Correção de falhas ósseas diafisárias: trasnporte ósseo fixado com placa

Resumos

The objective of this study is to describe a new bone transport system not requiring the use of transfixating wires. The system, which is constituted by a plate, a movable conveyor and a hauling device, was set up on the right tibia of 17 sheep intending to fill a 1-cm bone gap. Bone transport started 7 days after surgery on a rate of 0.8 mm/day, divided into 0.2 mm at each 6 hours. X-ray images of anteroposterior and lateral planes were taken immediately after surgery and on a weekly basis until transport was finished. In all 12 animals completing the study, the bone gap was filled with regenerated formation and target focus consolidation. The study shows that the system presented here effectively performs bone transport, eliminating the use of transfixating wires or pins.

Osteogenesis; Distraction; Bone regeneration; Bone plates

ARTIGO ORIGINAL

Correção de falhas ósseas diafisárias: trasnporte ósseo fixado com placa

Celso Hermínio Ferraz Picado^I; Flávio Luís Garcia^II

^IProfessor Doutor do Departamento de Biomecânica, Medicina e Reabilitação do Aparelho Locomotor da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo

^IIMédico Assistente do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo

^{Endereço para correspondência}

RESUMO

O objetivo deste estudo é descrever um novo sistema de transporte ósseo que dispensa o uso de fios transfixantes. O sistema, constituído por uma placa, um carro móvel e por um dispositivo tracionador, foi instalado na tíbia direita de 17 ovelhas para preencher um defeito ósseo de 1 cm. O transporte ósseo foi iniciado 7 dias após a cirurgia numa taxa de 0,8 mm/dia, dividido em 0,2 mm a cada 6 horas. Radiografias em ântero-posterior e perfil foram realizadas imediatamente após a cirurgia e semanalmente até o término do transporte. Em todos os 12 animais que completaram o estudo, o defeito ósseo foi preenchido com formação do regenerado e consolidação do foco alvo. O estudo demonstra que o sistema aqui apresentado realiza o transporte ósseo de maneira efetiva, eliminando o uso de fios ou pinos transfixantes.

Descritores: Osteogênese por Tração; Regeneração óssea; Placas ósseas.

INTRODUÇÃO

Grandes defeitos diafisários resultam geralmente de trauma de alta energia às extremidades ou de desbridamento de casos de osteomielite crônica e representam um desafio significativo ao ortopedista^(1,2). O princípio de osteogênese por tração descrito por Ilizarov^(3,4) é um excelente método biológico para o preenchimento de falhas ósseas segmentares de ossos longos, mas que apresenta freqüentes complicações causadas pelos fios metálicos que transfixam e cortam através do envelope de partes moles, tais como rigidez articular, dor, infecção no trajeto dos fios, cicatrizes, lesões vasculares e nervosas, síndrome de compartimento e distrofia simpático-reflexa^(5-7), com índices que variam de 1 a 200%⁽⁶⁾.

Isto motivou o desenvolvimento de novos sistemas mecânicos capazes de realizar o transporte ósseo sem a utilização de fios transfixantes^(8-11) e que ao mesmo tempo respeitassem os princípios biomecânicos já estabelecidos de estabilidade, taxa e ritmo de afastamento dos fragmentos.

O objetivo deste trabalho é apresentar um novo sistema capaz de realizar o transporte ósseo sem o uso de fios ou pinos transfixantes.

MATERIAL E MÉTODOS

O princípio do sistema consiste em fixar os fragmentos ósseos principais com uma placa cuja função é a de estabilizar esses fragmentos. Acoplada e essa placa e capaz de deslizar tendo-a como guia, é montado um carro móvel que é fixado com dois parafusos ao fragmento intermediário a ser transportado. O carro móvel é tracionado por um fio de aço de 1 mm de diâmetro, preso a ele por uma extremidade e pela outra a um dispositivo tracionador. O dispositivo tracionador possui: um suporte pelo qual fixa-se à placa e conseqüentemente ao osso; um tubo oco fixo ao suporte em uma de suas extremidades e que irá situar-se internamente às partes moles, terminando em um sistema coroa-rosca infinita no outro extremo, externamente às partes moles, e que é acionado manualmente através de um manípulo graduado. O extremo livre do fio do carro móvel exterioriza-se através do tubo oco, prendendo-se no sistema coroa-rosca infinita que irá tracionar e deslocar o carro móvel e, junto com este, o fragmento ósseo nele fixado, realizando assim o transporte ósseo.

