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Revista Brasileira de Ortopedia

Print version ISSN 0102-3616

Rev. bras. ortop. vol.47 no.1 São Paulo Jan./Feb. 2012

http://dx.doi.org/10.1590/S0102-36162012000100006 

ARTIGO ORIGINAL

 

Estudo biomecânico da fixação transcortical ou transesponjosa do enxerto de tendão patelar com pinos bioabsorvíveis na reconstrução do LCA em ovinos

 

 

Mauro Batista AlbanoI; Paulo César BorgesII; Mario Massatomo NambaIII; João Luiz Vieira da SilvaIV; Francisco de Assis Pereira FilhoV; Edmar Stieven FilhoVI; Jorge Eduardo Fouto MatiasVII

IMestre em Clínica Cirúrgica pela UFPR; Professor do Curso de Especialização em Traumatologia Esportiva e Artroscopia da UFPR; Membro do Serviço de Ortopedia e Traumatologia do Hospital do Trabalhador/UFPR – Curitiba, PR, Brasil
IIDoutor em Engenharia Mecânica; Professor do Departamento Acadêmico de Mecânica da Universidade Federal Tecnológica do Paraná/UTFPR – Curitiba, PR, Brasil
IIIMestre em Clínica Cirúrgica pela UFPR; Professor e Coordenador do Curso de Especialização em Traumatologia Esportiva da UFPR; Membro do Serviço de Ortopedia e Traumatologia da UFPR – Curitiba, PR, Brasil
IVDoutor em Clínica Cirúrgica pela UFPR; Professor do Curso de Especialização em Traumatologia Esportiva e Artroscopia da UFPR; Membro do Serviço de Ortopedia e Traumatologia da UFPR – Curitiba, PR, Brasil
VMédico; Professor do Curso de Especialização em Traumatologia Esportiva e Artroscopia da UFPR; Membro do Serviço de Ortopedia e Traumatologia da UFPR – Curitiba, PR, Brasil
VIMestre em Princípios de Cirurgia pela FEPAR -Curitiba, PR,Brasil
VIIDoutor em Clínica Cirúrgica; Professor Adjunto do Departamento de Cirurgia da Universidade Federal do Paraná UFPR – Curitiba, PR, Brasil

Correspondência

 

 


RESUMO

OBJETIVO: Determinar a resistência inicial de fixação do sistema RigidFix® e comparar com o método tradicional de fixação que utiliza parafusos de interferência metálicos. Avaliar a resistência da fixação com o sistema RigidFix® ao se modificar o posicionamento rotacional do bloco ósseo no interior do túnel femoral.
MÉTODOS: 40 espécimes de joelhos (soldras) de ovinos, foram submetidos à reconstrução do ligamento cruzado anterior (LCA)utilizando enxerto osso-tendão-osso. Em 20 espécimes utilizou-se o método RigidFix®, este grupo foi subdividido em dois, 10 joelhos foram utilizados para fixação através da esponjosa e 10 para fixação cruzando a tábua óssea cortical. Nos 20 espécimes restantes fixou-se o enxerto com parafusos de interferência metálico de 9mm.
RESULTADOS: A comparação do método RigidFix® com o método de fixação com parafuso de interferência metálico não mostrou diferenças estatisticamente significativas ao se considerar carga máxima e rigidez, também não houve diferenças estatisticamente significativas ao se modificar o posicionamento rotacional do bloco ósseo no interior do túnel femoral. Para estas avaliações considerou-se o p < 0,017.
CONCLUSÃO: A fixação do enxerto osso-tendão-osso com dois pinos bioabsorvíveis, independente do posicionamento rotacional no túnel femoral, permite uma fixação comparável em termos de resistência inicial ao parafuso de interferência metálico neste modelo experimental.

Descritores – Ligamento Cruzado Anterior; Enxerto Osso-Tendão Patelar-Osso; Joelho; Ovinos


 

 

INTRODUÇÃO

Na reconstrução do ligamento cruzado anterior (LCA) a fixação do enxerto é um fator de extrema importância. Os métodos de fixação têm de ser rígidos e resistentes às forças de tração para permitir os princípios vigentes de reabilitação pós-operatória(1).

