O tratamento cirúrgico das fraturas trocerentes do quadril continua a ser uma questão controversa que não é resolvida. Em fraturas estáveis “o padrão ouro” seria a osteossíntese extramedular com placa DHS®.19 em fraturas instáveis, como 31-A2 e A3 há grande controvérsia sobre as vantagens e desvantagens envolvidas pelos sistemas extramedulares do tipo DHS ou dos sistemas intramedulares À medida que os estudos clínicos e biomecânicos mostraram que essas técnicas têm limitações no tratamento cirúrgico desse tipo de fraturas.1-3,6,6,8,14-18,20,22 -24,29, 30 Daí alterações nos desenhos e novos modelos são introduzidos como a unha não-moagem PFN® (unha femoral proximal), 27 placa com duplo sistema de deslizamento de remédio biaxial ou sistemas de parafusos deslizantes com placa de parafuso variável.
Há obras biomecânicas que estudaram unhas centromedulares9,14,17,24,29 e outras que compararam o comportamento de implantes intra e extratademal, 5,6,15, 20,26, mas não há trabalho que e Studie comparativamente gama® e PFN® unhas.
Nossos objetivos foram realizar um modelo de fraturas trocerentes de fêmur (tipo 31 A1 e A2 de AO) tratados com dois tipos de osteossíntese intramedular (Gamma® e PFN ®); Envie o modelo para cargas avaliando três parâmetros tridimensionais: o deslocamento do foco da fratura, a distribuição das tensões no fêmur e a distribuição das tensões nos implantes.
Material e método
A realização de um modelo de fêmur foi projetada de linhas de trabalho anteriores.25 O tratamento cirúrgico das fraturas do quadril Pertrocantérreal foi estudado comparando dois sistemas intramedulares: o sistema Gamma® e o sistema PFN®.
Mallating O fêmur
Uma malha tridimensional do fêmur foi realizada com elementos finitos (abacus, idéias), de algumas tomografias retiradas de um espécime real (Fig. 1). Após o trabalho de Verdonschot e Huiskes28, os fardos dos três grupos mais representativos foram aplicados: a) peso corporal, b) músculos abdutores no trocante maior e c) Psoas ilíacos no trocanter menor. As condições de carga correspondem à fase monopodal durante o ciclo de progresso. Devido à impossibilidade de reproduzir as restrições ao movimento devido à articulação do joelho e à ação dos grupos musculares no fêmur, nos limitamos a apoiar o fêmur na epífise inferior em quatro pontos semelhantes ao que é referido no Bibliografia para obras análogas, 28 que serão suficientes para tirar conclusões sobre os estados tensionais e os deslocamentos relativos do membro proximal do fêmur.
Figura 1. Resultado final da malha do fêmur. Avião XZ.
Como dados qualitativos e comparativos são procurados, consideramos o tecido ósseo como um material homogêneo, linear e isotrópico. Sob esta hipótese tanto os tecidos (corticais e fofos) sejam definidos perfeitamente a partir de seu módulo jovem e módulo Poisson.
Os valores aplicados foram os seguintes:
– definir osso compacto: Jovem módulo: 1,421E + 4; Módulo Poisson: 0,32; 7.10 Resistência contra a tração: 82.2 N / mm2 e resistência à compressão: 150 N / mm2.11,13
– ósseo esponjoso: Jovem módulo: 1,0000E + 2; Módulo Poisson: 0,37.10 e resistência à compactação: 23 n / mm2.11
Mallating os implantes
Para executar o modelo de unha gama, selecionamos um prego com as seguintes características: 12 Mm Pregue de diâmetro distal, parafuso cervical Comprimento de 90 mm e 12 mm de diâmetro, com 135 ° de angulação cervicafisal. (Figura 2). Para realizar o modelo de unhas PFN®, selecionamos uma unha das seguintes características: Prego de 11 mm de diâmetro e 240 mm de comprimento, parafuso de comprimento de 90 mm, diâmetro de 11 mm de diâmetro e 135 mm de longo prazo e 6,5 mm de diâmetro (Fig. 3). Essas medidas foram adequadas à morfologia específica do nosso modelo fêmur.
Figura 2. Resultado da malha de unhas Gamma®.
figura 3. resultado da malha de unha pfn®.
as propriedades que foram dadas ao material têm som: 28 jovens Módulo: 2,00E + 5 N / mm2 e POisson Módulo: 0,28. O parafuso cefálico é fixado na cabeça por meio de um fio.No modelo, assumimos que este contato é perfeito. O parafuso cefálico na unha Gamma® é estático e seu recuo deslizante não foi contemplado. A única área de contato de unha dentro da diálise está no trocador principal, onde também simulamos contato perfeito. Três zonas de contato foram simuladas que tendem a ter o prego dentro da cavidade medular, no cortical medial, anterior e lateral.
O parafuso deslizante no prego PFN® foi simulado usando restrições que, portanto, permitem Possibilidade de deslizar dentro do buraco de unhas.
