RESUMO: Espondilomielopatia cervical (EMC) é uma doença que geralmente afeta cães de raças grandes e gigantes. Ela é caracterizada por anormalidades da coluna cervical que podem causar danos à medula espinhal ou às raízes nervosas. Artroplastia cervical com prótese de disco tem sido proposta como opção de tratamento na medicina veterinária. O presente estudo teve como objetivo avaliar os principais estresses em uma nova prótese de disco intervertebral canina e corpos vertebrais por meio da análise de elementos finitos. Foram compostos dois grupos experimentais que representaram o material constituinte da nova prótese: grupos aço inoxidável (SSG) e o liga de titânio (TAG). Tensões equivalente de von-Mises (VMS) e tensão principal mínima (MiPS) média foram avaliadas sob forças de compressão, tração e torção para vértebras e prótese. O grupo SSG teve maior distribuição de VMS para todos parâmetros avaliados, enquanto o grupo TAG teve maior MiPS. Estresses estiveram mais concentrados nas superfícies lateral e ventral dos corpos vertebrais do que nas placas terminais. Os estresses médios da prótese foram mais concentrados na superfície de contato osso/implante do que na interface prótese/parafuso. Estresses máximos foram concentrados na superfície cranial do parafuso. A nova prótese permitiu distribuição uniforme do estresse ao longo do corpo vertebral. Comparando os materiais da prótese, a liga de titânio foi marginalmente superior quanto aos estresses médios em todas as direções, sendo menos provável que sofra afundamento da prótese.

ABSTRACT: Cervical spondylomyelopathy (CSM) is a disease that affects mostly large- and giant-breed dogs. It is characterized by abnormalities of the cervical spine that may cause damage to the spinal cord and nerve roots. Cervical disc arthroplasty has been proposed as a treatment option in veterinary medicine. The current study evaluated the main stresses in a novel canine vertebral disc prosthesis and vertebral bodies using finite element analysis. Two experimental groups were created based on the material used for the prosthesis: stainless steel group (SSG) and titanium alloy group (TAG). Vertebral and prosthetic average equivalents von-Mises stress (VMS) and minimum principal stress (MiPS) were assessed while compressive, tensile, and lateral bending shear loads were applied. The stainless steel group had greater VMS distribution on all the evaluated parameters while the titanium alloy group had greater MiPS. Stresses were more concentrated on the lateral and ventral surfaces of the vertebral bodies than on their endplates. The average prosthetic stresses were more concentrated on the bone/implant contact surface than on the prosthesis/screw interface. Maximum stresses were concentrated in the screws’ cranial surface. The novel prosthesis allows even distribution along the vertebral body. Comparing prosthesis materials, titanium alloy was marginally superior regarding average stresses in all directions and should be less likely to suffer subsidence.

ABSTRACT: Cervical arthroplasty with disc prosthesis has been proposed as a treatment option for dogs with Cervical Spondylomyelopathy. The present study developed a novel vertebral disc prosthesis for dogs. Sixteen Functional Spinal Units (C5-C6) were collected from dog cadavers with body weights ranging between 25 and 35 kg, and their vertebral measurements were used to design a prosthetic disc. The sizing of the prosthesis was performed based on the averages of the measurements of width, height, and length of the vertebral bodies from C5-C6 of all specimens. The prosthesis was developed using the Rhinoceros 3D® and SolidWorks® programs, and 3D prototyping was carried out to define the best design. The developed prosthesis consisted of two independent parts that are fixed to the cranial and caudal vertebral bodies, in the intervertebral space, and fitted together by metal-to-metal surfaces capable of moving in the lateral, ventral, and dorsal directions. Each part of the prosthesis is angled in two portions: vertically, in the intervertebral space, and horizontally, in contact with the ventral surface of the vertebral bodies, both of which are fixed by means of monocortical locking screws. The design of the developed prototype allowed a good fit in the intervertebral space between C4-C5, C5-C6, and C6-C7.

RESUMO: A artroplastia cervical com prótese de disco tem sido proposta como uma opção de tratamento para cães com Espondilomielopatia Cervical. O presente estudo teve como objetivo desenvolver uma nova prótese de disco intervertebral para cães. Dezesseis Unidades Funcionais de Coluna Vertebral (C5-C6) foram coletadas de cadáveres de cães com peso corporal variando entre 25 e 35 kg, e suas medidas vertebrais foram usadas para projetar um disco intervertebral protético. O dimensionamento da prótese foi realizado com base nas médias das mensurações da largura, altura e comprimento dos corpos vertebrais de C5-C6 de todos os espécimes. A prótese foi desenvolvida nos programas Rhinoceros 3D® e SolidWorks® e utilizou-se prototipagem em 3D para a definição do melhor design. A prótese desenvolvida é formada por duas partes independentes que se fixam às espífises dos corpos vertebrais cranial e caudalmente ao espaço intervertebral, e se encaixam entre si por superfícies de metal-metal com capacidade de movimentação nas direções lateral, ventral e dorsal. Cada parte da prótese é angulada em duas porções: a vertical, que fica no espaço intervertebral, e a horizontal, que fica em contato com a superfície ventral dos corpos vertebrais, ambas as quais são fixadas por meio de parafusos bloqueados monocorticais. O design do protótipo desenvolvido permitiu bom encaixe no espaço intervertebral entre C4-C5, C5-C6 e C6-C7.

