O estudo fez comparações entre a intensidade e a distribuição das deformações a que fica submetido o fêmur proximal intacto e o fêmur proximal fraturado e implantado com o sistema parafuso deslizante Dynamic Hip Screw – DHS, em fraturas transtrocantéricas do tipo 31 - A2 – 2. Para isso, foram produzidas deformações, mediante carregamentos cíclicos, em fadiga. As amostras constituíram-se de ossos de fêmur sintéticos, intactos, e de ossos de fêmur sintéticos onde foram feitos cortes em laboratório produzindo situações de fratura do tipo 31 –A2.2. Nas amostras fraturadas foram colocadas as placas DHS simulando situações reais de osteossíntese. Os conjuntos de ossos mais placas foram então submetidos a ensaios de fadiga. Os resultados demonstraram que as presenças da fratura e do implante DHS alteraram a amplitude das deformações em todas as regiões do fêmur. Houve absorção da carga pelo implante DHS em todas as regiões de medição. Na região do colo femoral, o DHS absorveu 98% da carga, na região lateral 97%, no centro medial transversal 48%, no centro medial longitudinal 92%, no centro medial a 45 graus 94%, no calcar, antes da linha da fratura, 80%, na região do calcar, depois da linha da fratura, 81%, na região do segundo parafuso cortical transversal 81%, na região do segundo parafuso cortical longitudinal 73% e na região do segundo parafuso cortical a 45 graus 92%. A região do centro do pino guia e a região do segundo parafuso cortical foram as regiões de maior instabilidade mecânica. Para as condições de fratura do tipo 31 – A2.2 o implante do tipo DHS não absorve totalmente as deformações geradas, apresentando mobilidade do foco da fratura. Pequenas oscilações entre os ensaios causaram modificações importantes nos resultados, indicando que a relação ponto de medição ou a posição exata do implante podem implicar num desgaste ou afrouxamento prematuro do mesmo devido a uma sobrecarga. / The study compared the intensity and distribution of the deformations to the intact proximal femur and the proximal femur fractured and implanted with the slide screw system, Dynamic Hip Screw – DHS, in transtrochanteric fractures, 31 – A2 – 2 type. In this way, deformations were produced, by means of cyclic loads, in fatigue. The samples consisted of synthetic femoral bones intact and synthetic femoral bones that were cut in the laboratory producing fracture situations of type 31 – A2.2 type. In the fractured samples the DHS plates were placed simulating real osteosynthesis situations. The bone sets and plaques were then subjected to fatigue testing. The results showed that the presence of fracture and DHS implant altered the amplitude of deformations in all regions of the femur. The load was absorbed by the DHS implant in all measurement regions. In the femoral neck region, DHS absorbed 98% of the load, in the lateral region 97%, in the medial center – transverse – 48%, in the medial center – longitudinal – 92%, in the medial center – 45 degrees – 94%, in the calcar region, before the fracture line 80%, in the calcar region, after the fracture line, 81%, in the region of the second cortical screw – transverse – 81%, in the region of the second cortical screw – longitudinal – 73% and in the region of the second cortical screw – 45 degrees – 92% . The region of the center of the guide pin and the region of the second cortical screw were the regions of greater mechanical instability. For fracture conditions of type 31 - A2.2, the DHS type implant does not totally absorb the generated deformations, presenting mobility of the fracture focus. Small oscillations between the tests caused significant changes in the results, indicating that the relationship between the point of measurement and the exact position of the implant may lead to premature wear or loosening of the implant due to an overload.

