Ensaio experimental para tratamento cirúrgico das fraturas transversas da falange proximal - Técnica com parafuso intramedular cônico de compressão versus placa de compressão lateral^☆

resumo

Objetivo:

Comparar os parâmetros mecânicos entre dois métodos de estabilização por com pressão: placa de compressão axial de 1,5 mm com o parafuso cônico de compressão usado como tutor intramedular.

Métodos:

Foram usados modelos de poliuretano (Sawbone(r)) que simulam a fratura da falange proximal transversa, divididos em três grupos (placa lateral, parafuso cônico, sem implante).

Resultados:

Há necessidade de uma maior força para resultar na fadiga da síntese com para fuso intramedular. Comprova-se, assim, a supremacia mecânica desse sobre o modelo com a placa lateral.

Conclusão:

A estabilização com o parafuso Acutrak(r), no tratamento das fraturas no modelo adotado neste ensaio, apresenta resultados mecânicos superiores e estatisticamente sig nificativos em comparacão com a técnica de compressão axial com o uso da placa lateral (Aptus Hand (r)).

Palavras-chave:
Fixacão óssea; Fixacão interna de fraturas; Traumatismos da mão; Traumatismos dos dedos.

ABSTRACT

OBJECTIVE:

To compare the mechanical parameters between two methods for stabilization through compression: 1.5 mm axial compression plate versus conical compression screw used as an intramedullary tutor.

METHODS:

Polyurethane models (Sawbone^(r)) that simulated transverse fractures of the proximal phalanx were used. The models were divided into three groups: lateral plate, conical screw and no implant.

RESULTS:

Greater force was needed to result in fatigue in the synthesis using an intramedullary plate. Thus, this model was proven to be mechanically superior to the model with the lateral plate.

CONCLUSION:

Stabilization using the Acutrak^(r) screw for treating fractures in the model used in this trial presents mechanical results that are statistically significantly superior to those from the axial compression technique using the lateral plate (Aptus Hand^(r)).

Keywords:
Bone fixation; Internal fixation of fractures; Hand injuries; Finger injuries

Introdução

As fraturas de falanges são lesões frequentes e representam 6% de todas as fraturas.1 2A falange proximal é fraturada com maior frequência em relação às falanges médias ou distais.3 4

A indicação de tratamento cirúrgico dessas fraturas deve levar em consideração o tipo do traço fraturário, o desvio entre os fragmentos e a dificuldade de manter a redução incruenta da fratura.3Tem como objetivo a restauração da anatomia e da função do dedo acometido.4 5

As técnicas descritas variam de uma estabilidade rela tiva ao princípio de estabilidade absoluta. Por vezes, uma combinação de métodos é necessária6e isso depende da natu reza do traço fraturário, da disponibilidade de implantes e da preferência do cirurgião.

Dentre as complicações cirúrgicas destacam-se: rigidez articular, aderência e/ou ruptura do tendão extensor,1perda funcional do dedo2ou, ainda, consolidação viciosa, pseudoar trose e osteomielite.5 6 7

Essas complicações são frequentemente causadas pelo pouco conhecimento da biomecânica desse órgão, pela crença infundada de que todas as fraturas da mão serão resolvidas com o tratamento conservador ou pela pouca cooperação dos pacientes.8

Na busca de minimizar essas complicações, foi descrito o posicionamento lateral da placa, por Mantovanni et al.,9que não abordam o tendão extensor para evitar aderência tendinosa e rigidez articular. Outra opção seria usar o princípio de tutor interno intramedular,10 11como um parafuso cônico de compressão (Acutrak(r)), para ser colocado de forma percutânea, que descreveremos neste estudo de forma inédita.

O objetivo deste trabalho é comparar os parâmetros mecâ nicos de dois métodos de estabilização por compressão: placa de compressão axial de 1,5 mm com o parafuso cônico de com pressão usado como tutor intramedular. Ambos usados nas fraturas da falange proximal diafisária e com o traço trans verso.

Métodos

O estudo foi feito em maio de 2012 no Laboratório de Ensaios Mecânicos e Metalográficos (LEMM), validado pelo Inmetro, na cidade de Jaú, Estado de São Paulo.

Foram usados 15 modelos de poliuretano (Sawbone(r)), de dimensões 10 x 8 x 60 mm, densidade 40 PCF (libra por pé cúbico), que simula a falange proximal. Foi feita fratura sim ples (traço único) e transversa (inclinação menor do que 30°).12

Esses foram divididos em três grupos com cinco modelos para cada grupo com material de síntese (Grupo I e II) e três modelos para o grupo sem material de síntese (Grupo III):

Grupo I - com placa de compressão de 1,5 mm e quatro para fusos corticais (Aptus Hand (r)), colocada na região lateral do modelo (fig. 1).

