelo. Segundo os critérios da UCLA para o ombro, obtivemos resultados excelentes e bons em 85,7% no grupo operado com placa em ponte e 79% no grupo com haste intramedular bloqueada e de acordo com os critérios de Broberg e Morrey para o cotovelo, obtivemos resultados excelentes e bons em 85,7% no grupo operado com placa em ponte e 90,5% no grupo com haste intramedular bloqueada. Na avaliação subjetiva, duas pacientes, uma do grupo HIB e outra do PP, não ficaram satisfeitas. Conclusão: Não houve diferença no resultado clínico e radiográfico entre os dois métodos / The purpose of the study is to compare clinical and radiographic outcomes between nonreamed locked intramedullary nail and bridging plate for the treatment of humeral shaft fracture. Forty humeral shaft fractures in 39 patients, A, B or C AO types were treated between June 2003 and December 2007. The cases were randomly assigned into two groups being 21 fractures fixed by a 4.5 mm bridging plate, and 19 by nonreamed intramedullary locking nail. Two cases had open fractures, one Gustilo type II, the other type IIIa. Twenty five patients were male (64%), ages ranging from 19 to 75 years old (mean age 41 years and 10 months). The right side was treated in 22 patients (55%) and fall was the most frequent cause of fracture (46%). The minimal period of follow-up was six months and the maximum was 60 months for the bridging plate group (mean=34.5 months) and ranged from eight to 58 months (mean=27months) for the nail group. Only one case from the nail group presented a nonunion. One case, in the plate group, developed a deep infection, and another one, in the nail group, had a superficial infection. Two cases of the bridging plate group had adhesive capsulites and in one case of the nail group the distal screw became prominent. A transient neuropraxis of the antebrachial lateral cutaneous nerve was found in one case of the nail group, but it recovered in three days. There were no differences between the groups concerning pain, function, active flexion and strength of flexion of the shoulder, as well as pain, range of motion, muscle strength, and stability of the elbow. According to the UCLA score, we had 85.7% excellent and good results in the plate group and 79% in the nail group. According to Broberg and Morrey score for the elbow, we had 85.7% excellent and good results in the plate group and 90.5% in the nail group. Just one patient, from the nail group, was not satisfied with the final result, according to subjective criteria. In conclusion, there were no differences in the final clinical and radiographic results between the two methods of fixation

INTRODUÇÃO: As fraturas do terço médio da clavícula representam 80% das fraturas claviculares e seu tratamento é motivo de discussão na literatura ortopédica. Estudos prévios relativos ao tratamento cirúrgico têm demonstrado bons resultados clínicos com o uso das placas de reconstrução ou a fixação intramedular elástica estável com hastes flexíveis de titânio. O objetivo deste estudo foi a comparação desses métodos no tratamento das fraturas do terço médio da clavícula, quanto aos resultados funcionais, parâmetros radiográficos, dor pós-operatória, taxa de satisfação e taxa de complicações. MÉTODOS: Neste ensaio clínico comparativo, prospectivo e randomizado, 59 pacientes com fratura desviada do terço médio da clavícula foram alocados aleatoriamente para receberem osteossíntese com placa de reconstrução (33 pacientes - grupo Placa) ou haste flexível de titânio (26 pacientes - grupo Haste). O desfecho primário do estudo foi a avaliação funcional pelo escore DASH aos 6 meses de pós-operatório. Os desfechos secundários foram: o escore DASH aos 12 meses; o escore de Constant- Murley aos 6 e 12 meses; o tempo de consolidação da fratura; o encurtamento residual; o nível de dor pela escala visual analógica no 1º pósoperatório; a taxa de pacientes satisfeitos e a taxa de complicações. RESULTADOS: Cinquenta e quatro pacientes completaram o seguimento, sendo 29 do grupo Placa e 25 do grupo Haste. O escore DASH médio aos 6 meses foi de 9,9 pontos no grupo Placa e 8,5 no grupo Haste, sem diferença estatisticamente significante (p = 0,329). Da mesma forma, não houve diferenças significantes no escore DASH aos 12 meses ou no escore de Constant aos 6 e 12 meses. O tempo de consolidação foi equivalente entre os grupos (p = 0,352), enquanto o encurtamento residual foi maior no grupo Placa, com significância estatística (p = 0,032), mas sem relevância clínica (0,4 cm). Os resultados da escala visual analógica para dor no 1º pósoperatório e a taxa de pacientes satisfeitos foram similares entre os grupos. O grupo Placa apresentou mais casos com angulação do implante (11 casos) do que o grupo Haste (um caso) (p = 0,003), enquanto o grupo Haste foi mais associado à dor relacionada ao implante (10 casos), em comparação