Os autoenxertos são preferidos devido ao seu baixo índice de complicações. Entre estes, os mais utilizados nas cirurgias para a reconstrução do ligamento cruzado anterior do joelho são: os tendões flexores (semitendíneo e grácil) e o osso-tendão-osso retirado da patela, terço central do tendão patelar e tuberosidade anterior da tíbia. O enxerto osso-tendão-osso permite uma fixação rígida no interior dos túneis. A técnica de fixação com parafusos de interferência é a mais utilizada para este enxerto sendo considerada padrão ouro de fixação(2-8).

Entretanto, há inúmeras complicações descritas com a utilização de parafusos de interferência na fixação do enxerto nas reconstruções ligamentares. As mais comuns são: lesão do enxerto na transição osso tendão por ocasião da fixação femoral, ruptura da cortical posterior e divergência do parafuso em relação à direção do túnel(9-14).

Isto tem levado ao desenvolvimento de novos métodos de fixação com diferentes materiais, principalmente implantes compostos por material bioabsorvível.

Recentemente desenvolveu-se um sistema que utiliza pinos bioabsorvíveis de 2,7mm de diâmetro por 42mm de comprimento para a fixação osso-tendão-osso e 3,3mm para o enxerto quádruplo semitendíneo/grácil. Entre estas vantagens do sistema estão relacionadas: o maior contato do bloco ósseo do enxerto no túnel (100%); menor risco potencial de ruptura da cortical posterior, e, mesmo com a ocorrência desta situação, há possibilidade de fixação do enxerto; no pós-operatório, possibilita a realização de ressonância magnética sem interferência no sinal; em casos de revisão, o túnel femoral estará fechado e não há necessidade de remoção de implante metálico(15).

O método utiliza guias especiais que posicionam dois implantes paralelos entre si e perpendiculares à orientação do túnel femoral e consequentemente ao enxerto.

Por se tratar de método recente, encontrou-se pequeno número de trabalhos demonstrando a resistência e a rigidez deste sistema de fixação.

Os objetivos do presente estudo são: determinar a resistência inicial de fixação do sistema que utiliza pinos bioabsorvíveis transversos e comparar com o método tradicional de fixação do enxerto osso-tendão-osso, que utiliza parafusos de interferência metálicos de 9mm, e avaliar a resistência da fixação com este sistema ao se modificar o posicionamento rotacional do bloco ósseo no interior do túnel femoral.

 

MATERIAL E MÉTODOS

Quarenta espécimes de joelhos (soldras) de ovinos, 18 direitos e 22 esquerdos, esqueleticamente imaturos, com idade variando entre 12 e 18 meses, foram adquiridos de uma casa de comércio de carne de ovinos. Após o abate dos espécimes para consumo humano, os joelhos foram separados durante o processo de desossa, preservando-se o fêmur e o 1/3 proximal da tíbia, bem como a articulação do joelho e o aparato extensor. Foram embalados e conservados a –20°C até a data da cirurgia. Na ocasião do procedimento os espécimes foram descongelados em grupos de 10, à temperatura ambiente, antes da realização da cirurgia. Em todos os joelhos procedeu-se à retirada do tendão patelar com 1cm de largura e dois blocos ósseos. O bloco retirado da patela apresentava 2,8mm de comprimento por 10mm de diâmetro (Figura 1).

 

 

O bloco tibial apresentava formato cônico com 2cm de largura e 2cm de profundidade na porção proximal, por 3cm de comprimento. Um orifício na porção mais proximal do bloco ósseo da patela foi realizado com a finalidade de se posicionar um fio de sutura nº 5 para tração do enxerto. Os fêmures dos espécimes foram isolados para a realização de um túnel com 10mm de diâmetro posicionado no espaço intercondilar com orientação de uma hora nos joelhos esquerdos e 11 horas nos joelhos direitos, deixando-se uma cortical posterior de 1 a 2mm.

Nos túneis de 20 espécimes foi adaptado o guia do RigidFix®, que possui duas hastes unidas em formato de U. Uma das hastes do guia foi posicionada internamente no túnel femoral e na outra externa há um dispositivo para adaptação de duas camisas, através das quais foram realizados dois orifícios que interceptam o túnel perpendicularmente na metade de seu diâmetro no plano coronal (Figuras 2a e 2b).

 

 

As camisas foram deixadas na entrada dos orifícios na cortical lateral do fêmur para servirem como orientação para a perfuração e inserção de dois pinos bioabsorvíveis com o diâmetro de 2,7mm através dos blocos ósseos da extremidade proximal dos enxertos.

