Efeito do adesivo butil-2-cianoacrilato em osteotomias e enxerto ósseo em coelhos: aspecto macroscópico e radiográfico

Resumos

OBJECTIVE: To evaluate the effect of butyl-2-cyanoacrylate tissue adhesive in osteotomies and bone grafts, with regard to macroscopic and radiographic characteristics. METHODS: Forty-eight rabbits were used, randomly divided into four groups of 12 animals, with observation periods of two, four, eight and 16 weeks. Both thoracic limbs were operated in each animal and two osteotomies were performed in each of the radii, withdrawing a bone fragment (bone graft) of 1 cm in length. On one side, the bone graft was then replaced and a drop of adhesive was applied to each of the osteotomies. On the other side, the same procedure was performed without applying the adhesive. The rejection level for the nullity hypothesis was set at 0.05% or 5%. RESULTS: Blue marks were present in all the surgical specimens in which adhesive was applied. From the fourth week onwards, there was absence of movement of the bone grafts with adhesive and control. In group A, in the proximal osteotomies with adhesive, there was less deviation of the bone graft (p = 0.02). In group C, the union (p = 0.03) and the integration of the bone graft (p = 0.02) were better in the proximal osteotomies with adhesive. CONCLUSIONS: The adhesive was not completely metabolized within 16 weeks. There was clinical consolidation of the osteotomies within four weeks. The adhesive stabilized the bone graft within the first weeks and did not interfere with the consolidation of the osteotomies, or the integration of the bone graft in radiographic observations.

Tissue Adhesives; Enbucrilate; Osteotomy; Polymerization; Bone Transplantation; Osseointegration

ARTIGO ORIGINAL

Efeito do adesivo butil-2-cianoacrilato em osteotomias e enxerto ósseo em coelhos: aspecto macroscópico e radiográfico

Mário Sérgio Viana Xavier^I; Vilnei Mattioli Leite^II

^IProfessor Titular de Ortopedia e Traumatologia da UNIVÁS-FACIMPA - Pouso Alegre, MG, Brasil

^IIProfessor Livre-Docente do Departamento de Ortopedia da Unifesp - São Paulo, SP, Brasil

^{Endereço para correspondência}

RESUMO

OBJETIVO: Avaliar o efeito do adesivo tecidual butil-2-cianoacrilato em osteotomias e enxerto ósseo (EO), sob o aspecto macroscópico e radiográfico.

MÉTODOS: Foram utilizados 48 coelhos, divididos aleatoriamente em quatro grupos de 12 animais, com períodos de observação de duas, quatro, oito e 16 semanas. Foram operados os dois membros torácicos de cada animal e realizadas duas osteotomias em cada um dos rádios, com a retirada de um fragmento ósseo (EO) de 1cm de comprimento. De um lado foi recolocado o EO no local e aplicada uma gota do adesivo em cada uma das osteotomias. No outro lado, foi realizado o mesmo procedimento sem a aplicação do adesivo. Fixou-se em 0,05 ou 5% o nível de rejeição da hipótese de nulidade.

RESULTADOS: Presença de marcas azuis em todas as peças cirúrgicas em que foi utilizado o adesivo. A partir da quarta semana, ausência de movimento dos EO com adesivo e controle. No grupo A, nas osteotomias proximais com adesivo, ocorreu menos desvio do EO (p = 0,02). No grupo C, a união (p = 0,03) e a integração do EO (p = 0,02) foram melhores nas osteotomias proximais com adesivo.

CONCLUSÕES: O adesivo não foi totalmente metabolizado com 16 semanas. Há consolidação clínica das osteotomias em quatro semanas. O adesivo estabilizou o EO nas primeiras semanas e não interferiu na consolidação das osteotomias, assim como na integração dos EO a observação radiográfica.