A placa possui orifícios redondos nas extremidades e um único orifício oval, de compressão, mais central, situado próximo ao fragmento alvo e que permite a compressão entre os fragmentos ósseos no foco alvo quando da chegada do fragmento transportado de encontro ao fragmento alvo (Figura 1).

O estudo aqui descrito foi aprovado pelo Comitê de Ética em Experimentação Animal de nossa instituição e a aplicação desse novo sistema de transporte ósseo foi testada experimentalmente em 17 ovelhas adultas, com peso médio de 35 kg. Os animais ficavam 12 horas em jejum previamente à cirurgia e foram anestesiados com Nembutal^R na dose de 30mg/kg. Após a tricotomia da face medial do membro inferior direito, realizava-se a antissepsia com solução de iodo e colocação de campos estéreis.

A técnica cirúrgica consistiu em provocar uma falha óssea de 1 cm de comprimento na região diafisária da tíbia, seguida de uma osteotomia num dos extremos ósseos remanescentes criando um terceiro fragmento com cerca de 2,5 cm de comprimento que é o fragmento a ser transportado. Os fragmentos proximal e distal eram fixados pela placa enquanto o fragmento intermediário a ser transportado era fixado ao carro móvel cujo fio era preso ao dispositivo tracionador. A fixação da placa e do carro móvel ao osso foi feita com parafusos corticais de 3,5 mm. Todas as osteotomias foram realizadas com serra de Gigli. Nos 4 primeiros animais operados a falha óssea foi produzida mantendo-se a integridade do revestimento periosteal e nos 13 animais seguintes a falha foi produzida removendo o cilindro ósseo juntamente com seu periósteo (Figura 2).

Em seguida ao fechamento da ferida (Figura 3) foi realizada a tenotomia do músculo calcâneo comum do membro operado, visando impedir o animal de apoiar o membro durante as primeiras semanas do período pós-operatório.

Todos os animais operados foram mantidos em jaulas individuais por 24 horas antes de retornarem ao Biotério, onde permaneceram em baias coletivas que abrigaram no máximo 3 animais ao mesmo tempo, sob vigilância veterinária com troca de curativos em dias alternados até a cicatrização das feridas operatórias. Com medida profilática foram administradas 2 doses de associação de penicilina procaína e penicilina benzatina, na dose de 40.000 UI/Kg por via intra-muscular, na primeira semana após a cirurgia.

O transporte foi iniciado 7 dias após a cirurgia, girando-se o manípulo graduado do dispositivo tracionador em ¼ de volta a cada 6 horas, correspondendo a um deslocamento diário do fragmento transportado de 0,8 mm.

Radiografias em ântero-posterior e perfil eram realizadas imediatamente após a cirurgia e semanalmente até o término do transporte, ou seja, até o momento em que o fragmento transportado atingia o fragmento alvo. Uma vez encerrado o transporte, os animais eram submetidos à nova cirurgia para fixação do fragmento transportado à placa, através de parafuso introduzido no orifício oval da mesma, comprimindo este fragmento transportado contra o fragmento alvo, além da retirada do dispositivo tracionador e do carro móvel.

RESULTADOS

Dos 17 animais operados somente 12 concluíram o experimento. Dois foram sacrificados em decorrência de infecção no sítio cirúrgico que não respondeu à antibioticoterapia; um apresentou fratura da tíbia imediatamente abaixo da placa, enquanto era transportado para o exame radiográfico e também teve que ser sacrificado; e dois morreram no intra-operatório da cirurgia inicial por complicações anestésicas.

Nos outros 12 animais o transporte ósseo ocorreu com êxito, ou seja, o fragmento transportado atingiu o fragmento alvo, fato que ocorreu tipicamente após 2 semanas de transporte, conforme verificado na documentação radiográfica semanal. A formação de regenerado e a consolidação do foco alvo ocorreu em todos estes animais (Figura 4).

Os animais voltaram a utilizar o membro operado entre 6 e 8 semanas após a cirurgia inicial, claudicando apenas quando corriam.