Grupo II - um parafuso cônico de compressão (Acutrak (r)), tipo standard, posicionado intramedularmente (fig. 2). Grupo III - modelos da falange sem implante e sem fratura (fig. 3).

Figura 1:
Modelo do Grupo I antes do ensaio mecânico.

Figura 2:
Modelo do Grupo II antes do ensaio mecânico.

Figura 3:
Modelo do Grupo III antes do ensaio mecânico.

Técnica de colocação da placa lateral no modelo de poliu retano (fig. 1):

Colocação de placa de 1,5 mm posicionada lateralmente no modelo e, após redução, colocação de quatro parafusos bicorticais (dois distais e dois proximais ao foco fraturário) que promovem compressão axial ao traço da fratura.

Técnica de colocação do parafuso cônico de compressão intramedular no modelo de poliuretano (fig. 2):

Redução da fratura do modelo de poliuretano, passagem do fio guia da face superior em direção à face inferior, através da fratura. Segue-se com a mensuração do tamanho do implante, perfuração do orifício bicorticalmente e com a instalação do parafuso cônico de compressão posicionado logo abaixo da superfície superior na região proximal à fratura e justo à super fície inferior distal desse modelo.

Aplicação do teste mecânico nos modelos de poliuretano: ensaio de flexão em três pontos de apoio (fig. 4).

Figura 4:
Foto ilustrativa e esquemática do ensaio de flexão com apoio em três pontos: Distância L: 40 mm, Distância h: 15 mm, Força aplicada: 5 mm.

Foi colocado o modelo de poliuretano (corpo de prova) numa máquina com três pontos de contato - Equipamento: EMIC Modelo: DL10000 - contando com um rolete de carga e dois roletes de apoio. De forma que a carga foi aplicada para gerar uma força de flexão constante e crescente até a fadiga do material de síntese.

Grupo I - forca aplicada de superior para inferior com o posi cionamento da placa de compressão na lateral.

Grupo II - forca aplicada de superior para inferior com o posi cionamento do parafuso de compressão também de superior para inferior de forma inclinada com o traço transverso (fig. 5).

Grupo III - forca aplicada de superior para inferior no corpo de prova íntegro.

Figura 5:
Foto ilustrativa e esquemática detalhada do ensaio de flexão com apoio em três pontos: Grupo II.

Em todos os grupos avaliados a distância L, entre os roletes de apoio, foi a mesma. Nos Grupos I e II a forca de flexão, apli cada pelo rolete de carga, manteve-se constante na distância h de 15 mm do início da síntese e a 5 mm da linha de fratura.

Todos os dados foram enviados para análise estatística. Foi usado o teste de Kruskal-Wallis e adotou-se o nível de significância de 5% (0,050). O programa SPSS (Statistical Package for Social Sciences), versão 21.0, auxiliou na obtenção dos resul tados.

A aplicação do teste de Kruskal-Wallis foi para verificar as possíveis diferenças entre os três grupos, comparados simul taneamente, para as variáveis de interesse.

Resultados

No Grupo I (placa lateral de compressão) houve um suporte de força máxima média de flexão de 81,23 N com a variação de 97,13 a 73,35 N; uma rigidez em flexão média de 90,80 N com variação de 116 e 70 N (tabela 1efigs. 6e7).

Tabela 1:
Resultados obtidos do ensaio de flexão para o Grupo I

Figura 6:
Curvas do ensaio de flexão com apoio em três pontos para o Grupo I.

Figura 7:
Foto ilustrativa do Grupo I após o ensaio mecânico.

O Grupo II (parafuso cônico de compressão intramedular) suportou força máxima média de flexão de 320,40 N com variação entre 360,08 e 278,85 N; uma rigidez em flexão média de 427,48 N; Uma variação de 455 N e 385 N (tabela 2efigs. 8e9).

Tabela 2:
Resultados obtidos do ensaio de flexão para o Grupo II

Figura 8:
Curvas do ensaio de flexão com apoio em três pontos para o Grupo II.

Figura 9:
Foto ilustrativa do Grupo II após o ensaio mecânico.

O Grupo III (corpo de prova íntegro) suportou força máxima média de flexão de 537,50 N com variação entre 545,61 e 528,68 N; uma rigidez em flexão média de 492 N; uma variação de 499 N e 480 N (tabela 3efig. 10).

Tabela 3:
Resultados obtidos do ensaio de flexão para o Grupo III

Figura 10:
Curvas do ensaio de flexão com apoio em três pontos para o Grupo III.