Descritores: Adesivos Teciduais; Embucrilato; Osteotomia; Polimerização; Enxerto Ósseo; Integração óssea

INTRODUÇÃO

Nas fraturas cominutivas da diáfise dos ossos longos, os fragmentos de osso cortical se comportam como enxerto autólogo necessitando com frequência de fixação interna⁽¹⁾, que nos leva à necessidade de dois atos operatórios. O primeiro, para a redução das fraturas e a colocação de implantes do tipo placas, parafusos, fios de aço, pinos, hastes intramedulares. O segundo ato operatório, para a remoção do implante⁽²⁾.

Além disso, existem autores que relatam vários tipos de complicações com o uso de implantes metálicos, tais como extrusão do material, palpação através da pele, distúrbios do crescimento ósseo, reabsorção óssea, osteoporose, interferência nas técnicas de tomografia computadorizada e ressonância nuclear magnética⁽³⁾.

O custo do implante metálico também é fator importante a ser considerado, pois, sendo alto, encarece o tratamento das fraturas, além de aumentar o tempo operatório com consequentes custos adicionais. Portanto, seria desejável, um método de fixação que estabilizasse os fragmentos ósseos, de custo mais baixo e sem as complicações inerentes ao uso do implante metálico⁽⁴⁾.

Os cianoacrilatos, um grupo de adesivos de polimerização rápida, que começaram a ser utilizados em cirurgia na década de 60⁽⁵⁾, tornaram possível o uso de tal método, por serem absorvíveis, biocompatíveis, fáceis de usar, de custo baixo, esterilizáveis em óxido de etileno, radiotransparentes e com propriedade de aderir às superfícies molhadas⁽⁶⁾.

Como o uso potencial dos cianoacrilatos no tratamento das fraturas tem recebido pouca atenção, resolveu-se estudar o efeito do butil-2-cianoacrilato em osteotomias e EO, do ponto de vista macroscópico e radiográfico.

MÉTODOS

Foram utilizados 48 coelhos (Oryctolagus cuniculus) brancos, machos, adultos, da linhagem Nova Zelândia, com peso corporal variando de 2.500 a 4.000g. Procedentes do Biotério da FACIMPA, alojados em gaiolas individuais, com iluminação natural e temperatura ambiente, alimentados com ração comercial própria para a espécie, ad libitum. O período de adaptação dos animais foi de duas semanas e foram submetidos ao experimento no Laboratório de Cirurgia Experimental do Departamento de Clínica Cirúrgica da FACIMPA.

Foram formados aleatoriamente quatro grupos de 12 animais cada um, denominados de A, B, C e D de acordo com o período de observação após o ato operatório, variando respectivamente em duas, quatro, oito e 16 semanas.

Adotaram-se as recomendações Éticas da Organização Internacional de Ciências Médicas (CIOMS), assim como os princípios do Colégio Brasileiro de Experiências em Animais. O trabalho foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Universidade Federal de São Paulo/Hospital São Paulo (Ref. CEP n.º 436/00).

O pré-anestésico foi feito com acepromazina a 1%, intramuscular (IM) na dose de 2mg/kg. Passados 40 minutos, os animais foram anestesiados com cloridrato de quetamina, na dose de 40mg/kg e cloridrato de xilazina a 2%, na dose de 8mg/kg, injetados IM.

Foi infiltrado 1ml de cloridrato de lidocaína 1%, na região dorso lateral do 1/3 distal dos antebraços e a seguir foi feita incisão reta da cútis de 3cm de comprimento com afastamento dos tendões extensor comum dos dedos para um lado e extensor radial do carpo para o outro lado, com exposição da metade distal do rádio por dissecção extraperiosteal. Removido um fragmento do rádio (EO) de 1cm de comprimento, após duas osteotomias transversas completas, com serra em disco de aço, adaptada em perfurador com bateria, Dremelâ modelo 750, com velocidade de 5.000 rotações por minuto, sob irrigação contínua de soro fisiológico a 0,9%. A osteotomia distal foi a 1,5cm proximal à articulação radiocárpica. A seguir, o fragmento do rádio, enxerto cortical autólogo, foi recolocado no local sem retirar o periósteo. Pingou-se uma gota do adesivo tecidual butil-2-cianoacrilato (Histoacryl^®, B. Braum, Melsungen AG, Alemanha), de cor azul, em cada osteotomia, no sentido dorsal para ventral, comprimindo a embalagem original estéril dotada de ponta capilar (Figura 1).