O presente estudo compara uma nova técnica de osteotomia varizante em cúpula à tradicional osteotomia intertrocantérica varizante do fêmur em cadáveres de cães. Foram utilizados 10 pares de fêmures, provenientes de cães eutanasiados por razões independentes do presente estudo. Os espécimes foram divididos em dois grupos de acordo a técnica empregada e avaliados radiograficamente para mensuração do comprimento femoral e valores de ângulo de inclinação do colo femoral, ângulo femoral proximal lateral mecânico, ângulo femoral proximal lateral anatômico, ângulo femoral distal lateral mecânico, ângulo femoral distal lateral anatômico e ângulo de anteversão do colo femoral. Posteriormente, foram realizados os ensaios mecânicos para determinação da resistência em ambos os grupos. As avaliações radiográficas demonstraram a efetividade de ambos os métodos na varização do fêmur proximal. A técnica de osteotomia varizante em cúpula mostrou valores de resistência mecânica e modo de falência dos implantes empregados na osteossíntese comparados à técnica de osteotomia intertrocantérica varizante em cunha. Os testes biomecânicos demonstram a exeqüibilidade da técnica de osteotomia varizante em cúpula como alternativa ao tratamento da displasia coxofemoral em cães / The present study compares a new varus dome osteotomy technique to the traditional femoral varus intertrochanteric osteotomy in dogs. Ten pairs of femurs were used from dogs euthanized due to reasons unrelated to our study. The specimens were divided in two groups according to the technique and radiographically assessed to measure femoral length and femoral neck inclination angle, mechanical lateral proximal femoral angle, anatomical lateral proximal femoral angle, mechanical lateral distal femoral angle, anatomical lateral distal femoral angle and femoral neck anteversion angle values. Mechanical assays were then performed to determine resistance in both groups. The radiographic assessments showed the effectiveness of both methods in varization of the canine proximal femur. The varus dome osteotomy technique showed mechanical resistance values and failure mechanism of the systems similar when compared to varus wedge intertrochanteric osteotomy. The biomechanical tests demonstrated the varus dome osteotomy technique feasibility as an alternative for coxofemoral dysplasia treatment in dogs

O estudo fez comparações entre a intensidade e a distribuição das deformações a que fica submetido o fêmur proximal intacto e o fêmur proximal fraturado e implantado com o sistema parafuso deslizante Dynamic Hip Screw – DHS, em fraturas transtrocantéricas do tipo 31 - A2 – 2. Para isso, foram produzidas deformações, mediante carregamentos cíclicos, em fadiga. As amostras constituíram-se de ossos de fêmur sintéticos, intactos, e de ossos de fêmur sintéticos onde foram feitos cortes em laboratório produzindo situações de fratura do tipo 31 –A2.2. Nas amostras fraturadas foram colocadas as placas DHS simulando situações reais de osteossíntese. Os conjuntos de ossos mais placas foram então submetidos a ensaios de fadiga. Os resultados demonstraram que as presenças da fratura e do implante DHS alteraram a amplitude das deformações em todas as regiões do fêmur. Houve absorção da carga pelo implante DHS em todas as regiões de medição. Na região do colo femoral, o DHS absorveu 98% da carga, na região lateral 97%, no centro medial transversal 48%, no centro medial longitudinal 92%, no centro medial a 45 graus 94%, no calcar, antes da linha da fratura, 80%, na região do calcar, depois da linha da fratura, 81%, na região do segundo parafuso cortical transversal 81%, na região do segundo parafuso cortical longitudinal 73% e na região do segundo parafuso cortical a 45 graus 92%. A região do centro do pino guia e a região do segundo parafuso cortical foram as regiões de maior instabilidade mecânica. Para as condições de fratura do tipo 31 – A2.2 o implante do tipo DHS não absorve totalmente as deformações geradas, apresentando mobilidade do foco da fratura. Pequenas oscilações entre os ensaios causaram modificações importantes nos resultados, indicando que a relação ponto de medição ou a posição exata do implante podem implicar num desgaste ou afrouxamento prematuro do mesmo devido a uma sobrecarga. / The study compared the intensity and distribution of the deformations to the intact proximal femur and the proximal femur fractured and implanted with the slide screw system, Dynamic Hip Screw – DHS, in transtrochanteric fractures, 31 – A2 – 2 type. In this way, deformations were produced, by means of cyclic loads, in fatigue. The samples consisted of synthetic femoral bones intact and synthetic femoral bones that were cut in the laboratory producing fracture situations of type 31 – A2.2 type. In the fractured samples the DHS plates were placed simulating real osteosynthesis situations. The bone sets and plaques were then subjected to fatigue testing. The results showed that the presence of fracture and DHS implant altered the amplitude of deformations in all regions of the femur. The load was absorbed by the DHS implant in all measurement regions. In the femoral neck region, DHS absorbed 98% of the load, in the lateral region 97%, in the medial center – transverse – 48%, in the medial center – longitudinal – 92%, in the medial center – 45 degrees – 94%, in the calcar region, before the fracture line 80%, in the calcar region, after the fracture line, 81%, in the region of the second cortical screw – transverse – 81%, in the region of the second cortical screw – longitudinal – 73% and in the region of the second cortical screw – 45 degrees – 92% . The region of the center of the guide pin and the region of the second cortical screw were the regions of greater mechanical instability. For fracture conditions of type 31 - A2.2, the DHS type implant does not totally absorb the generated deformations, presenting mobility of the fracture focus. Small oscillations between the tests caused significant changes in the results, indicating that the relationship between the point of measurement and the exact position of the implant may lead to premature wear or loosening of the implant due to an overload.