ao grupo Placa (4 casos) (p = 0,035). Não houve diferenças significantes entre os grupos quanto às complicações maiores, incluindo falha do implante, infecção pós-operatória, pseudoartrose e reoperação. CONCLUSÕES: A osteossíntese das fraturas desviadas do terço médio da clavícula com placa de reconstrução ou haste flexível de titânio produzem resultados semelhantes quanto aos escores funcionais, tempo de consolidação, dor pós-operatória, satisfação dos pacientes e complicações maiores. As placas de reconstrução são mais suscetíveis à angulação do implante, enquanto as hastes flexíveis de titânio causam mais dor relacionada ao implante / INTRODUCTION: Midshaft clavicle fractures represent 80% of all clavicular fractures, and their treatment is controversial in the literature. Previous studies have shown good clinical results in patients with midshaft clavicular fractures treated with reconstruction plate fixation or elastic stable intramedullary nailing (ESIN). The objective of this study was to compare these methods in terms of functional results, radiographic parameters, postoperative pain, satisfaction rates and complication rates. METHODS: In this prospective, randomized, controlled trial, 59 patients with displaced midshaft clavicular fractures were randomly assigned to receive either reconstruction plate (33 patients - Plate group) or ESIN fixation (26 patients - ESIN group). The primary outcome was the DASH score at 6 months. The secondary outcomes were the following: DASH score at 12 months; Constant-Murley scores at 6 and 12 months; time to fracture union; residual shortening; visual analog scale for pain on the first post-operative day; percentage of satisfied patients; and complications rates. RESULTS: Fifty-four patients completed the follow-up, 29 in the Plante group and 25 in the ESIN group. The mean DASH score at 6 months was 9.9 in the plate group and 8.5 in the ESIN group, with no significant difference (p = 0.329). Similarly, there were no differences in the DASH score at 12 months or the Constant-Murley scores at 6 and 12 months. The time to union was equivalent between the groups (p = 0.352), whereas the residual shortening was significantly greater in the plate group (p = 0.032) but was not clinically relevant (0.4 cm). The visual analog scale scores for pain and the percentage of satisfied patients were similar between the groups. Implant bending was significantly more common in the plate group (eleven patients) than in the ESIN group (one patient) (p = 0.003), whereas hardware-related pain was more frequent in the ESIN group (10 patients vs. 4 patients) (p = 0.035). There were no differences in terms of major complications, including implant failure, postoperative infection, nonunion and reoperation. CONCLUSIONS: Reconstruction plates and ESIN yielded similar results in terms of functional results, time to union, post-operative pain, patient satisfaction and major complications in patients with displaced midshaft clavicular fractures. Reconstruction plates are more susceptible to implant bending, whereas ESIN causes more hardwarerelated pain

[pt] Diferentes mecanismos de ruptura são considerados no momento de avaliar a estabilidade de um maciço rochoso fraturado. Entre estes, os mecanismos de ruptura tipo planar, em cunha e tombamentos têm sido estudados intensivamente, existindo atualmente modelos matemáticos que permitem avaliá-los. Estes mecanismos de ruptura são restritos a taludes pequenos e com fraturas contínuas, nas quais o deslizamento ocorre ao longo destas descontinuidades. Em casos de taludes de grande altura ou quando a persistência das fraturas é pequena em relação à escala do talude, o fraturamento torna-se descontínuo. Neste caso, o mecanismo de ruptura mais provável é o tipo Step-Path, o qual, a superfície de ruptura é formada por fraturas que se propagam através da rocha intacta juntando-se entre elas. Este fenômeno de união de fraturas é chamado de coalescência. Análises de estabilidade, como os probabilísticos ou por equilíbrio limite, são usados atualmente para avaliar estes tipos de rupturas, não se tendo ainda o desenvolvimento de um modelo numérico que possa representá-lo e reforçar estas teorias. O presente trabalho avalia o uso do Método dos Elementos Discretos na modelagem do mecanismo de ruptura tipo step- path, realizando uma análise de estabilidade que permita comparar os seus resultados com o método de equilíbrio limite. Foi utilizado o programa PFC nas versões 2D e 3D, assim como o programa FracGen para a geração de fraturas tridimensionais. A análise tridimensional foi feita mediante um acoplamento PFC3D-FracGen. A pesquisa inclui a análise e modelagem dos fenômenos de coalescência em amostras, assim como a influência da anisotropia na resistência das rochas em ensaios triaxiais. / [en] Different failure mechanisms are considered