Análise da resistência de fios cirúrgicos utilizados no reparo do manguito rotador

Strength analysis of surgical sutures used to repair the rotator cuff

ARTIGO ORIGINAL

Análise da resistência de fios cirúrgicos utilizados no reparo do manguito rotador^*

Strength analysis of surgical sutures used to repair the rotator cuff

Marcus Valladares Guimarães^I; Lúcio Honório de Carvalho Júnior^II

^IMestre em Medicina pela Universidade Federal de Minas Gerais; Membro das Sociedades Brasileiras de Cirurgia do Joelho, Artroscopia e Cirurgia do Ombro e Cotovelo

^IIDoutor, Professor Adjunto do Departamento de Aparelho Locomotor da Faculdade de Medicina da Universidade Federal de Minas Gerais – UFMG – Belo Horizonte (MG), Brasil

^{Endereço para correspondência}

RESUMO

OBJETIVO: Analisar a resistência final suportada por dois tipos de fio e pela interface âncora-fio em três diferentes implantes tipo âncora submetidos à tração contínua, com o propósito de indicar o mais apropriado para sutura de estruturas como o manguito rotador do ombro.

MÉTODOS: Os testes foram feitos em três grupos: grupo 1 – parafuso âncora de titânio com fio Ethibond^® #2; grupo 2 – parafuso âncora de titânio com fio Fiber Wire^® #2; e grupo 3 – parafuso âncora de titânio 5,0mm Corkscrew^®.

RESULTADOS: No grupo 1, a carga máxima média até a soltura foi de 124,5 newtons (N), sendo a mínima de 105N e a máxima de 180N, com variação de 75N entre os dois extremos e desvio-padrão de 23,03N. No grupo 2, a carga máxima média até a soltura foi de 298N, mínima de 230N, máxima de 375N, com variação de 145N e desvio-padrão de 44,73N. No grupo 3, foi obtida a maior carga máxima média, sendo esta de 272N, a mínima de 205N e a máxima de 340N, com variação de 135N. A análise estatística demonstrou diferença significativa entre as médias de cargas resistidas entre os grupos 1 x 2 e 1 x 3 (p < 0,001).

CONCLUSÃO: Observou-se semelhança na resistência final obtida com o fio Fiber Wire^® independentemente da âncora usada. O fio Ethibond #2 apresentou resistência inferior, menor que a desejada para a sutura de estruturas como do manguito rotador do ombro.

Descritores: Bainha rotadora/cirurgia; Técnicas de sutura; Fios ortopédicos

ABSTRACT

OBJECTIVE: To analyze the final strength withstood by two types of suture threads and by the anchor-suture interface in three different anchor implants submitted to continuous traction for the purpose of choosing the most appropriate to suture structures such as the shoulder rotator cuff.

METHOD: Tests were performed in three groups: Group 1 – titanium anchor screw with Ethibond^® #2 suture, Group 2 – titanium anchor screw with Fiber Wire^® #2 suture, and Group 3 – Corkscrew^® 5.0 mm anchor screw.

RESULTS: In Group 1, mean maximum load till loosening was 124.5 124,5 Newtons (N), the minimum load was 105 N, and the maximum load was 180 N, with a range of 75 N between the two extremes, and standard deviation of 23.03 N. In Group 2, the mean maximum load till loosening was 298 N, the minimum load was 230 N, the maximum load was 375 N, with a range of 145 N, and standard deviation of 44.73 N. In Group 3, the highest mean maximum load was measured, of 272 N, the minimum load was 205 N, and the maximum load of 340 N, with a range of 135 N. Statistical analysis showed a significant difference between the mean loads withstood between groups 1 and 2, and between groups 1 and 3, (p < 0.001).

CONCLUSION: Final strength was similar with Fiber Wire^® suture irrespective of the anchor used. Ethibond #2 suture showed lower strength, lower than that desired to suture structures such as the shoulder rotator cuff.

Keywords: Rotator cuff/surgery; Suture techniques; Bone wires

INTRODUÇÃO

A evolução da cirurgia ortopédica e a necessidade da fixação das partes moles ao osso ampliaram muito o uso de âncoras como método eficiente, rápido e de baixa morbidade⁽¹⁾. A desejada reabilitação precoce após o reparo do manguito rotador está diretamente relacionada à gravidade da lesão, bem como à qualidade da fixação obtida nas interfaces osso-implante e sutura-tendão⁽²⁾.