Resumo Objetivo Avaliar, por meio de ensaio biomecânico, a carga máxima, a energia, e o deslocamento necessários para a ocorrência de fratura em modelos sintéticos de fêmures após a retirada de parafusos acanulados e a realização de técnica de reforço com polimetilmetacrilato (PMMA) em diferentes posições combinadas. Métodos Foram utilizados 25 ossos sintéticos divididos em 4 grupos: o grupo controle (GC), com 10 modelos sem perfuração, e os grupos teste (A, B e C), com 5 modelos cada. Os grupos de teste foram fixados com parafusos acanulados pela técnica de Asnis, e tiveram a síntese removida e o preenchimento de dois dos orifícios formados por técnica de reforço com PMMA. A análise biomecânica foi realizada simulando queda sobre o grande trocânter utilizando máquina servo-hidráulica. Resultados Todos os corpos de prova do GC e dos grupos A, B e C apresentaram fratura baso-cervical do colo femoral, exceto um modelo do grupo B, que apresentou fratura longitudinal. Foi utilizada uma média de 5,4 mL de PMMA no reforço dos grupos com preenchimento. Segundo a análise de variância (analysis of variance, ANOVA) e o teste de comparações múltiplas de Tukey, no nível de 5%, observou-se que o GC apresentou diferença significativa em relação aos grupos A e C nos seguintes parâmetros: carga máxima, energia até a fratura, e deslocamento. Conclusão Observou-se que os grupos A e C, quando comparados ao GC, apresenta- ram diferenças significativas na observação do deslocamento, da carga máxima, e da energia até a fratura.

Abstract Objective To evaluate, through a biomechanical assay, the maximum load, energy, and displacement necessary for the occurrence of fractures in synthetic models of femurs after the removal of cannulated screws and the performance of a reinforcement technique with polymethylmethacrylate (PMMA) in different combined positions. Methods In total, 25 synthetic bones were used, and they were divided into 4 groups: the control group (CG), with 10 models without perforation, and the test groups (A, B and C), with 5 models each. The test groups were fixed with cannulated screws using the Asnis technique, and they had the synthesis removed, and two of the holes formed by the reinforcement techniquewith PMMAwere filled. The biomechanical analysis was performed simulating a fall on the large trochanter using a servo-hydraulic machine. Results All specimens of the CG and of groups A, B and C presented basal-cervical fracture of the femoralneck, except for a singlemodel in groupB,which presenteda longitudinal fracture. An average of 5.4mL of PMMAwere used to reinforce the groupswith filling. According to the analysis of variance (ANOVA) and the Tukey multiple comparison test, at the level of 5%,weobservedthat theCGpresented significant differences inrelation to groupsAandCin the following parameters: maximum load, energy up to the fracture, and displacement. Conclusion We observed that groups A and C, when compared to the CG, showed significant differences in the observation of displacement, maximum load, and energy until the fracture.

Resumo Objetivo Comparar por testes mecânicos a resistência ao arrancamento e o torque de inserção do parafuso pedicularjateado e liso. Métodos Parafusos pediculares de superfície áspera e de superfície lisa com diâmetros de 4,8; 5,5 e 6,5 mm foram inseridos em blocos de poliuretano com densidade de 10 PCF (0,16 g/cm3). O torque de inserção e a força de arrancamento foram avaliados. Resultados A força de arrancamento dos parafusos de superfície áspera e de superfície lisa não diferiu, exceto no grupo de parafusos com 4,8 mm de diâmetro. Nesse grupo, os parafusos de superfície áspera apresentaram maior resistência ao arrancamento. Conclusão Os parafusos pediculares de superfície áspera não apresentaram aumento da resistência ao arrancamento na fase aguda de sua inserção em blocos de poliuretano em relação aos parafusos de superfície lisa. Os parafusos de superfície áspera apresentaram maior torque de inserção que os parafusos de superfície lisa, dependendo do diâmetro do parafuso e da preparação do furo piloto.

Abstract Objective Compare by mechanical tests the pullout resistance and the insertion torque of rough and smooth pedicle screws. Methods Pedicle screws with rough surface and smooth surface, with diameters of 4.8; 5.5 and 6.5 mm, were inserted in polyurethane blocks with density of 10 PCF (0.16 g/cm3). Insertion torque and pullout strength were assessed. Results The pullout strength of the rough surface and smooth surface screws did not differ, except in the group of 4.8 mm diameter screws. In this group, the rough surface screws showed greater resistance to pullout. Conclusion Pedicle screws with a rough surface did not show increased pullout resistance in the acute phase of their insertion in polyurethane blocks compared to smooth surface screws. The rough surface screws had a higher insertion torque than the smooth surface screws, depending on the diameter of the screw and the preparation of the pilot hole.