O estudo fez comparações entre a intensidade e a distribuição das deformações a que fica submetido o fêmur proximal intacto e o fêmur proximal fraturado e implantado com o sistema parafuso deslizante Dynamic Hip Screw – DHS, em fraturas transtrocantéricas do tipo 31 - A2 – 2. Para isso, foram produzidas deformações, mediante carregamentos cíclicos, em fadiga. As amostras constituíram-se de ossos de fêmur sintéticos, intactos, e de ossos de fêmur sintéticos onde foram feitos cortes em laboratório produzindo situações de fratura do tipo 31 –A2.2. Nas amostras fraturadas foram colocadas as placas DHS simulando situações reais de osteossíntese. Os conjuntos de ossos mais placas foram então submetidos a ensaios de fadiga. Os resultados demonstraram que as presenças da fratura e do implante DHS alteraram a amplitude das deformações em todas as regiões do fêmur. Houve absorção da carga pelo implante DHS em todas as regiões de medição. Na região do colo femoral, o DHS absorveu 98% da carga, na região lateral 97%, no centro medial transversal 48%, no centro medial longitudinal 92%, no centro medial a 45 graus 94%, no calcar, antes da linha da fratura, 80%, na região do calcar, depois da linha da fratura, 81%, na região do segundo parafuso cortical transversal 81%, na região do segundo parafuso cortical longitudinal 73% e na região do segundo parafuso cortical a 45 graus 92%. A região do centro do pino guia e a região do segundo parafuso cortical foram as regiões de maior instabilidade mecânica. Para as condições de fratura do tipo 31 – A2.2 o implante do tipo DHS não absorve totalmente as deformações geradas, apresentando mobilidade do foco da fratura. Pequenas oscilações entre os ensaios causaram modificações importantes nos resultados, indicando que a relação ponto de medição ou a posição exata do implante podem implicar num desgaste ou afrouxamento prematuro do mesmo devido a uma sobrecarga. / The study compared the intensity and distribution of the deformations to the intact proximal femur and the proximal femur fractured and implanted with the slide screw system, Dynamic Hip Screw – DHS, in transtrochanteric fractures, 31 – A2 – 2 type. In this way, deformations were produced, by means of cyclic loads, in fatigue. The samples consisted of synthetic femoral bones intact and synthetic femoral bones that were cut in the laboratory producing fracture situations of type 31 – A2.2 type. In the fractured samples the DHS plates were placed simulating real osteosynthesis situations. The bone sets and plaques were then subjected to fatigue testing. The results showed that the presence of fracture and DHS implant altered the amplitude of deformations in all regions of the femur. The load was absorbed by the DHS implant in all measurement regions. In the femoral neck region, DHS absorbed 98% of the load, in the lateral region 97%, in the medial center – transverse – 48%, in the medial center – longitudinal – 92%, in the medial center – 45 degrees – 94%, in the calcar region, before the fracture line 80%, in the calcar region, after the fracture line, 81%, in the region of the second cortical screw – transverse – 81%, in the region of the second cortical screw – longitudinal – 73% and in the region of the second cortical screw – 45 degrees – 92% . The region of the center of the guide pin and the region of the second cortical screw were the regions of greater mechanical instability. For fracture conditions of type 31 - A2.2, the DHS type implant does not totally absorb the generated deformations, presenting mobility of the fracture focus. Small oscillations between the tests caused significant changes in the results, indicating that the relationship between the point of measurement and the exact position of the implant may lead to premature wear or loosening of the implant due to an overload.