No outro membro torácico, controle, o EO foi apenas recolocado no local.

A síntese da epiderme foi realizada com pontos simples com náilon monofilamentar 4-0.

Foi variado o lado em que se usava o adesivo tecidual de maneira alternada, ou seja, se em um animal de um grupo se usou no membro torácico direito, no próximo animal do mesmo grupo o adesivo será usado no lado esquerdo.

Os animais foram observados diariamente na primeira semana e após uma vez por semana até a data da eutanásia. Caso apresentasse no local da operação sinal de infecção com comprometimento do estado geral ou fratura, era submetido à eutanásia e substituído, para evitar sofrimento e para manter a padronização da amostra.

Nos períodos predeterminados, os animais foram anestesiados, as feridas operatórias foram examinadas em relação à presença de deiscência, infecção ou fístula.

Praticada a eutanásia com injeção intracardíaca de 3ml de cloreto de potássio (KCl) a 10%. Os antebraços foram removidos, os tecidos moles retirados e as peças cirúrgicas observadas em relação à presença de deformidade e de marcas azuis. Foi testada a estabilidade do EO observando a sua movimentação à manipulação com pinça anatômica.

As peças cirúrgicas do mesmo animal foram identificadas e radiografadas aos pares em posicionamento anteroposterior (AP) e lateromedial (LM) com distância padrão de 100cm.

Estabelecido pontuações para o deslocamento do EO, união das osteotomias e a integração do EO, nas osteotomias proximal e distal, assim como nas incidências radiográficas em AP e LM, prevalecendo o pior resultado para cada item, ou seja, se o deslocamento do EO na osteotomia proximal no lado direito em AP foi 0 e em LM foi 1, prevalece a pontuação 0. A presença ou ausência de fratura do EO e ou da ulna, foi também analisada nas duas incidências radiográficas. A pontuação foi em sentido crescente, do pior resultado para o melhor, em todos os itens.

Deslocamento do enxerto ósseo: 0 - Maior do que 50% da superfície da osteotomia. 1 - Até 50% da superfície da osteotomia. 2 - Alinhado.

União das osteotomias: 0 - Solução de continuidade na superfície da osteotomia maior do que 50%. 1 - Solução de continuidade na superfície da osteotomia até 50%. 2 - Ausência de solução de continuidade na osteotomia.

Integração do enxerto ósseo: 0 - Ausência de integração. 1 - Remodelação do canal intramedular. 2 - Remodelação total da cortical.

Fratura do enxerto ósseo e da ulna: 0 - Presença. 1 - Ausência.

As radiografias foram avaliadas por três observadores independentes, em épocas diferentes e sem conhecimento do grupo do animal (Figura 2).

MÉTODO ESTATÍSTICO

Para a análise dos resultados foram realizados os seguintes testes: análise de variância para estudar a homogeneidade do peso dos animais antes da cirurgia entre os quatro grupos; teste t para comparar os pesos dos animais no período inicial e final em cada grupo; análise de variância de Friedman com a finalidade de comparar os valores das variáveis aferidas pelos três observadores que participaram do experimento. Esta análise foi aplicada separadamente para os resultados observados com o adesivo e com os controles; teste de Wilcoxon com o objetivo de comparar, para cada coelho, os resultados observados com o adesivo e com o controle.

Fixou-se em 0,05 ou 5% (a < 0,05) o nível de rejeição da hipótese de nulidade, assinalando-se em negrito os valores significantes.

RESULTADOS

Mostrou-se homogeneidade do peso dos animais na comparação do tempo pré-operatório entre os quatro grupos.

Não houve diferença significante entre o peso pré-operatório e na eutanásia e nem entre os D% do peso dos animais entre os grupos.