RESUMO Objetivos Observar a influência da congruência do macheamento do orifício piloto na ancoragem dos parafusos pediculares. Métodos Parafusos de 5,5 e 6,5 mm, pertencentes a dois sistemas de fixação vertebral (Pedicol e Safe), foram introduzidos em blocos de poliuretano. Os grupos experimentais foram formados de acordo com o preparo do orifício piloto: A - perfuração com broca de 2,7 mm, B - macheamento do orifício piloto com macho de diâmetro inferior ao diâmetro do parafuso e desenho de rosca congruente, C - macheamento do orifício piloto com macho de diâmetro inferior ao diâmetro do parafuso e desenho de rosca incongruente. Os blocos de poliuretano com os parafusos foram submetidos a ensaio de resistência à tração para avaliar a resistência dos parafusos ao arrancamento. Resultados A utilização do macheamento do orifício piloto de menor tamanho e congruente aumentou a resistência ao arrancamento dos parafusos de superfície rugosa (Safe). Os parafusos de superfície lisa (Pedicol) apresentaram maior resistência ao arrancamento com a utilização do macheamento com menor diâmetro e incongruente. Conclusões A congruência do macho utilizado para o preparo do orifício piloto aumentou a resistência ao arrancamento nos parafusos de superfície rugosa. Nível de Evidência III; Estudo terapêutico.

ABSTRACT Objectives To observe the influence of the congruence of the tapping of the pilot hole on the anchorage of the pedicle screws. Methods 5.5 and 6.5 mm screws from two vertebral fixation systems (Pedicol and Safe) were inserted into polyurethane blocks. Experimental groups were formed according to the pilot hole preparation: A- drilling with a 2.7 mm drill bit, B- Tapping of the pilot hole with a tap of lesser diameter than the diameter of the screw with a congruent thread design, C- Tapping of the pilot hole with a tap of lesser diameter than the diameter of the screw and an incongruous thread design. The polyurethane blocks with the screws were subjected to a tensile strength test to evaluate the pullout resistance of the screws. Results Using congruent pilot hole tapping of a lesser diameter and congruent thread design increased the pullout resistance of the rough-surface screws (Safe). The screws with a smooth surface (Pedicol) presented greater pullout resistance with tapping of a lesser diameter and incongruous thread design. Conclusions The congruence of the tap used to prepare the pilot hole increased the pullout resistance of the rough-surfaced screws. Level of Evidence III; Therapeutic Study.

RESUMEN Objetivos Observar la influencia de la congruencia del taladramiento del orificio piloto en el anclaje de los tornillos pediculares. Métodos Fueron introducidos tornillos de 5,5 y 6,5 mm, pertenecientes a dos sistemas de fijación vertebral (Pedicol y Safe) en bloques de poliuretano. Los grupos experimentales fueron formados de acuerdo con la preparación del orificio piloto: A- perforación con broca de 2,7 mm, B- taladramiento del orificio piloto con mecha de diámetro inferior al diámetro del tornillo y diseño de rosca congruente, C- taladramiento del orificio piloto con mecha de diámetro inferior al diámetro del tornillo y diseño de rosca incongruente. Los bloques de poliuretano con los tornillos fueron sometidos a ensayo de resistencia a la tracción para evaluar la resistencia de los tornillos al arrancamiento. Resultados El uso del taladramiento del orificio piloto de menor tamaño y congruente aumentó la resistencia al arrancamiento de los tornillos de superficie rugosa (Safe). Los tornillos de superficie lisa (Pedicol) presentaron mayor resistencia al arrancamiento con el uso del taladramiento con menor diámetro e incongruente. Conclusiones La congruencia de la mecha utilizada para la preparación del orificio piloto aumentó la resistencia al arrancamiento en los tornillos de superficie rugosa. Nivel de Evidencia III; Estudio terapéutico.

Resumo O objetivo deste estudo in vitro foi avaliar a influência de uma nova proposta de design de implante e protocolo cirúrgico na estabilidade primária em diferentes densidades ósseas. Foram testados quatro grupos (n=9): G1 - cônico, cone morse, Ø 4,3 mm x 10 mm de comprimento (Alvim CM); G2 - experimental cônico; G3 - cilíndrico, cone morse, Ø 4,0 mm x 11 mm de comprimento (Titamax CM) e G4 - experimental cilíndrico. Os implantes experimentais foram obtidos a partir de uma mudança no design dos respectivos modelos comerciais. A inserção foi realizada em blocos de poliuretano (PU) 0,24 g/cm3 (20 pcf) e 0,64 g/cm3 (40 pcf), de acordo com diferentes protocolos cirúrgicos. A estabilidade primária foi aferida por meio do torque de inserção (TI) e ensaio de arrancamento. Os dados foram analisados por ANOVA, teste de Tukey (α=0,05) e correlação de Pearson. Para TI e arrancamento, os implantes convencionais e experimentais não mostraram diferença entre si quando inseridos na PU de 20 pcf (p>0,05). Na PU de 40 pcf, os implantes modificados exibiram maior TI (p <0,05) e menor arrancamento (p <0,05) em relação aos respectivos modelos convencionais. O design do implante testado associado ao protocolo cirúrgico, influenciou positivamente a estabilidade primária em ossos de maior densidade.