when a fracturated rock mass is valued. Some of them are being subject of accurate study, like planar failure mechanism, wedges and toppling, which are currently valued by mathematical models. These failure mechanisms are restricted to small slopes and with continue fractures, where the sliding occurs along these discontinuities. To height slopes or when the fracture persistence is smaller than the slope scale, the fracturing becomes discontinuous. In this case, the most probable failure mechanism to happen is the step-path type, in which the failure surface is composed by fractures that propagate through the intact rock and that are joined together. This phenomenon of fracture union is known as coalescence. Stability analysis, like probability analysis or limit equilibrium analysis are currently utilized to evaluate this kind of failures, but its important to develop a numerical model to represent and reinforce these theories. This work aims to evaluate the use of Discrete Element Method to model step-path failure mechanism on a stability analysis and to compare the results with limit equilibrium method. The program used to simulate the slope is PFC (2D and 3D) and the program FracGen was used to generate three-dimensional fractures. Three-dimensional analysis was done by a coupling between PFC3D and FracGen. The research includes the analysis and modeling of coalescence phenomenon on rock samples, as well as the analysis of the anisotropy influence on rock strength obtained from triaxial tests.

[pt] O presente estudo propõe modelos numéricos robustos para simular os fenômenos presentes nos problemas de propagação de fraturas e migração de fluidos em formações fraturadas. Uma técnica de fragmentação de malha com uma abordagem de zona poro-coesiva é desenvolvida para simular a propagação não planar de fraturas em formações fraturadas. O modelo proposto permite estudar os efeitos dos parâmetros primários sobre a interação de fraturas hidráulicas e naturais. O trabalho desenvolve uma nova formulação hidromecânica 3D do dupla porosidade e dupla permeabilidade aprimorada para a representação mais realista do médio fraturado em simulações de reservatório. O modelo permite estudar o impacto de fraturas naturais de múltiplas escalas e orientações no desempenho do reservatório. Finalmente, o trabalho propõe uma nova metodologia que integra os modelos robustos de propagação de fratura e simulação de reservatório, para aprimorando a avaliação do desempenho da produção. Foram simulados múltiplos cenários de fraturamento hidráulico para avaliar a produção dos reservatórios. Também foram integrados modelos de fratura discreta e dupla porosidade-dupla permeabilidade para estudar os efeitos de fraturas de múltiplas escalas no reservatório estimulado hidraulicamente. Os modelos desenvolvidos foram comparados com testes experimentais, soluções analíticas e numéricas. Os resultados mostram excelente concordância e validam as formulações hidromecânicas. A partir dos resultados numéricos, se identificaram os parâmetros dominantes que influenciam o resultado do fraturamento hidráulico e a produção dos depósitos hidraulicamente estimulados. / [en] The presented study proposes robust numerical models to simulate the phenomena present in fracture propagation and fluid migration problems in fractured media. An innovative mesh fragmentation technique with an intrinsic pore-cohesive zone approach is developed to simulate unrestricted hydraulic fracture propagation in fractured media. The proposed method allows studying the effect of some primary parameters on hydraulic and natural fracture interaction. A new 3D hydromechanical formulation for an enhanced dual-porosity/dual-permeability model is proposed to represent a fractured porous formation more realistically in reservoir simulations. The new model allows the study of the impacts of natural fractures with different orientations at multiple scales on the hydromechanical behavior of the reservoir. Finally, this research work proposes a new methodology that integrates a robust fracture propagation model and reservoir simulation, improving the evaluation of production performance. We simulate several hydraulic fracturing scenarios for the assessment of the cumulative production of the reservoir. Moreover, we combined discrete fracture and enhanced dual porosity-dual permeability models to study the effects of fractures of multiple lengths on the hydraulically stimulated reservoir. The developed models are compared against experimental tests, analytical and numerical solutions. The comparative results show excellent agreement and validate the fully coupled hydromechanical formulations. From the numerical results, it was possible to identify the dominant parameters that influence hydraulic fracturing and the production performance of the hydraulically stimulated deposits.