Não houve diferença significante entre os lados com adesivo e controle, em relação à deiscência, infecção, fístula, deformidade das peças cirúrgicas e estabilidade do EO.

Observou-se a presença de marcas azuladas, restos de adesivo, em todas as peças cirúrgicas em que foi utilizado o adesivo e a ausência em todos os controles.

Como não houve diferença estatisticamente significante entre os três observadores, na análise das radiografias, em relação à união das osteotomias, do deslocamento e a integração do EO, decidiu-se considerar a pontuação do observador de número 3, por ser a que mais se aproximou do melhor resultado esperado.

No grupo A, nas osteotomias proximais com adesivo ocorreu menos desvio do EO. Nos outros grupos não houve diferença significante entre adesivo e controle.

No grupo C, a união óssea foi melhor nas osteotomias proximais com adesivo. Nos outros grupos observou-se, com o tempo, aumento da pontuação em relação à união óssea, mas sem diferença estatisticamente significante entre adesivo e controle.

No grupo C, a integração do EO foi melhor nas osteotomias proximais com adesivo. Nos grupos A e B não ocorreu integração do EO na maioria das osteotomias.

Ocorreu a consolidação e a integração do EO com adesivo e controle, na maioria das osteotomias, até 16 semanas de observação.

Não ocorreu fratura do enxerto ósseo em nenhum dos animais.

Não houve diferença significante entre os lados com adesivo e controle em relação à fratura da ulna (Tabelas 1, 2, 3, 4 e 5).

DISCUSSÃO

Procurou-se, com as osteotomias, simular uma fratura cominutiva, com um padrão definido de cominuição e de lesão de partes moles, estabelecendo o local das osteotomias e a distância entre elas. O completo deslocamento do segmento ósseo foi obtido, removendo-o e recolocando-o no local original. O fragmento ósseo é na realidade enxerto de osso cortical autólogo, e as osteotomias podem ser consideradas como fraturas. As osteotomias foram realizadas na região de osso cortical e o local foi irrigado com soro fisiológico para evitar aquecimento e necrose óssea^(7,8); estudo em osso de cadáver mostrou que a rigidez de colagem do butil-2-cianoacrilato é cinco vezes maior em osso cortical do que em osso esponjoso e que supera o valor mínimo para ser adesivo ósseo⁽⁹⁾.

Foi mantido o periósteo no EO e nas extremidades ósseas, pois, após a retirada do periósteo, a substituição das células mortas da cortical do enxerto e a união das osteotomias foram muito mais lentas do que no grupo com periósteo⁽¹⁰⁾; em trabalho experimental, foi mostrado que o periósteo contribuiu com 30% na formação de novo osso no EO⁽¹¹⁾.

O controle foi no mesmo animal, pois a variação normal na atividade biológica (reabsorção, aposição, porosidade e nova formação óssea) no mesmo segmento do esqueleto em diferentes animais é tão grande que o uso de animais diferentes como controle é limitado. É de grande importância a comparação entre EO experimental e controle no mesmo animal, pois se um evolui mal o outro também evoluirá⁽¹²⁾. Optou-se por variar o lado em que se utilizou a técnica operatória em estudo, osteotomia com uso de adesivo, para evitar vício de amostragem.

O EO foi recolocado no local original, mantendo as superfícies proximal e distal bem adaptadas. Dois fatores são importantes para obter a união entre as extremidades ósseas e o EO: perfeita adaptação e imobilização. Quando a colocação do enxerto é perfeita, a ação muscular produz considerável tensão, forçando uma estrutura óssea contra a outra, funcionando como um potente estímulo para osteogênese, tanto do enxerto quanto das extremidades ósseas. A quantidade de calo ósseo que forma é pequena e a transformação em osso é mais rápida^(10,13).

