Wedge fragment variations of tibial shaft fractures with intramedullary nailing / Fragmento em cunha das fraturas da diáfise da tíbia com haste intramedular

ABSTRACT Introduction: Tibial shaft fracture is the most common long-bone fracture, and the standard treatment is intramedullary (IM) nail fixation. Regardless of the development of this technique pseudoarthrosis remains prevalent. Objectives: Evaluate the correlation between wedge fragment size and displacement, displacement of the main fragments of the 42B2 type, and pseudoarthrosis incidence. Methods: We retrospectively assessed all patients with 42B2 type fracture treated with IM nailing between January, 2015 and December, 2019. Six radiographic parameters were defined for preoperative radiographs in the anteroposterior (AP) and lateral views. Another six parameters were defined for postoperative radiographs at three, six, and 12 months. The Radiographic Union Score for Tibial Fractures score was used to assess bone healing. Results: Of 355 patients with tibial shaft fractures, 51 were included in the study. There were 41 (82.0%) male patients, with a mean age of 36.7 years, 37 (72.5%) had open fractures, and 28 (54.9%) had associated injuries. After statistical analysis, the factors that correlated significantly with nonunion were wedge height > 18 mm, preoperative translational displacement of the fracture in the AP view > 18 mm, and final distance of the wedge in relation to its original anatomical position after IM nailing > 5 mm. Conclusion: Risk factors for nonunion related to the wedge and42B2 fracture are wedge height > 18 mm, initial translation in the AP view of the fracture > 18 mm, and distance > 5 mm of the wedge from its anatomical position after IM nailing. Evidence level III; Retrospective comparative study .

RESUMO Introdução: A fratura da diáfise da tíbia é a fratura mais comum dentre os ossos longos, sendo o tratamento padrão a fixação com haste intramedular (HIM). Independentemente do desenvolvimento da técnica cirúrgica, a pseudoartrose continua prevalente. Objetivo: Avaliar a associação entre o tamanho e o desvio da cunha, os desvios dos fragmentos principais do tipo 42B2 e a incidência de pseudoartrose. Métodos: Avaliamos, retrospectivamente, todos os pacientes com fraturas tipo 42B2 tratados com hastes intramedulares entre janeiro de 2015 e dezembro de 2019. Seis parâmetros radiográficos foram definidos para as radiografias pré-operatórias nas incidências anteroposterior (AP) e perfil. Outros seis parâmetros foram definidos para as radiografias pós-operatórias em 3, 6 e 12 meses de acompanhamento pós-operatório. O Escore Radiográfico de União para as Fraturas da Tíbia (RUST) foi o instrumento usado para avaliar a consolidação óssea. Resultados: Dos 355 pacientes com fraturas da diáfise da tíbia, 51 foram incluídos no estudo. Os pacientes incluídos foram 41 (82,0%) do sexo masculino, com idade média de 36,7 anos, 37 (72,5%) com fraturas expostas e 28 (54,9%) com lesões associadas. Após análise estatística, os fatores que se correlacionaram significativamente com a não consolidação foram a altura da cunha > 18 mm, o deslocamento translacional pré-operatório da fratura na incidência AP > 18 mm e a distância final da cunha em relação à sua posição anatômica original após a cravação do MI > 5 mm. Conclusão: Os fatores de risco para a pseudartrose relacionada com a fratura em cunha e42B2 são a altura da cunha > 18 mm, a translação inicial na vista AP da fratura > 18 mm e a distância > 5 mm da cunha em relação à sua posição anatómica após a fixação IM. Nível de evidência III; estudo comparativo retrospectivo. Nível de evidência III; Estudo retrospectivo comparativo .

