Evaluation of the range of motion of a hip arthroplasty system: a computer simulation study / Avaliação da amplitude de movimento de um sistema artroplástico do quadril: estudo por simulação computacional

ABSTRACT

ABSTRACT Objective: To date, the literature lacks consensus on the most efficient method to measure the range of motion of an in vitro prosthetic system. In this study, we propose the use of a relatively low-cost online software to measure the range of motion of hip prosthetic implants manufactured in Brazil and compare its results with the current technical standards for hip arthroplasty. Methods: Three different diameters of femoral heads were evaluated (28 mm, 32 mm, and 36 mm). The mean values of the angular displacement of the prosthesis in each motion axis were obtained by computer simulations. Results: The range of motion with each femoral head was 28mm (extension/flexion 148°, internal/external rotation 179°, adduction/abduction 107°), 32 mm (152°/185°/114°), and 36 mm (158°/193°/120°). Conclusion: The computational method showed that the larger the femoral head, the greater the range of motion of the hip joint prosthetic system. Additional clinical studies are necessary to compare the physical results obtained with the values found in this study by computational modeling. Level of evidence V, Experimental study.

RESUMO

RESUMO Objetivo: A maneira mais eficiente de se aferir a amplitude de movimento de um sistema protético in vitro ainda não é bem estabelecido na literatura. Assim, o presente estudo propõe a utilização de um software online de custo relativamente baixo para mensuração da amplitude de movimento de um conjunto protético nacional de quadril e comparar os resultados obtidos com a norma técnica vigente para as artroplastias de quadril. Métodos: A avaliação foi realizada com três diferentes diâmetros de cabeças femorais (28 mm, 32 mm e 36 mm); os valores médios do deslocamento angular da prótese em cada eixo de movimento foram obtidos por meio de simulações computacionais no programa Autodesk Inventor. Resultados: as amplitudes de movimento obtidas foram cabeça 28mm (extensão/flexão 148°, rotação interna/externa 179°, adução/abdução 107°), cabeça 32° (152°/185°/114°), cabeça 36° (158°/193°/120°). Conclusão: O método computacional utilizado no presente estudo possibilitou concluir que quanto maior a cabeça femoral, maior será a amplitude de movimento do sistema protético para articulação de quadril. Novos estudos clínicos, tanto pré quanto pós-operatórios, devem ser realizados para comparar os resultados físicos obtidos com os valores encontrados nesta avaliação por meio de modelo computacional. Nível de Evidência V, Estudo experimental.