Escolheu-se o adesivo butil-2-cianoacrilato por apresentar excelente adesividade, ser esterilizado, boa elasticidade e baixa toxidade para os tecidos, não evidencia induzir neoplasia celular, rápida polimerização e facilidade de aplicação em órgãos de animais de espécies diferentes, eliminado pelas rotas normais de excreção: urina, fezes e provavelmente pelo sistema respiratório^(9,14-18). Outro fator importante na escolha do butil-2-cianoacrilato é que já é utilizado em humanos, em alguns países da Europa e no Canadá, sem relato de efeito tóxico^(4,19).

Como sugerido pelos autores, foi pingada uma gota do adesivo em cada osteotomia, no sentido dorsal para ventral, de modo a permitir a formação óssea ao redor do adesivo^(20,21).

Os animais ficavam impossibilitados para a marcha até o sétimo dia de pós-operatório, sendo que a partir desta data passavam a melhorar lentamente, apoiando com os membros operados. A transmissão de forças mecânicas através das osteotomias é importante por minimizar o efeito de desuso, influenciar de maneira positiva a taxa, a quantidade, a eficácia da reparação e a remodelação do EO, que, quando colocado em partes moles, sem estresse, tende a ser reabsorvido^(1,22,23). Em alguns animais foi observado um edema difuso nas patas dianteiras, logo no dia seguinte ao ato operatório, cedendo espontaneamente em cerca de 10 dias, como observado pelos autores⁽⁸⁾.

Foram substituídos 10 animais, sendo seis devido à fratura (que ocorreu no lado controle em cinco animais e em um animal nos dois lados); quatro por infecção profunda com comprometimento do estado geral (dois no lado com adesivo e em dois no lado controle). Apesar de ter sido pequeno o número de animais que sofreram fraturas, o fato de terem ocorrido em maior número no lado controle, sugere que o rádio com EO e adesivo suportou mais peso, poupando a ulna de cargas axiais.

Não foi confirmado o poder anti-infeccioso do butil-2-cianoacrilato⁽¹⁷⁾, por não ter sido encontrada diferença significante em relação à infecção entre os lados com adesivo e controle.

Ao exame macroscópico, observou-se deformidade das peças cirúrgicas, em animais dos grupos A e B, sem diferença significante entre os lados com adesivo e controle. Nos outros dois grupos (C e D), não foi verificada deformidade, provavelmente devido à remodelação óssea que ocorreu durante a consolidação das osteotomias, como também observado pelos autores⁽⁸⁾.

Com quatro semanas o EO estava estável à manipulação em todas as peças cirúrgicas, semelhante ao observado pelos autores⁽²²⁾; a ausência de movimentação à manipulação é considerado um dos critérios clínicos para o diagnóstico de união das osteotomias⁽²⁴⁾. O adesivo não interferiu no processo de consolidação clínica das osteotomias até esse período de observação.

A polimerização do adesivo ocorreu em cerca de 30 segundos, não tendo sido observada a mudança da cor azul do adesivo para o branco, como observado pelos autores^(2,19,25).

Encontraram-se restos de adesivo em 100% dos animais; portanto, torna-se necessário um período de observação maior, para determinar o tempo necessário para a eliminação do adesivo e a sua ação nos tecidos. É reconhecida a degradação lenta dos ésteres com maior número de átomos de carbono, com alguns autores sugerindo que a completa remoção do adesivo pode não ocorrer nunca^{(6,7,15,17,20,26)}.

Observou-se na análise das radiografias que o adesivo foi responsável por menos desvio do EO na osteotomia proximal com adesivo, com duas semanas de observação (p = 0,02; Tabela 5), semelhante aos autores que verificaram a manutenção da posição dos fragmentos ósseos com uso do adesivo cianoacrilato, apesar de os animais apoiarem precocemente com o membro operado^(3,25,27,28). Estes resultados também estão de acordo com as observações in vitro, de que o butil-2-cianoacrilato apresentou resistência inicial de colagem alta^(2,14).

Observou-se que a união radiográfica foi melhor nas osteotomias proximais com adesivo no grupo C (p=0,03; Tabela 5).

Até 16 semanas, encontrou-se a união da maioria das osteotomias, sem diferença significante entre adesivo e controle, discordando dos autores que observaram consolidação de todas osteotomias de três a oito semanas^(22,29,30).