A qualidade da sutura realizada com âncoras depende de vários fatores: sua resistência à tração, sua força, e da interação entre a âncora e o fio de sutura⁽³⁾. Segundo Sasaki et al, o tendão supra-espinhal a 30º de abdução transmite cerca de 300N de carga à sua inserção⁽⁴⁾. Hughes et al encontraram valores de 175N⁽⁵⁾. France et al analisaram a força inicial suportada pelos reparos realizados com suturas em que os fios atravessavam túneis ósseos, encontrando valores máximos de resistência em torno de 200N⁽⁶⁾.

No Brasil, como em muitos países, existem restrições importantes quanto ao custo do material utilizado em cirurgias ortopédicas. Na utilização de âncoras, o fio Ethibond^® #2 é uma das opções mais baratas, sendo seu uso disseminado por várias regiões.

Este estudo tem como objetivo analisar dois diferentes fios de sutura quanto à sua resistência final, seja na interface âncora-fio seja nele próprio, quando submetidos à tração contínua, com o propósito de indicar o mais apropriado para sutura de estruturas como o manguito rotador do ombro.

MÉTODOS

O preparo do material e todos os testes foram feitos no Laboratório de Ensaios Especiais do Centro de Desenvolvimento Tecnológico e Nuclear (CDTN) da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Apesar de utilizadas sobre madeira, as recomendações técnicas de utilização das âncoras foram seguidas como na cirurgia. Todos os testes de tração foram realizados na presença de um dos autores e de técnico que operou a máquina de tração. A angulação de inserção foi orientada com a ajuda de goniômetro. Durante os testes, as âncoras foram fixadas em madeira de alta densidade, a 90º com o plano da superfície, na profundidade determinada pelo fabricante, sendo realizados apenas cinco ensaios por bloco de madeira. Apesar de a madeira não reproduzir a situação clínica, o objetivo foi testar a força resistida pela sutura e pelo fio e não pelo implante, sendo, portanto, importante que a fixação fosse rígida e igual para todas as âncoras⁽³⁾.

As medidas foram realizadas após a correta fixação do bloco de madeira na base para realização do teste. Ganchos fixando tiras de polietileno onde se realizaram os pontos de Mason-Allen foram, em seguida, adaptados para tração. Essa base mantinha o bloco de madeira fixo e com inclinação constante, sendo a tração realizada com um ângulo de 90º. Os fios foram presos à máquina de tração com nó realizado manualmente.

O teste de tração para cada implante isoladamente partia de zero newton a uma velocidade de 0,5cm/min até o momento de ruptura do fio, registrando-se em gráfico a carga máxima resistida. Durante o procedimento foi utilizada máquina de tração universal da marca Instrom^® modelo TTDML com carga limite de 2.000N (figura 1). A temperatura ambiente era de 25º Celsius. O alongamento do fio foi calculado multiplicando-se a distância do início do teste até o ponto de ruptura no gráfico, medido em centímetros, pela velocidade da tração (0,5cm/min) dividida pela velocidade do papel de registro (2cm/min).

Os resultados obtidos por medida com paquímetro digital Shan CE^® foram agrupados de acordo com seu grupo, sendo analisados separadamente e comparativamente entre eles. Foram realizados 10 testes com cada um dos grupos (figura 2): grupo 1 – parafuso âncora titânio 5,0 x 16mm Hexagon^®, Campinas, Brasil, com fio Ethibond^® #2, (Ethicon^®); grupo 2 – parafuso âncora titânio 5,0 x 16mm Hexagon^®, Campinas, Brasil, com fio Fiber Wire^® #2, (Arthrex^®); grupo 3 – parafuso âncora titânio 5,0mm Corkscrew^® com fio Fiber Wire^® #2 (Arthrex^®).

Foram analisados: carga máxima suportada, tempo de ruptura, alongamento, início da deformação do fio; local e padrão da ruptura; o maior e o menor valor máximo resistido entre os diversos fios e a média da carga máxima antes da ruptura. A variação das forças resistidas também foi anotada.

Na análise estatística utilizou-se o programa Excel^® (Microsoft^®) com o uso do teste t, cauda dupla, considerando variâncias diferentes para análise dos diferentes grupos. Considerou-se o valor p significativo quando menor ou igual a 0,05. Quando menor ou igual a 0,001, considerou-se como altamente significativo.