Para o posicionamento do enxerto no interior do túnel femoral dos espécimes um fio de tração adaptado na extremidade proximal dos blocos ósseos do enxerto permitiu o controle durante a inserção. Por se tratar de variável de interesse, adotou-se duas formas de orientação do bloco ósseo em relação ao posicionamento dos pinos bioabsorvíveis. A primeira com orientação da cortical do bloco ósseo, de forma a permitir que os pinos de fixação transfixassem a tábua óssea foi adotada em 10 espécimes, e a outra permitindo que os pinos transfixassem apenas a parte esponjosa do bloco ósseo em outros 10 (Figura 3).

 

 

O passo seguinte foi a perfuração do enxerto no interior do túnel auxiliado pelas camisas-guia utilizando brocas especiais com diâmetro de 2,7mm e inserção dos pinos utilizando um impactor e um martelo. Os espécimes foram devidamente identificados através de fita adesiva aplicada na porção proximal do fêmur, embalados e recongelados a –20ºC.

Outros 20 joelhos foram operados, tomando-se os mesmos cuidados quanto ao descongelamento, retirada do enxerto e a confecção do túnel femoral como descrito anteriormente. O enxerto foi tracionado para o interior do túnel do mesmo modo, mas a fixação do enxerto foi realizada com a utilização de parafusos de interferência, de aço canulado, com as dimensões de 9mm de diâmetro por 20mm de comprimento, inseridos através de fios de Kirschner. Os parafusos foram posicionados sobre a esponjosa paralelos à orientação do bloco ósseo no interior do túnel (Figura 4).

 

 

Os espécimes foram identificados quanto ao modo de fixação com fita adesiva na porção proximal do fêmur e embalados para serem congelados novamente a –20ºC até 24 horas antes da realização dos testes, quando foram descongelados à temperatura ambiente.

Os testes foram realizados na Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPr) em uma máquina hidráulica universal MTS-810. Os espécimes foram adaptados na máquina de modo que uma tração era exercida no sentido longitudinal a uma velocidade de 50mm/min (Figuras 5a e 5b).

 

 

ANÁLISE ESTATÍSTICA

Para avaliação da hipótese de normalidade das variáveis, foi considerado o teste de Shapiro-Wilk. Para a força máxima que não atendeu a condição de normalidade, os grupos foram comparados dois a dois através do teste não-paramétrico de Mann-Whitney.

Para a variável rigidez, que atendeu a condição de normalidade, os grupos foram comparados dois a dois através do teste t de Student para amostras independentes, levando-se em consideração a homogeneidade das variâncias. O nível de significância adotado foi de p < 0,05 sendo corrigido por Bonferroni para as comparações múltiplas (valores de p < 0,017 indicaram significância estatística).

 

RESULTADOS

A média de resistência à tração obtida em ciclo único nos grupos de pinos bioabsorvíveis transversos não apresentou diferenças estatisticamente significativas entre eles e em relação ao grupo controle com parafusos de interferência. Na Tabela 1 e na Figura 6 estão demonstrados os valores médios dos diferentes grupos e suas variações; e na Tabela 2 os valores de p das comparações efetuadas utilizando o método não-paramétrico de Mann-Whitney considerando p < 0,017.

 

 

 

 

 

 

Os resultados das médias de rigidez também não demonstraram diferenças estatisticamente significativas entre os diferentes modos de fixação considerando p < 0,017. As médias de rigidez estão dispostas na Tabela 3 e os valores de p das comparações entre os diferentes grupos estão na Tabela 4.

 

 

 

 

Os tipos de falha bem como o local de sua ocorrência nos espécimes fixados com parafusos de interferência demonstrados na Tabela 5 e nas Figuras 7a e 7b.

 

 

 

 

Nas Tabelas 6 e 7 estão demonstrados os locais de ocorrência de falhas dos grupos fixados com pinos transversos.

 

 

 

 

Nas Figuras 8a e 8b estão ilustrados tipos de falha encontrados nos grupos em que se utilizou pinos transversos bioabsorviveis.