Descrição e comparação das variáveis de interesse entre os três grupos estudados (tabela 4).

Tabela 4:
Aplicação do teste de Kruskal-Wallis

O intuito foi demonstrar a força máxima média necessária para provocar falha da redução com os materiais de síntese (tabelas 1e2) e fratura do corpo de prova no Grupo III (tabela 3).

O estudo acima descrito não apresentou diferenças estatis ticamente significativas ao comparar cada modelo de forma simultânea e dentro do seu próprio grupo. Por isso, aplicou -se o teste de Mann-Whitney (tabela 5) para identificar quais grupos se diferenciam dos demais, quando comparados par a par.

À exceção da variável q (mm), que permaneceu constante nos três grupos, pode-se afirmar que existem diferenças efe tivas entre eles nas demais variáveis de interesse.

Tabela 5:
Aplicação do teste de Mann-Whitney

Discussão

As fraturas falangeanas proximais são mais prevalentes em homens entre 10 a 40 anos e, normalmente, são tratadas como lesões insignificantes; o que resulta em limitação funcional4numa população economicamente importante.

A evolução no tratamento da fratura da falange proximal é uma necessidade em nosso meio, visto que a incidência dessa fratura aumentou exponencialmente e os resultados publica dos por métodos consagrados não são convincentes.10O ideal, na busca de diminuir as complicações pós-operatórias, é unir técnicas menos invasivas somadas a uma melhor estabilidade do implante, para permitir a mobilização precoce do dedo fra turado.

O novo desenho das placas bloqueadas e, especificamente, as de 1,5 mm com a espessura de 2 mm, bem como o instru mental que as acompanha (guias e pinças de redução precisa), facilitam o procedimento intraoperatório.

O uso do parafuso cônico de compressão Acutrak(r) - dese nhado para o tratamento da fratura do escafoide - descrito neste estudo, de forma inédita, mostra a possibilidade de aplicá-lo nas fraturas da falange proximal com a estabili dade necessária para uma boa recuperação pós-operatória. Mas para tal conduta necessitava-se de comprovação mecâ nica de que a síntese suportaria a carga necessária durante a reabilitação, não prejudicaria a recuperação ou traria algum dano ao paciente. Motivo que nos estimulou a fazer o presente estudo.

Tanto a abordagem percutânea pelo parafuso Acutrak(r) na região dorsal do dedo (como tutor interno) quanto a colocação da placa lateral (com o princípio de compressão axial) não alcançam o tendão extensor e evitam a aderência do tendão ao implante. Também há menor risco de rigidez articular, pois a hipótese é que esses métodos são estáveis o suficiente para permitir a mobilidade articular metacarpofalangeana e interfalangeana no pós-operatório imediato.

Decidimos usar um modelo sintético de osso, e não uma falange animal, como a do porco, pelo fato da sua densidade do modelo ser fixa. Isso minimiza o viés das variações da densidade óssea e concentra o teste nos implantes. Padroni zamos o traço de fratura simples e transverso por ser tratar do melhor traço para obter compressão axial dos fragmentos, já que vamos testar técnicas que atribuem compressão.

Ao comparar horizontalmente os resultados mecânicos entre os grupos, observa-se que há diferença estatisticamente significativa entre os grupos I e II. Dessa forma, há necessi dade de uma maior forca para resultar na fadiga da síntese com parafuso intramedular. Comprova-se, assim, a suprema cia mecânica desse sobre o modelo com a placa lateral.

Como a força máxima média no Grupo III (fig. 3) chega a ser 167,8% maior do que no Grupo I e 662,9% do que no Grupo II, demonstra que a máquina de ensaio (fig. 1) não interfere na fratura, somente os implantes. Habilita-se, portanto, o teste mecânico comparativo feito no presente estudo.

Os resultados obtidos neste estudo nos encorajam a pros seguir nas pesquisas, agora de forma clínica, pois, além da vantagem mecânica, a aplicação do parafuso cônico é feita percutaneamente, o que pode evitar complicações relaciona das ao acesso cirúrgico necessário na osteossíntese com placa.

Conclusão

A estabilização com o parafuso Acutrak(r), no tratamento das fraturas no modelo adotado neste ensaio apresenta resulta dos mecânicos superiores e estatisticamente significativos em comparação com a técnica de compressão axial com o uso da placa lateral (Aptus Hand (r)).

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  Trabalho desenvolvido no Laboratório de Ensaios Mecânicos e Metalográficos (LEMM), Jaú, SP, Brasil.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  Out 2015

Histórico

• Recebido
  17 Jun 2014
• Aceito
  25 Ago 2014