RESULTADOS

Não foram encontradas falhas na fixação madeira-âncora. No grupo 1 (tabela 1), a carga máxima média até a soltura foi de 124,5N, sendo a mínima de 105N e a máxima de 180N, com variação de 75N entre os dois extremos e desvio-padrão de 23,03N. No grupo 2 (tabela 2), a carga máxima média foi de 298N, mínima de 230N, máxima de 375N, com variação de 145N e desvio-padrão de 44,73N. No grupo 3 (tabela 3), foi obtida a maior carga máxima média (272N), sendo a mínima de 205N e a máxima de 340N, com variação de 135N. A análise estatística mostrou diferença altamente significativa entre as médias de cargas resistidas entre os grupos 1 x 2 e 1 x 3 (p < 0,001) (tabela 4).

Quanto aos parâmetros "tempo necessário para ruptura do fio" e "início da deformação", também houve diferença altamente significante entre os grupos 1 x 2 e 1 x 3. Os parâmetros alongamento antes da ruptura e deformação (alongamento antes da deformação) mostraram diferença significativa entre esses grupos. Não houve diferença entre os grupos 2 x 3 com relação a esses parâmetros.

Todos os fios se romperam após período de deformação plástica. Nos grupos 1 e 2, houve nove rupturas no parafuso âncora e uma na periferia do nó. No grupo 3, cinco rupturas no parafuso âncora e cinco na periferia do nó.

Quanto ao padrão da ruptura, nos grupos 1 e 2, houve duas secções no parafuso âncora e oito rupturas por estiramento. No grupo 3, houve uma secção no parafuso âncora e nove rupturas por estiramento.

DISCUSSÃO

A praticidade e os bons resultados com o uso das âncoras ósseas as vem consagrando em cirurgias do ombro e nas situações em que é necessária reinserção das partes moles ao osso^(4,7-9).

Acredita-se que o manguito rotador, em atividades cotidianas, resiste a trações que variam entre 140 e 200N em uma pessoa normal, sendo o supra-espinhal o tendão mais solicitado, chegando a suportar cerca de 300N a 30º de abdução. Por essa razão, é o tendão mais freqüentemente lesado⁽¹⁾. Nas intervenções sobre o manguito rotador, raramente é possível o reparo tendão-tendão, sendo necessário, na maioria das vezes, o reparo tendão-osso⁽¹⁰⁾.

Nos reparos tendinosos do ombro, a reabilitação precoce comprovadamente influencia o resultado final da cirurgia^(11-14).

Mahar et al estudaram a resistência de três diferentes nós: Duncan, Weston e San Diego usando dois fios de sutura: Ethibond^® #2 (Ethicon^®) e Force Fiber^® (Stryker^®)⁽¹⁵⁾ . O teste foi realizado com ciclos de tração de 3mm, variando de 10N a 45N. O fio Force Fiber^® apresentou ponto de ruptura em 279 ± 41N com o nó San Diego, 254N ± 41N com o nó Weston e 224 ± 70N com o Duncan⁽¹⁵⁾. Elkousy et al, avaliando os nós Weston, Square, Duncan e Nicky's, concluíram que todos têm resistência similar⁽¹⁶⁾.

Durante o pré-teste para a definição do tipo de nó, decidimos que este seria manual sem ajuda do instrumental artroscópico. Com a ajuda do instrumental artroscópico, o nó dado com Ethibond^® #2 escorregava durante a tração, inviabilizando o teste. O primeiro nó manual duplo seguido de três laços simples apresentou boa resistência, sendo o adotado.

O fio Ethibond^® #2 mostrou resistência insuficiente para o uso em reparos do manguito rotador, pois atingiu como média de carga máxima 124,5N. Hughes et al encontraram forças de tração do supra espinhal de 175N, com o membro superior abduzido e rodado externamente⁽⁵⁾. O fio Fiber Wire^® mostrou o mesmo comportamento quanto à resistência máxima, independente da âncora.

A tração estática foi a que pareceu representar melhor a situação in vivo. A escolha do tipo de nó evitou durante a pesquisa seu escorregamento e acomodação. Tal situação é artificial, nem sempre reproduzindo o que se encontra no campo cirúrgico.

CONCLUSÃO

Observou-se semelhança na resistência final obtida com o fio Fiber Wire^®, independentemente da âncora usada. O fio Ethibond^® #2 apresentou resistência menor do que a necessária para sutura do manguito rotador.

Recebido em 6/5/08.

Aprovado para publicação em 3/7/08.

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Trabalho realizado no Núcleo de Ortopedia e Traumatologia de Belo Horizonte e no Centro de Desenvolvimento de Tecnologia Nuclear da Universidade Federal de Minas Gerais – UFMG – Belo Horizonte (MG), Brasil.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  27 Ago 2008
• Data do Fascículo
  Jul 2008

Histórico

• Aceito
  03 Jul 2008
• Recebido
  06 Maio 2008