Abstract The purpose of thisin vitrostudy was to evaluate the influence of a new proposal of implant design and surgical protocol on primary stability in different bone densities. Four groups were tested (n=9): G1 - tapered, cone morse, Ø 4.3 mm x 10 mm in length (Alvim CM); G2 - experimental tapered; G3 - cylindrical, cone morse, Ø 4.0 mm x 11 mm in length (Titamax CM) and G4 - experimental cylindrical. The experimental implants were obtained from a design change in the respective commercial models. The insertion was performed in polyurethane (PU) blocks 0.24 g/cm3(20 pcf) and 0.64 g/cm3(40 pcf), according to different surgical protocols. The primary stability was measured by means of insertion torque (IT) and pullout test. Data were analyzed by ANOVA, Tukey’s test (α=0.05) and Pearson’s correlation. For IT and pullout, conventional and experimental implants showed no difference between them when inserted in the 20 pcf PU (p>0.05). In the 40 pcf PU, the modified implants exhibited greater IT (p<0.05) and lower pullout (p<0.05) compared to the respective conventional models. The implant design tested associated with the surgical protocol, positively influenced primary stability in higher density bones.

RESUMO Objetivo: Avaliar o comportamento mecânico da extremidade proximal do fêmur submetido à técnica de reforço com polimetilmetacrilato (PMMA) em forma de X. Métodos: Foram utilizados 15 fêmures sintéticos, com densidade de 10 PCF da Nacional®, divididos nos grupos DX, com 5 unidades submetidas ao reforço com PMMA, e DP com 10 unidades, avaliados com sua integridade intacta. Foram analisados o volume de PMMA necessário, os valores da carga máxima e a energia absorvida até a fratura por meio de ensaio mecânico estático de flexão, simulando queda sobre o trocanter maior. Resultados: Foram usados em média 6 ml de PMMA para a modelagem do reforço em X e observou-se que o grupo DX apresentou carga máxima (mediana = 1553 N; p = 0,005) e energia absorvida até fratura (mediana = 9,7 J; p = 0,050) significativamente maior que o grupo DP (mediana = 905 N e 6,6 J). Conclusão: O reforço em X da extremidade proximal de fêmures sintéticos apresentou incremento estatisticamente significativo da carga máxima e energia absorvida até a fratura no ensaio mecânico em comparação com o grupo controle. Nível de evidência III, Estudo experimental.

ABSTRACT Objective: To evaluate the mechanical behavior of the proximal end of the femur submitted to the X-shaped polymethylmethacrylate (PMMA) reinforcement technique. Methods: Fifteen synthetic femurs, with a Nacional® density of 10 PCF, were divided into two groups: the DX group, with 5 units that were submitted to PMMA reinforcement, and the DP group, with 10 units, which were evaluated intact. The volume of PMMA required, the maximum load, and the absorbed energy to fracture were analyzed by means of a static mechanical bending test simulating a fall on the greater trochanter. Results: A mean of 6 ml of PMMA was used to model the X-reinforcement; it was observed that the DX group presented significantly higher maximum load (median = 1553 N, p = 0.005) and absorbed energy to fracture (median = 9.7 J; p = 0.050) than the DP group (median = 905 N and 6.6 J). Conclusion: X-reinforcement of the proximal end of synthetic femurs showed a statistically significant increase in the maximum load and absorbed energy to fracture in the mechanical assay when compared to the control group. Level of Evidence III, Experimental study.

RESUMO Objetivo: Avaliar a influência da sinvastatina nas propriedades mecânicas de ossos e músculos de ratos hipercolesterolêmicos submetidos a exercício físico. Métodos: Foram usados dez ratos machos da raça Wistar, submetidos a dieta hiperlipídica rica em colesterol por 90 dias. Os animais foram então distribuídos em dois grupos: submetidos a tratamento com exercício físico (GE) e submetidos a tratamento com exercício físico e sinvastatina (GE+S). Foi aplicado um protocolo de exercício físico na água e administração de sinvastatina por oito semanas. Após esse período, os animais foram eutanasiados e dissecados a tíbia esquerda e o músculo gastrocnêmio direito de cada animal para análise mecânica e a tíbia direita para densitometria. Para análise dos dados foi aplicado o teste t de Student, considerou-se nível de significância de 5%. Resultados: A comparação da força máxima e rigidez não revelou diferença significativa entre os grupos tanto para a tíbia (p = 0,851 e p = 0,259) quanto para o músculo gastrocnêmio (p = 0,911 e p = 0,083). A DMO das tíbias também não apresentou diferença significativa entre os grupos (p = 0,803). Conclusão: A sinvastatina não teve efeitos deletérios nas propriedades mecânicas da tíbia e do músculo gastrocnêmio de ratos hipercolesterolêmicos submetidos a exercício físico aeróbio.