O presente estudo compara uma nova técnica de osteotomia varizante em cúpula à tradicional osteotomia intertrocantérica varizante do fêmur em cadáveres de cães. Foram utilizados 10 pares de fêmures, provenientes de cães eutanasiados por razões independentes do presente estudo. Os espécimes foram divididos em dois grupos de acordo a técnica empregada e avaliados radiograficamente para mensuração do comprimento femoral e valores de ângulo de inclinação do colo femoral, ângulo femoral proximal lateral mecânico, ângulo femoral proximal lateral anatômico, ângulo femoral distal lateral mecânico, ângulo femoral distal lateral anatômico e ângulo de anteversão do colo femoral. Posteriormente, foram realizados os ensaios mecânicos para determinação da resistência em ambos os grupos. As avaliações radiográficas demonstraram a efetividade de ambos os métodos na varização do fêmur proximal. A técnica de osteotomia varizante em cúpula mostrou valores de resistência mecânica e modo de falência dos implantes empregados na osteossíntese comparados à técnica de osteotomia intertrocantérica varizante em cunha. Os testes biomecânicos demonstram a exeqüibilidade da técnica de osteotomia varizante em cúpula como alternativa ao tratamento da displasia coxofemoral em cães / The present study compares a new varus dome osteotomy technique to the traditional femoral varus intertrochanteric osteotomy in dogs. Ten pairs of femurs were used from dogs euthanized due to reasons unrelated to our study. The specimens were divided in two groups according to the technique and radiographically assessed to measure femoral length and femoral neck inclination angle, mechanical lateral proximal femoral angle, anatomical lateral proximal femoral angle, mechanical lateral distal femoral angle, anatomical lateral distal femoral angle and femoral neck anteversion angle values. Mechanical assays were then performed to determine resistance in both groups. The radiographic assessments showed the effectiveness of both methods in varization of the canine proximal femur. The varus dome osteotomy technique showed mechanical resistance values and failure mechanism of the systems similar when compared to varus wedge intertrochanteric osteotomy. The biomechanical tests demonstrated the varus dome osteotomy technique feasibility as an alternative for coxofemoral dysplasia treatment in dogs

The presented Master’s Thesis aims at determining stress and strain distribution in proximal femur with applied PCCP and DHS systems. The DHS system has been widely and successfully used for treating intertrochanteric fractures of proximal femur; in some cases, however, complications concerning implant cut-out and excessive fracture collapse occur. To minimize the risk of stabilization failure, the PCCP system was designed. In the Thesis, the process of creating the numerical model is described and the results obtained by employing Finite Element Method are presented. The 3D models of implants’ geometry were created based on the real objects. The model of proximal femur geometry was built by utilizing a series of CT scans and divided into two bodies with respect to the AO classification afterwards. The loading was obtained by solving the static equilibrium equations for the loose lower extremity. The computation was run in Ansys Workbench v13 software. In the hip screws of the PCCP system, lower values of equivalent stress can be found when compared to the DHS system. However, the equivalent strain generated in the proximal fragment is 3-times higher when the PCCP system is employed than in case of DHS system which may be due to the self-cutting design of PCCP screws. By employing PCCP system, the risk of implant failure is decreased. On the other hand, the bone tissue of the proximal fragment in close vicinity of the implant screws seems to be overloaded and prone to collapse.