Além disso, em casos que foram necessários, temos união entre a unha e o fêmur por meio da ação dos parafusos distais. Estes são cada forma formada por 10 elementos de barra de seção circular de 3 mm de diâmetro. Os nós desses elementos foram aplicados uma restrição em que atribuímos os deslocamentos dos nós mais próximos, bem do osso ou bom do implante.
Mallating dos tipos de fraturas
Para realizar a simulação da fratura, um contato entre a parte do fêmur fraturado e a parte desreguladora foi realizada. Usamos elementos de barra capazes de realizar tração e compressão (lacunas) de 0,05 mm, que foram colocados entre os nós de linha de fratura. Seguimos a classificação de AO.21 para fraturas do tipo 31-A1 estudamos e comparamos as seguintes situações: Prego Gamma® sem parafusos distais vs unha pfn® com e sem parafuso deslizante de quadril. Para fraturas de 31 a2, comparamos: unha gama com 1 ou 2 parafusos distais, com unha PFN com e sem parafuso deslizante de quadril, com e sem parafusos distais.
A simulação corresponde a uma situação pós-operatório imediato Como a presença de um calo incipiente de fratura modificaria significativamente os resultados.
As observações feitas foram:
– análise dos pergaminhos do foco da fratura no eixo vertical ( Z eixo).
– Análise da distribuição de tensões (S33) no fêmur no eixo vertical (z), comparando com a distribuição de tensões no fêmur saudável.
– Análise da distribuição de tensões nos implantes. A variável mais significativa é a tensão von mises, com a qual verificaremos onde as áreas mais solicitadas são e quais dos dois tipos de implantes funcionam mais.
análise dos deslocamentos No foco da fratura
Para comparar os deslocamentos no foco da fratura, o estudo sobre o eixo vertical ou deslocamentos no eixo z estava focado no fêmur, já que eles são os mais representativos. Devemos ter em mente que esses resultados não podem considerá-los em seus valores quantitativos, porque as condições de apoio não são reais, mas têm validade comparativa entre os dois implantes estudados.
no modelo de fratura 31-A1 , a unha PFN® sem parafuso deslizante permitiu mais deslocamento, sendo compensações semelhantes se compararmos o Gamma® unha e PFN® com parafuso deslizante (Tabela 1). Na deforma magnífica foi apreciado como a tendência do fragmento proximal é girar em torno da linha de fratura, um movimento que diminui quando o parafuso deslizante PFN é colocado (Fig. 4).
figura 4. Deformação ampliada no tipo de fratura 31-A1: PFN com e sem parafuso deslizante.
no 31 -A modelo de fratura tipo, foi possível observar como com a unha gama os deslocamentos são semelhantes aos da PFN com um parafuso deslizante. Como no tipo A1, o PFN sem parafuso deslizante permite maiores deslocamentos no eixo Z (Tabela 1). Com o magnitivo deformado, poderíamos observar como ocorre algo semelhante à fratura A1, com uma tendência do fragmento proximal para girar em relação ao eixo do parafuso.
Análise da distribuição de tensão no fêmur
O estudo da distribuição tensional no fêmur concentrou-se principalmente em tensões S33, que são aquelas que são produzidas no eixo Z, uma vez que, devido ao caráter do material ósseo, não há nenhum ponto em estudar as tensões von, já que Esperado, coincide com as principais tensões maiores. Além da comparação entre os dois implantes, também foi interessante observar a nova distribuição de tensões comparando-a com a do fêmur sem fratura ou implante. No modelo saudável do fêmur, observou-se que existe uma área que trabalha para a tração na face de trás abaixo do trocanter menor e uma área de compressão no rosto anterior.
No modelo de fratura 31-A1 com um implante centromedular, houve uma redistribuição significativa de tensões, devido à mudança que ocorre nos mecanismos de transmissão de carga (Tabela 2). Na comparação entre os dois tipos de fixações, foi possível apreciar como o fêmur é mais carregado quando o implante colocado é o unha PFN®, que causa tensões mais uniformemente a ambos os lados do fêmur. No modelo de fratura 31-A2, houve uma redistribuição semelhante de tensões. O prego GAMMA® com parafusos distais produziu uma concentração maior de tensões na diáfise femoral (Quadro 2).
análise da distribuição de tensões nos implantes
para o estudo das tensões sofridas pelos implantes, as tensões foram comparados de von Mises para localizar as áreas de maiores tensões e o implante mais resistentes.
em ambos os fraturas, ambos os implantes funcionam no nível do parafuso pescoço e no prego abaixo da união com o parafuso. O segmento do parafuso cervical tem a maior tensão na unha PFN® com valores que atingem 600 MPa. Apesar disso, o trabalho da unha GAMMA® é maior do que o trabalho do PFN® (Tabela 3), apesar de ambas estão dentro dos limites de resistência do material.
no modelo de fractura 31-A2, no que diz respeito às diferenças de utilização dos parafusos distais o prego GAMMA®, pode-se observar como os valores das tensões máximas foram muito semelhantes em todos os casos, e apenas diferenças ocorreram na zona distal da unha, aumentando a tensão em torno dos nodos em que eles são colocados. A acção do parafuso deslizante aumenta a tensão de prego PFN® (Tabela 3)
discussão recentemente, Sim et et et et et cols.26 Y têm realizado uma análise 2D, comparando o sistema DHS® e a Gamma ® sistema aplicado a uma fractura instável pertocanthereal simulado e utilizando cargas correspondentes às forças musculares dos sequestradores e a força de reacção de peso, a introdução de alguns picos como execução mais lenta e rápida. Com as tensões DHS® foram menores na área proximal para o trocanter menor e na área da placa lateral. O Gamma® transmite mais força caudalmente, o que diminui o nível de tensões no diafsis proximal cortical. Eles encontrar apenas pequenas diferenças entre os dois sistemas e nenhum dos dois implantes é superior a partir do ponto de vista biomecânico.