ABSTRACT Objective: The aim of the present study was to evaluate the influence of simvastatin on mechanical properties of muscle and bone in hypercholesterolemic rats submitted to physical exercise. Methods: Ten male Wistar rats were submitted to a high-fat diet rich in cholesterol for 90 days. The animals were then divided into two groups: animals treated with physical exercise (EG) and animals treated with physical exercise and simvastatin (ESG). Protocols for physical exercise in water and simvastatin administration were performed for eight weeks. After this period, the animals were euthanized; the left tibia and right gastrocnemius muscle were dissected for mechanical analysis, and the right tibia for densitometry. The data were analyzed using Student's t-test, considering a level of significance of 5%. Results: The comparison of maximum load and stiffness revealed no significant differences between the groups for both the tibia (p = 0.851 and p = 0.259) and the gastrocnemius (p = 0.911 and p = 0.083). The tibia BMD also showed no significant difference between the groups (p = 0.803). Conclusion: Simvastatin had no negative effects on mechanical properties in tibia and gastrocnemius of hypercholesterolemic rats submitted to physical exercise.

RESUMO Introdução: A osteopenia é uma doença reversível e precede a osteoporose. A atividade física e a carga mecânica parecem desempenhar um papel importante na regulação da homeostase óssea, sem os efeitos colaterais da terapia medicamentosa direcionada. No entanto, é controverso qual tipo de estímulo promove adaptações mais eficazes com relação às propriedades mecânicas dos ossos. Objetivo: Investigar os efeitos do treinamento de queda com impacto sobre a estrutura óssea depois de osteopenia induzida por ovariectomia em 40 ratas Wistar com 10 semanas de idade. Métodos: Vinte ratas (programa de prevenção) foram distribuídas aleatoriamente em dois grupos (n = 10): Ovariectomizadas sedentárias (OVXs) e OVX treinadas (OVX + Dropt). Os animais OVX + Dropt começaram a treinar três dias após a cirurgia. Outras vinte ratas (programa de tratamento) foram alocadas aleatoriamente em outros dois grupos (n = 10): Ovariectomizadas sedentários (OVXs) e OVX exercitadas (OVX + Dropt). Os animais OVX + Dropt iniciaram o treinamento 60 dias após a cirurgia. As ratas nos grupos treinados foram deixadas cair 20 vezes/dia, 5 dias/semana, de altura de 40 cm durante um período de 12 semanas. Ao final, foram analisados os testes biomecânicos. Resultados: A carga final e a rigidez da tíbia esquerda nos grupos treinados foram maiores do que nos grupos sedentários (p < 0,05). Conclusões: O exercício de queda provocou alterações favoráveis nas propriedades mecânicas dos ossos. O exercício de queda com impacto é eficaz para prevenir a perda óssea após ovariectomia, mesmo quando a osteopenia já está estabelecida

ABSTRACT Introduction: Osteopenia is a reversible condition and precedes osteoporosis. Physical activity and mechanical loading appear to play an important role in the regulation of bone homeostasis, without the side effects of targeted drug therapy. However, there is controversy as to which type of stimulus promotes more effective adaptations with respect to mechanical properties of bones. Objective: To investigate the effects of high-impact drop training on bone structure after ovariectomy-induced osteopenia in 40 10-week-old female Wistar rats. Methods: Twenty female rats (prevention program) were randomly assigned into two groups (n=10): Ovariectomized sedentary (OVXs), and OVX trained (OVX+Dropt). OVX+Dropt animals began training 3 days after surgery. Another twenty female rats (treatment program) were randomly assigned to two other groups (n=10): Ovariectomized sedentary (OVXs), and OVX trained (OVX+Dropt). OVX+Dropt animals began training 60 days after surgery. The rats in the trained groups were dropped from 40 cm height 20 times/day, 5 days/week over a period of 12 weeks period. At the end, the biomechanical tests were analyzed. Results: The final load and stiffness of the left tibia in the trained groups were higher than in the sedentary groups (p<0.05). Conclusions: Dropping exercise induced favorable changes in bone mechanical properties. High-impact drop exercise is effective to prevent bone loss after ovariectomy even when osteopenia is already established.