A integração radiográfica do EO com as extremidades ósseas ocorre quando existe continuidade do córtex, do canal medular, ausência da linha da osteotomia e a presença de calo ósseo mineralizado, ou seja, interligação estrutural e funcional entre um osso organizado e o enxerto⁽²⁵⁾.

A integração do EO foi melhor nas osteotomias proximais com adesivo, no grupo C (p = 0,02; Tabela 5). Também ocorreu a integração da maioria dos enxertos ósseos, sem diferença estatisticamente significante entre adesivo e controle, com 16 semanas de observação.

Foi observada nas radiografias integração do EO cortical autólogo da diáfise do rádio e da ulna com seis e com 16 semanas^(22,31). Apesar de existir uma relação íntima entre a revascularização do EO e a sua integração, foi mostrada a não previsão de incorporação do EO cortical, mesmo quando fixado de maneira estável em um leito saudável, com boa vascularização. Mesmo nestas condições ótimas o processo de incorporação foi complexo e controlado por múltiplos fatores, podendo continuar por meses⁽³²⁾.

Observou-se nas osteotomias proximais com adesivo, com duas semanas, menos desvio do EO e, com oito semanas, maior número de uniões e integrações dos enxertos ósseos, sugerindo que a boa adaptação e a estabilidade do EO no leito receptor foram importantes para esse resultado⁽¹³⁾.

A idade adulta dos animais, assim como o critério radiográfico mais rigoroso ao se considerar o pior resultado nas duas incidências radiográficas, pode ter contribuído para que o resultado da união óssea e da integração do EO tenha sido mais demorado do que o relatado na literatura.

Não ocorreu fratura no EO em nenhum dos animais. A causa provável das fraturas da ulna foi a sobrecarga mecânica pelas forças axiais que teve que suportar, sem diferença significante entre os lados com adesivo e controle. A ulna suporta, principalmente, forças transversais de cisalhamento e o rádio, as cargas axiais⁽⁸⁾.

A análise radiográfica do calo ósseo de cada uma das osteotomias foi prejudicada, devido à formação de um calo ósseo único. Entretanto, este fato não prejudicou a análise da união das osteotomias, pois os autores⁽³³⁾ concluíram, baseados na análise de fraturas da tíbia em coelhos adultos, que ortopedista e radiologista não têm uma base segura para o diagnóstico radiográfico de consolidação das fraturas. O tamanho radiográfico do calo ósseo é um mau prognóstico em relação à resistência da união da fratura. O restabelecimento da resistência e da rigidez após fratura está mais relacionado à quantidade de novo osso unindo os fragmentos ósseos do que à quantidade do calo ósseo⁽²³⁾.

CONCLUSÕES

O adesivo não é totalmente metabolizado com 16 semanas.

Há consolidação clínica das osteotomias em quatro semanas.

O adesivo estabiliza o enxerto ósseo nas duas primeiras semanas.

O adesivo não interfere na consolidação das osteotomias, assim como na integração dos enxertos ósseos, com 16 semanas de observação radiográfica.

AGRADECIMENTOS

Aos Professores Yara Juliano e Neil Ferreira Novo, Titulares de Saúde Coletiva da UNISA, pela análise estatística.

Aos Radiologistas Prof. Flávio Galvão Lima e Michelaine de Freitas Vasconcelos Gomes Nogueira e ao Ortopedista Paulo Calafiori Resende, pela análise das radiografias.

Trabalho recebido para publicação: 03/10/2011

Aceito para publicação: 13/01/2012

Os autores declaram inexistência de conflito de interesses na realização deste trabalho

Trabalho realizado junto com a Universidade do Vale do Sapucaí - Faculdade de Ciências da Saúde de Pouso Alegre (UNIVÁS-FACIMPA).

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  07 Jan 2013
• Data do Fascículo
  Out 2012

Histórico

• Recebido
  03 Out 2011
• Aceito
  13 Jan 2012