Finite element analysis of the equivalent stress distribution in Schanz screws during the use of a femoral fracture distractor

Feita análise de elementos finitos 3D para a avaliação da distribuição das tensões equivalentes em um pino de Schanz fixado de modo bicortical e ortogonal a um osso tubular, em dois padrões de montagem: (1) transição rosca-talo liso distante 20 mm da ancoragem dos pinos de Schanz na cortical de entrada e (2) transição rosca-talo liso distante 3 mm da ancoragem dos pinos de Schanz na cortical de entrada. Foram feitas simulações e manteve-se a mesma direção da carga e a mesma distância do vetor força em relação ao centro do osso hipotético. A carga aplicada, sua direção e a distância ao centro do osso foram constantes durante as simulações para manter o momento fletor igualmente constante. Os cálculos apresentados demonstraram comportamento linear durante todo o experimento. Verificou-se que o modelo com uma distância de 20 mm entre a ancoragem dos pinos de Schanz na cortical óssea de entrada e a transição rosca-talo liso reduziu o risco de ruptura ou fadiga do material durante a aplicação de cargas estáticas constantes. Nesse modelo, as forças máximas observadas foram superiores (350 MPa). A análise do comportamento do estresse mecânico e da deformação elástica exercida na transição rosca-talo liso dos pinos de Schanz do distrator femoral de fraturas mostrou que distâncias maiores entre a ancoragem dos pinos na cortical óssea de entrada e a transição rosca-talo liso dos pinos de Schanz permitem menor estresse mecânico na transição rosca-talo liso e maior grau de deformação elástica do material e minimizam quebra ou fadiga. A distância sugerida é de 20 mm.