 

 

 

DISCUSSÃO

Na literatura há poucos trabalhos avaliando este método experimentalmente(16-18) e nenhum que apresentasse ou descartasse a possibilidade da fixação do enxerto osso-tendão-osso através da porção esponjosa do bloco ósseo. Com base neste questionamento decidiu-se por avaliar o método que utiliza pinos bioabsorvíveis de 2,7mm, com dois modos diferentes de fixação no que se refere à rotação do enxerto no interior do túnel, comparando estas duas formas ao método que utiliza parafusos de interferência metálicos de 9mm.

A hipótese inicial ao subdividir-se o grupo em que foram utilizados os pinos bioabsorvíveis era de que a fixação dos implantes através da face cortical do bloco ósseo do enxerto no interior do túnel femoral seria mais resistente às forças de tração do que a passagem dos pinos exclusivamente pela esponjosa. Ao se realizar os testes, não se evidenciou diferença estatisticamente significativa considerando-se o p < 0,017 entre os dois subgrupos.

A passagem do pino de 2,7mm através da cortical causa fragilidade nesta porção do enxerto que tem maior resistência; portanto, a resistência dependerá quase que exclusivamente da resistência das duas colunas paralelas ao furo mais distal do enxerto. Este local é o sítio mais comum de fratura neste modo de fixação, 60% neste experimento.

No grupo fixado com pinos através da esponjosa, a estrutura do tendão continua em linha com a tábua óssea; portanto, a transmissão das forças de tração passam pela cortical do osso. A tábua óssea mais resistente permanece intacta, sem os furos da passagem dos pinos, permitindo a transmissão das forças de tração ao pino proximal. A resistência de fixação dependerá da densidade do osso esponjoso e sua aderência à cortical, podendo haver somatória dos dois pinos na resistência à tração, compensando, em parte, a menor resistência desta porção do enxerto.

No presente estudo utilizou-se blocos de 10mm de diâmetro levando-se em consideração o trabalho realizado por Zantop et al(17), que, utilizando o mesmo modelo experimental, observaram ser o diâmetro do bloco ósseo um fator importante na resistência de fixação quando se usa pinos transfixantes. Esses autores não recomendam a utilização de blocos menores que 9mm de diâmetro.

A ausência de partes moles no modelo experimental facilitou a conferência do posicionamento dos furos transversos criados para a passagem dos pinos bioabsorvíveis no interior do túnel femoral. Isto não acrescentou uma diferença técnica na execução da cirurgia experimental visto que em humanos este modo de observação é frequentemente usado com o auxílio da câmera colocada através do túnel tibial(19).

A colocação do espécime em ângulo de forma a alinhar o sentido de tração da máquina à orientação do túnel leva a crer que a resistência tanto no caso do parafuso como do implante bioabsorvível possam ser maiores, visto que o eixo das forças atuantes no joelho em condições normais de movimento atuam tangentes à linha articular(8).

Utilizou-se ovinos como modelo experimental devido à semelhança das propriedades anatômicas e por serem aceitos como modelo experimental na avaliação da reconstrução do ligamento cruzado anterior(20-27).

Não se espera com o presente estudo uma modificação técnica na inserção dos implantes bioabsorvíveis para fixação do enxerto osso-tendão-osso. Certamente há necessidade de se realizar novos testes de tração cíclica para demonstrar se esta variante técnica seria suficientemente segura em casos de necessidade.

 

CONCLUSÃO

A comparação do método que utiliza pinos bioabsorvíveis de 2,7mm para fixação do enxerto osso-tendão- osso de forma transversa no interior do túnel femoral com o método de fixação com parafuso de interferência não mostrou diferenças estatisticamente significativas em se considerando carga máxima e rigidez para a fixação inicial em ciclo de tração único.

Obteve-se neste modelo experimental uma resistência similar entre as fixações do bloco ósseo no túnel femoral com os pinos bioabsorvíveis transfixando exclusivamente a esponjosa e com a transfixação da tábua óssea cortical.

 

AGRADECIMENTO

Os autores agradecem ao Dr. Carlos Henrique Ramos, que desenhou a figura 3, ilustração demonstrando os dois modos de fixação do bloco ósseo utilizando pinos transversos.

 

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Correspondência:
Rua Padre Dehon, 1.119, ap. 410, V. Hauer – Curitiba, PR.
E-mail: albano_mauro@yahoo.com.br

Trabalho realizado no Serviço de Ortopedia e Traumatologia da Universidade Federal do Paraná (SOT-UFPR).

Trabalho recebido para publicação: 24/11/2010, aceito para publicação: 25/10/2011.

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