Comparação biomecânica entre hastes intramedulares de titânio e aço inoxidável
DOI:
https://doi.org/10.36557/2674-8169.2026v8n9p234-248Keywords:
Hastes intramedulares; Titânio; Aço inoxidável; Biomecânica; Osteossíntese; Fraturas de ossos longos; Fixação intramedular; Consolidação óssea.Abstract
As hastes intramedulares constituem uma das principais alternativas para a estabilização de fraturas de ossos longos, proporcionando alinhamento, estabilidade e possibilidade de mobilização precoce. Entre os materiais empregados na fabricação desses dispositivos, o titânio e o aço inoxidável apresentam propriedades mecânicas distintas que podem influenciar o comportamento do implante e a resposta óssea. Este trabalho tem como objetivo comparar, sob o ponto de vista biomecânico, as características das hastes intramedulares confeccionadas em titânio e aço inoxidável, considerando parâmetros como módulo de elasticidade, resistência mecânica, rigidez, resistência à fadiga e interação entre implante e tecido ósseo. O aço inoxidável apresenta elevada resistência mecânica e maior módulo de elasticidade, conferindo maior rigidez ao sistema de fixação. Essa característica pode favorecer a manutenção da estabilidade em determinadas situações, porém também pode aumentar a discrepância de rigidez entre o implante e o osso, potencialmente alterando a distribuição das cargas e contribuindo para fenômenos relacionados à proteção contra estresse. O titânio, por sua vez, apresenta menor módulo de elasticidade e maior compatibilidade mecânica com o tecido ósseo, permitindo uma distribuição de cargas potencialmente mais próxima das condições fisiológicas. Além disso, suas propriedades de resistência à corrosão e biocompatibilidade constituem vantagens relevantes para aplicações ortopédicas. Entretanto, a menor rigidez do titânio não significa necessariamente menor desempenho clínico, uma vez que a estabilidade proporcionada pela haste depende também de fatores como geometria do implante, diâmetro, comprimento, desenho das travas, técnica cirúrgica, localização e padrão da fratura e qualidade óssea. Do ponto de vista biomecânico, portanto, a escolha entre titânio e aço inoxidável não deve ser baseada exclusivamente nas propriedades isoladas dos materiais. A literatura demonstra que ambos podem proporcionar adequada estabilidade para diferentes tipos de fraturas, desde que corretamente dimensionados e empregados. A comparação entre esses materiais deve considerar a relação entre rigidez, resistência, fadiga e transferência de carga ao osso. Assim, o conhecimento das propriedades biomecânicas de cada material é fundamental para a seleção individualizada do implante e para a otimização dos resultados da osteossíntese.
Downloads
References
MAHAR, Andrew T.; LEE, Steven S.; LALONDE, Francois D.; IMPELLUSO, Tom; NEWTON, Peter O. Biomechanical comparison of stainless steel and titanium nails for fixation of simulated femoral fractures. Journal of Pediatric Orthopaedics, Philadelphia, v. 24, n. 6,
p. 638-641, 2004. DOI: 10.1097/00004694-200411000-00008.
HAYES, Jessica S.; RICHARDS, Robert G. The use of titanium and stainless steel in fracture fixation. Expert Review of Medical Devices, London, v. 7, n. 6, p. 843-853, 2010. DOI:
1586/erd.10.53.
AITCHISON, G. A.; JOHNSTONE, A. J.; SHEPHERD, D. E. T.; WATSON, M. A. A comparison of the torsional performance of stainless steel and titanium alloy tibial intramedullary nails: a clinically relevant approach. Biomedical Materials and Engineering, Amsterdam, v. 14, n. 3, p. 235-240, 2004.
CHEN, Yen-Nien; LEE, Pei-Yuan. Mechanical behaviors of titanium, nickel-titanium, and stainless elastic intramedullary nail in fixation of tibial diaphyseal fractures. Injury, Amsterdam, v. 54, n. 12, p. 111097, 2023. DOI: 10.1016/j.injury.2023.111097.
KARAARSLAN, Ahmet Adnan; KARAKAŞLI, Ahmet; AYCAN, Hakan; ERTEM, Fatih; SESLI, Erhan. Biomechanical comparison of three-point bending resistance of titanium and stainless steel locking screws in intramedullary nails. Joint Diseases and Related Surgery, Ankara, v. 26, n. 3, 2015.
HSU, Ching-Chi; YONGYUT, Amaritsakul; CHAO, Ching-Kong; LIN, Jinn. Notch sensitivity of titanium causing contradictory effects on locked nails and screws. Medical Engineering & Physics, Oxford, v. 32, n. 5, p. 454-460, 2010. DOI:
1016/j.medengphy.2010.03.006.
AHMED, et al. A computational evaluation of the effect of intramedullary nail material properties on the stabilization of simulated femoral shaft fractures. Medical Engineering & Physics, Oxford, 2007.
BÜHLER, et al. Biomechanical assessment of titanium and stainless steel posterior spinal constructs: effects of absolute/relative loading and frequency on fatigue life and determination of failure modes. Spine, Philadelphia, 1998.
GUPTA, et al. A systematic review of the use of titanium versus stainless steel implants
for fracture fixation. Journal of Orthopaedic Trauma, Philadelphia, 2021.
HAYES, Jessica S.; RICHARDS, Robert G. Titanium and stainless steel in fracture fixation: biomechanical and biological considerations. In: literatura especializada em biomateriais e fixação de fraturas. 2010.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 Lucas Zampronha Correia, Matheus Moreno de Oliveira, Thiago Henrique Queiroz de Oliveira, Gabriel Candiota Dias, Caio Nóbrega Borges, Jetro da Silva Torquato Costa, Isabel de Araújo Lima Nadaf, Dayna Aragão Benchimol

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Authors are copyright holders under a CCBY 4.0 license.