DISCUSSÃO

A osteogênese por tração há vários anos vem sendo utilizada com sucesso na correção de falhas ósseas diafisárias de ossos longos^(12-17) e apresenta vantagens em relação ao enxerto ósseo vascularizado, método também utilizado nestas situações, mas que é tecnicamente mais difícil e invasivo, além de apresentar morbidade significativa no sítio doador e de não ser estruturalmente forte o bastante quando usado no fêmur^(8,10). Entretanto o transporte ósseo clássico utilizando fixador externo circular está associado com várias complicações relacionadas aos fios metálicos transfixantes, que incluem dor, infecção no trajeto dos fios, rigidez articular, cicatrizes, lesões de vasos e nervos, síndrome de compartimento e distrofia simpático-reflexa^(5,6,7).

Na literatura encontramos alguns autores que buscaram diminuir a ocorrência destas complicações através de sistemas mecânicos alternativos.

Brunner et al.⁽⁹⁾ em 1990 publicaram sua experiência utilizando um sistema de fixação externa uniplanar combinado com haste intramedular, realizando com sucesso o transporte ósseo em tíbias de ovinos.

Alonso e Regazonni⁽⁸⁾ também em 1990 relataram seus resultados do transporte ósseo utilizando somente o fixador externo tubular AO.

Apivatthakakul e Arpornchayanon⁽¹⁸⁾ em 2002 publicaram um relato de caso com dois pacientes nos quais a falha óssea foi tratada com o transporte ósseo combinando uma placa com o alongador de Wagner.

Baumgart et al.⁽¹⁹⁾ descreveram em 2004 um sistema de transporte ósseo automático e motorizado com cabo central único combinado com fixador externo e relatam sua utilização clínica em um paciente.

O uso destes sistemas mecânicos alternativos descritos diminuiu algumas das complicações relacionadas aos fios transfixantes, mas não as eliminaram completamente uma vez que ainda utilizam a fixação externa. Sem dúvida há uma escassez de trabalhos que descrevam sistemas de transporte ósseo sem a utilização de fixadores externos.

Hyodo et al.⁽¹¹⁾ descreveram em 1996 um sistema sem qualquer elemento de fixação externa que combinava uma haste intramedular e um cabo flexível de tração e realizaram o transporte ósseo com sucesso em 12 fêmures caninos.

Herford⁽¹⁰⁾ em 2004 publicou seus resultados utilizando um sistema de transporte guiado por placa, também sem fios metálicos ou pinos, em 4 pacientes com falha óssea mandibular.

A idéia principal do sistema aqui descrito é a de realizar o transporte ósseo sem a utilização de qualquer elemento de fixação externa, ou seja, sem a presença de fios metálicos ou pinos que atravessem os tecidos moles, utilizando para isto uma placa, um carro móvel e um dispositivo tracionador. Este sistema teve alguns protótipos que foram modificados e aprimorados através de ensaios mecânicos em nosso laboratório até obtermos a versão final considerada viável para ser implantada em ovinos⁽²⁰⁾.

A placa foi criada com um comprimento (12 cm) que permite a fixação dos fragmentos proximal e distal evitando a região metafisária da tíbia dos ovinos e eliminando a necessidade de modelagem da placa. O defeito de 1 cm produzido corresponde aproximadamente a um segmento de 5% do comprimento total do osso.

As osteotomias para criação do fragmento intermediário a ser transportado são realizadas em osso cortical diafisário, fato que nos levou a utilizar uma taxa mais lenta de transporte (0,8mm/dia) do que a recomendada por Ilizarov⁽⁴⁾.

Os resultados obtidos com este sistema provaram que ele é capaz de realizar com sucesso o transporte ósseo. Tal fato motivou sua adaptação para nossos pacientes, através do redimensionamento dos seus elementos básicos (placa, carro móvel e dispositivo tracionador) mantendo-se os princípios de funcionamento do mesmo. A necessidade de uma cirurgia adicional para fixar o fragmento transportado ao término do transporte é uma desvantagem do método. Além disto ele não permite correção simultânea de discrepâncias de comprimento dos membros, uma vez que o sistema foi desenvolvido exclusivamente para realizar o transporte ósseo. Entretanto, o transporte é realizado sem as complicações associadas aos fios ou pinos dos sistemas de fixação externa tradicionais.

CONCLUSÃO

O experimento demonstra que o sistema aqui descrito realiza o transporte ósseo de maneira efetiva.

Trabalho recebido em 18/08/06 aprovado em 29/11/06

Trabalho realizado no Departamento de Biomecânica, Medicina e Reabilitação do Aparelho Locomotor da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  15 Maio 2007
• Data do Fascículo
  2007

Histórico

• Aceito
  29 Nov 2006
• Recebido
  18 Ago 2006