HORIZONTAL e Lehle9 aplicado o método de elementos finitos para o estudo da encavilhamento gama de modelos de Fraturas simuladas Tipo A11 e A13 de AO. As cargas usadas correspondem à força reativa de peso e forças musculares atuando nas três fases da marcha (músculos glúteos, addutores e psoas). Os valores máximos das tensões Von Mises foram encontrados no início e no final da fase unilateral de suporte plantar. Comparando ambas as fraturas, eles não encontraram diferenças nas tensões von ou no alongamento do fêmur distal. No entanto, havia diferenças claras de ambos os parâmetros no nível da linha de fratura, com estes maiores na A11. Os resultados obtidos permitem-lhes para recomendar o prego Gamma®, particularmente em fraturas instáveis.
A metodologia utilizada permite o mal destas fraturas e uma avaliação biomecânica adequada dos implantes utilizados para o tratamento. O estudo realizado como referência para avaliações futuras de fraturas instáveis, de novos implantes e remodelação óssea. As fraturas de quadril peritrocantérreais formam um grupo heterogêneo cujas características biomecânicas são diferentes de acordo com sua topografia e anatomia patológica. No nosso modelo, ter estudado e comparado as fracturas com dois fragmentos, digita 31-A1 e A2, de AO.
No modelo PFN®, o parafuso tem cervicycephalic recuo livre. A variante do parafuso deslizante do quadril, parafuso que evita o movimento de rotação do fragmento proximal no eixo longitudinal do parafuso cervical da unha. No modelo Gamma®, o bloqueio do parafuso cervical foi usado, impedindo seu recuo. Variantes com e sem parafusos distais foram testados. Uma característica importante do modelo é a avaliação não apenas da carga na fase de suporte de progresso, mas também a simulação das forças musculares que atuam no maior trocanter e do trocanter menor. Essa diferença de outros modelos anatômicos em que essas forças não são levadas em conta.
O estudo dos deslocamentos do foco de fratura em modelos A1 e A2 mostra que as chamadas fraturas estáveis estão sujeitas a rolos com a unha Gamma® e o PFN®, sendo maior com o PFN® Sem parafuso deslizante. A tradução clínica desta observação é importante, com a precaução que os dados experimentais sobre dados clínicos devem ser expular.
Com os dois tipos de osteossíntese, uma redistribuição de tensões ocorre em relação ao fêmur saudável, Sendo a diferença mais evidente abaixo do trocanter menor. Com o gama® com parafuso de pescoço bloqueado, o fêmur é menos submetido a cargas, e estes são concentrados mais distalmente. Esta concentração distal ocorre com e sem parafusos distais. A concentração distal de cargas estaria relacionada, dada a rigidez do implante, com uma privação tensional proximal e com um ponto distal. Isso poderia determinar a dor na coxa e facilitar fraturas pós-operatórias na zona de transição solicitante.
Comparando as tensões von em ambos os implantes, observamos que o trabalho no prego gama® é algo superior do que no PFN®. A área da tensão máxima no unha PFN® está no nível do parafuso do parafuso cervical. Ambos têm uma importante reserva de resistência mecânica para tolerar as cargas por um período maior de tempo.
Na comparação dos comportamentos estruturais dos dois implantes levantados nos dois tipos de fraturas, há uma série de elementos a serem melhorados para serem capazes de realizar uma análise mais rigorosa. Os resultados obtidos em nosso modelo têm uma projeção limitada porque corresponde a uma simulação do comportamento da fratura no período pós-operatório imediato, variando o comportamento para a formação inicial do calo. O conhecimento de outras situações de carga permitiria estudos comparativos mais detalhados, incluindo cálculos de fadiga, um elemento determinante na falha dos implantes estudados. Os movimentos de rotação não foram levados em conta. É um modelo de comportamento homogêneo e isotrópico. Seria necessário caracterizar melhor o material ósseo, levando em conta a variação óssea na densidade (remodelação interna) e em volume (remodelação externa), passando para um modelo de comportamento heterogêneo e anisotrópico.
Conclusões
1. O deslocamento que é observado no foco da fratura é menor com um prego PFN® com parafuso deslizante.
2. Há uma redistribuição de tensões ao longo do fêmur, recebendo mais cargas quando era uma osteossíntese com um prego PFN®.
3. L Trabalho para o qual a unha Gamma® é submetida é maior que a do PFN®, tendo encontrado uma zona de tensão máxima no nível de linha do parafuso cervical da unha PFN®.