RESUMEN Introducción: La osteopenia es una enfermedad reversible y precede a la osteoporosis. La actividad física y la carga mecánica parecen desempeñar un papel importante en la regulación de la homeostasis ósea, sin los efectos secundarios de la terapia farmacológica dirigida. Sin embargo, es controvertido qué tipo de estímulo promueve adaptaciones más eficaces con respecto a las propiedades mecánicas de los huesos. Objetivo: Investigar los efectos del entrenamiento de caída con alto impacto sobre la estructura ósea después de osteopenia inducida por ovariectomía en 40 ratas Wistar hembras de diez semanas de edad. Métodos: Se asignaron aleatoriamente veinte ratas (programa de prevención) en dos grupos (n = 10): Ovariectomizadas sedentarios (OVXs) y OVX entrenadas (OVX + Drope). Los animales OVX + Drope comenzaron a entrenar tres días después de la cirugía. Otras veinte ratas hembras (programa de tratamiento) fueron asignadas aleatoriamente a otros dos grupos (n = 10): Ovariectomizadas sedentarias (OVXs) y OVX entrenadas (OVX + Drope). Los animales OVX + Drope iniciaron el entrenamiento 60 días después de la cirugía. Las ratas en los grupos entrenados se dejaron caer de una altura de 40 cm 20 veces/día, 5 días/semana durante un período de 12 semanas. Al final, se analizaron las pruebas biomecánicas. Resultados: La carga y rigidez de la tibia izquierda en los grupos entrenados fueron mayores que en los grupos sedentarios (p < 0,05). Conclusiones: El ejercicio de caída provocó cambios favorables en las propiedades de los huesos. El ejercicio de caída con impacto es eficaz para prevenir la pérdida ósea después de la ovariectomía, incluso cuando la osteopenia ya está establecida.

OBJETIVOS: Estudos epidemiológicos mostram uma relação entre o uso em longo prazo de inibidores de bomba de prótons e o metabolismo ósseo, porém essa relação ainda não está estabelecida. O objetivo deste estudo foi analisar as propriedade mecânicas e a densidade mineral óssea (DMO) de ratos submetidos ao uso de omeprazol em longo prazo.MÉTODOS: Cinquenta ratos Wistar, entre 200 e 240 g, foram divididos igualmente em cinco grupos: OMP300 (ingestão de omeprazol na dose de 300 µmoL/Kg/dia), OMP200 (200 µmoL/Kg/dia), OMP40 (40 µmoL/Kg/dia), OMP10 (10 µmoL/Kg/dia) e Cont (grupo controle; ingestão do veículo de diluição). A administração das soluções ocorreu durante 90 dias seguidos. Após a eutanásia, foram analisadas a DMO, as propriedades mecânicas dos fêmures dissecados e a dosagem de Ca++ sérico.RESULTADOS: A DMO do grupo OMP300 foi menor do que a do Cont (p = 0,006). Não houve diferença na comparação entre os grupos OMP200, OMP40 e OMP10 em relação ao Cont. A força máxima e rigidez do fêmur não foram diferentes nos grupos experimentais quando comparados ao Cont. O grupo OMP300 teve concentrações séricas de Ca++ estatisticamente menores do que o grupo Cont (p = 0,049) sem diferença entre os demais grupos em relação ao Cont.CONCLUSÃO: A ingestão diária de 300 µmoL/Kg/dia de omeprazol diminuiu a DMO do fêmur, porém sem alterações na rigidez e na força do fêmur de ratos adultos.

OBJECTIVES: Epidemiological studies have shown a relationship between long-term use of proton pump inhibitors and bone metabolism. However, this relationship has not yet become established. The aim of the present study was to analyze the mechanical properties and bone mineral density (BMD) of rats that were subjected to long-term omeprazole use.METHODS: Fifty Wistar rats weighing between 200 and 240 g were divided equally into five groups: OMP300 (omeprazole intake at a dose of 300 µmoL/kg/day); OMP200 (200 µmoL/kg/day); OMP40 (40 µmoL/kg/day); OMP10 (10 µmoL/kg/day); and Cont (control group; intake of dilution vehicle). The solutions were administered for 90 consecutive days. After the rats had been sacrificed, their BMD, the mechanical properties of the dissected femurs and their serum Ca++ levels were analyzed.RESULTS: The BMD of the OMP300 group was lower than that of the controls (p = 0.006). There was no difference on comparing the OMP200, OMP40 and OMP10 groups with the controls. The maximum strength and rigidity of the femur did not differ in the experimental groups in comparison with the controls. The OMP300 group had a statistically lower serum Ca++ concentration than that of the controls (p = 0.049), but the other groups did not show any difference in relation to the controls.CONCLUSION: Daily intake of 300 µmoL/kg/day of omeprazole decreased the BMD of the femur, but without changes to the rigidity and strength of the femur in adult rats.

Na busca constante, tanto de material biológico alternativo para a realização de implantes, quanto de novas opções de modelos de experimentação animal, o objetivo desta investigação foi descrever o comportamento mecânico do peritônio da paca (Cuniculus paca Linnaeus, 1766) a fresco e conservado em glicerina a 98%. Amostras frescas e conservadas em glicerina por períodos de 30, 60 e 90 dias foram submetidas a testes mecânicos de tração. Quatro animais adultos, três machos e uma fêmeas, com peso corporal médio de oito quilogramas, foram utilizados para colheita das amostras de peritônio. Todos os tecidos conservados em glicerina a 98% apresentaram diminuição na rigidez e aumento na ductibilidade e tenacidade. Considerando-se a força máxima aplicada ao peritônio, evidenciou-se aumento significativo nos valores (p<0,01) das amostras conservadas por 60 e 90 dias, quando comparado ao material a fresco. Com relação a variável alongamento, notou-se aumento nos valores relativos aos materiais em glicerina em todos os tempos de conservação, verificando-se diferença significativa (p<0,01) entre os valores das amostras a fresco. A variável área também se apresentou significativa (p<0,01) entre os valores das amostras a fresco (5,40 mm²) e os preservados em glicerina pelos períodos de 30 dias (4,50 mm²), 60 dias (9,00 mm²) e 90 dias (7,20 mm²), indicando assim, que a área desta membrana aumentou em 0,033 mm² por dia. Mediante os resultados observados, concluiu-se que a glicerina 98% é uma substância eficiente para a conservação do peritônio da paca, pois melhorou suas propriedades mecânicas permitindo que as membranas suportem maiores forças de deformação. Assim, os resultados obtidos nos ensaios mecânicos do peritônio da paca sugerem sua utilização como mais uma opção de material biológico.

In constant searching for alternative biological material to perform implants and new options of experimental animal models, the objective of this investigation was to describe the mechanical properties of the peritoneum paca (Cuniculus paca Linnaeus, 1766) fresh and preserved in 98% glycerin. Samples of fresh and preserved in glycerin for periods of 30, 60 and 90 days were subjected to mechanical tests. Four adult animals, male or female, with mean body weight of eight kilograms, were used for collecting samples of the peritoneum. All tissues preserved in glycerin 98% showed a decrease in stiffness and increase in ductility and toughness. Considering the maximum force applied to the peritoneum, significant increase was observed in values (p<0.01) of samples stored for 60 and 90 days when compared to fresh material. In relation to the stretch variable, an increase was observed in all storage time of glycerin samples, verifying significant difference (p<0,01) when compared with the fresh samples. The variable area also showed significance (p <0.01) between the values of the fresh samples (5.40 mm²) and preserved in the glycerin by periods of 30 days (4.50 mm²), 60 days (9.00 mm²) and 90 days (7.20 mm²), thus indicating that the area of this membrane increased by 0.033 mm² per day. Generally, it was concluded that the 98% glycerin is a substance effective for the preservation of the peritoneum of the agouti paca, therefore improves its mechanical properties allowing the support membranes greater deformation forces. Thus, the results obtained in mechanical tests of the peritoneum of paca suggest its use as an alternative biological material

Objective: To compare, using photoelasticity, internal stress produced by USS II type screw with 5.2 and 6.2 mm external diameters, when submitted to three different pullout strengths. Methods: Two photoelastic models were especially made. The simulation was performed using loads of 1.8, 2.4 e 3.3 kgf.The fringe orders were evaluated around the screws. In all the models analyzed the shear stress were calculated. Results: Independently of the applied load, the smaller screw showed higher values of shear stress. Conclusion: According to the analysis performed, we observed that the place of highest stress was in the first thread of the lead, close to the head of the screws. Experimental study.

AIM: To evaluate the influence of the format and surface treatment of implants, as well as the substrate used in primary stability. METHODS: Thirty-two Conexão® implants were used: 8 conical (CC) (11.5 x 3.5 mm) and 24 cylindrical (11.5 x 3.75 mm) - 8 external hexagon implants without surface treatment (MS), 8 external hexagon implants with double Porous treatment (MP), 8 internal hexagon implants with Porous treatment (CA). They were inserted in Nacional® polyurethane in three densities (15, 20 and 40 PCF). The insertion torque (IT) (N.cm) was quantified using the digital Mackena® torque meter, and the pullout force (PF) (N) by means of axial traction force with a 200 kg load cell, performed in a Universal Test Machine (Emic® DL10000) and the Tesc 3.13 software. Data were analyzed statistically by ANOVA and Tukey's test with a significance level of 5%. RESULTS: Difference was observed between groups (p<0.05). Regarding the IT, MP and MS inserted to the substrate 40PCF showed higher values with statistically significant difference with all interactions implants x substrate; the 15 and 20PCF densities was not significant in all groups of implants. MP, MS, CC and CA did not differ significantly, even inserted in a lower density, where CC showed better IT compared with other densities. For PF, the best performance was the interaction implant CA x 40PCF substrate, showing a difference from the other implants inserted in all substrates. CONCLUSIONS: The higher bone density and cylindrical implants with surface treatment provides greater IT and PF.

INTRODUÇÃO: A realização de atividade física garante benefícios ao tecido ósseo uma vez que o estresse provocado pelo carregamento promove adaptações positivas em suas propriedades mecânicas, sendo sua utilização uma estratégia não farmacológica para fortalecimento ósseo. OBJETIVO: investigar o efeito de protocolos de treinamento de alto impacto com frequências semanais e períodos diferentes nas propriedades mecânicas de ossos de ratas Wistar. MÉTODOS: Foram utilizadas 54 ratas Wistar, idade média de 10 semanas, divididas em seis grupos (n = 9): GCI (grupo controle, quatro semanas, sedentário), GTI3 (treinou três vezes por semana durante quatro semanas), GTI5 (treinou cinco vezes por semana, quatro semanas), GCII (grupo controle, oito semanas, sedentário), GTII3 (treinou três vezes por semana, oito semanas) e GTII5 (treinou cinco vezes por semana, oito semanas). O protocolo de alto impacto consistiu de 10 saltos verticais por sessão. RESULTADOS: Os ossos dos animais que receberam treinamento de alto impacto com frequência semanal elevada por um período maior de tempo mostraram valores superiores de suas propriedades mecânicas força máxima e rigidez relativa quando comparados aos demais grupos. CONCLUSÃO: Os resultados indicam que a realização de um protocolo de treinamento de alto impacto na forma de saltos verticais possui efeitos positivos sobre o tecido ósseo mesmo com frequência semanal reduzida, embora a realização de uma frequência semanal maior por um período mais elevado garanta melhores resultados.

INTRODUCTION: Physical activity has well established benefits on bone mechanical proprieties and is a non-pharmacological treatment strategy of bone weakening pathologies where given loading stress promotes adaptive responses that enhance bone strengthening. OBJECTIVE: to investigate the effect of high-impact exercise training protocols with different durations and weekly frequencies on bone mechanical proprieties of female Wistar rats. METHODS: fifty-four female Wistar rats, 10 weeks old, were divided into six groups (n=9 each): GCI (four week sedentary group, control), GTI3 (trained three times per week, four weeks), GTI5 (trained five times per week, four weeks), GCII (eight week sedentary group, control), GTII3 (trained three times per week, eight weeks) and GTII5 (trained five times per week, eight weeks). The high-impact training protocol was based on the completion of 10 vertical jumps by the animals per session. RESULTS: Bone mechanical proprieties in the groups that trained with higher weekly frequency for longer periods had greater maximum strength and stiffness when compared with the animals that trained less. CONCLUSIONS: the present results indicate that performance of high-impact training protocol has beneficial effects on bone mechanical proprieties, even with low weekly frequency, suggesting hence, that for bone gain, daily work volume is not necessary; however, for greater result, daily exercise does present better outcome.

OBJETIVO: Realizar um estudo biomecânico de quatro técnicas de fixação das fraturas em quatro partes da cabeça umeral. MÉTODOS: A fratura foi reproduzida em 40 úmeros plásticos, divididos em grupos de dez conforme a técnica de fixação, cada uma delas empregando diferentes recursos de fixação, em configurações distintas. Os modelos umerais foram montados em uma escápula de alumínio, com tiras de couro mimetizando os tendões do capuz rotador, e submetidos a ensaios de encurvamento e de torção em uma máquina universal de ensaios, usando a rigidez relativa como parâmetro de avaliação. Montagens com o úmero intacto foram analisadas para comparação. RESULTADOS: O comportamento biomecânico das técnicas de fixação variou dentro de uma ampla faixa, as montagens incluindo a placa DCP e os parafusos de 4,5mm de diâmetro sendo significantemente mais rígidos do que as montagens com os fios de Kirschner e os parafusos 3,5 mm de diâmetro. CONCLUSÃO: As quatro técnicas foram capazes de suportar cargas compatíveis com a demanda fisiológica, mas aquelas com a maior rigidez relativa devem ser as preferidas para finalidades clínicas. Trabalho experimental.

OBJECTIVE: To carry out a biomechanical study of four techniques for fixation of four-part humeral head fractures. METHODS: The fracture was reproduced in 40 plastic humeri, divided into groups of ten according to the fixation technique, each one employing different fixation resources, in different configurations. The humeral models were mounted on an aluminum scapula, with leather straps simulating the rotator cuff tendons, and submitted to bending and torsion tests in a universal testing machine, using relative stiffness as an evaluation parameter. Assemblies with intact humeri were analyzed for comparison. RESULTS: The biomechanical behavior of the fixation techniques varied within a wide range, where the assemblies including the DCP plate and the 4.5mm diameter screws were significantly more rigid than the assemblies with the Kirschner wires and the 3.5mm diameter screws. CONCLUSION: The four fixation techniques were able to bear loads compatible with the physiological demand, but those with higher relative stiffness should be preferred for clinical application. Laboratory investigation.