Formulae derived from Anthropometric Measurements to Estimate Ideal Tibial Nail Length / Fórmulas derivadas de medidas antropométricas para estimativa do comprimento ideal da haste tibial

ABSTRACT Introduction: Ideal Nail Length (INL) provides better outcomes after Intramedullary Nailing (IMN) of Tibia Shaft Fractures (TSF). Intraoperative methods do not allow for preoperative planning. Changing the nail may cause complications. X-rays are commonly used, but displacement or magnification errors may occur. Forearm measurements may be benefical in bilateral TSF. We aim to examine correlations of anthropometric measurements (AMs) and INL and use them to obtain formulae. Materials and methods: Tuberositas Tibia-Medial Malleolus (TM), Tuberositas Tibia-Ankle joint (TA), knee-ankle joint (JJ), and olecranon tip-5th Metacarpal head (OM) distances were evaluated in 76 IMN patients. Correlation analyses were performed and the results used to create formulae. Results: The correlations between INL and TM-left, TM-right, TA-left, TA-right, OM-left, OM-right, JJ-left, JJ-right were 0.81, 0.83, 0.77, 0.77, 0.82, 0.80, 0.90, 0.91 respectively for males; and 0.93, 0.89, 0.88, 0.86, 0.80, 0.82, 0.90, 0.89 respectively for females. AMs show excellent correlation in both sexes (p<0.0001). Regression analysis was statistically significant in all formulae. The most compatible correlations in males were JJ-right and JJ-left; and in females, TM-left, TM-right, and JJ-right. Conclusion: The most compatible correlations wth INL were JJ in males, and TM and JJ in females. OM can be used in the presence of bilateral TSF, edema, wounds and obesity. AMs are useful preoperatively. The formulae can be used to ensure INL and reduce errors, time and radiation. Level of Evidence: Level I, Testing of previously developed diagnostic criteria on consecutive patients (with the universally applied reference gold standard).

RESUMO Introdução: O comprimento ideal da haste (CIH) proporciona desfechos melhores depois da colocação de haste intramedular (HIM) em fraturas da diáfise da tíbia (FDT). Os métodos dessa cirurgia não permitem o planejamento pré-operatório. A troca da haste pode causar complicações. Em geral, são usadas radiografias, mas podem ocorrer erros de deslocamento ou de tamanho. As medições do antebraço podem ser benéficas nas FDTs bilaterais. Nosso objetivo é examinar as correlações das medidas antropométricas (MAs) e CIH e usá-las para obter fórmulas. Materiais e métodos: As distâncias entre Tuberosidade da tíbia-Maléolo medial (TM), Tuberosidade da tíbia-Articulação do tornozelo (TT), Articulações do joelho e do tornozelo (JT) e extremidade do olécrano-cabeça do 5o metacarpal (OM) foram avaliadas em 76 pacientes com HIM. Foram realizadas análises de correlação e os resultados foram usados para criar fórmulas. Resultados: As correlações entre CIH e TM-esquerda, TM-direita, TT-esquerda, TT-direita, OM-esquerda, OM-direita, JT-esquerda, JT-direito foram 0,81, 0,83, 0,77, 0,77, 0,82, 0,80, 0,90, 0,91 para homens e 0,93, 0,89, 0,88, 0,86, 0,80, 0,82, 0,90, 0,89 para mulheres. As MAs tiveram excelente correlação em ambos os sexos (p < 0,0001). A análise de regressão foi estatisticamente significativa em todas as fórmulas. As correlações mais compatíveis em homens foram JT-direita e JT-esquerda; nas mulheres, foram TM-esquerda, TM-direita, e JT-direita. Conclusão: As correlações mais compatíveis com CIH foram JT em homens e TM e JT em mulheres. A OM pode ser usada em FDT bilateral, edema, feridas e obesidade. As MAs são úteis no pré-operatório. As fórmulas podem ser usadas para garantir o CIH e reduzir erros, tempo e radiação. Nível de evidência: Nível I, Desenvolvimento de critérios diagnósticos em pacientes consecutivos (com padrão de referência "ouro" aplicado).

Análise clínica e radiológica de pacientes em pós-operatório de fratura de terço distal da tíbia: haste intramedular x placa / Clinical and radiological analysis of post-operative patients with distal tibia fractures: intramedullary nail versus plate

Objetivo: Avaliar e comparar os resultados clínicos e radiológicos de pacientes com fratura de tíbia distal, sem acometimento articular, tratados com haste intramedular ou placa e parafusos. Métodos: Foram analisados 27 pacientes, sendo 15 tratados com placa e 12 com haste intramedular, após 6 meses completos de pós operatório. Foram aplicados os escores de EVA e de Olerud-Molander, além de análise radiográfica. A análise estatística foi realizada utilizando os testes de qui quadrado e o teste de Mann-Whitney. Resultados: A média de idade foi de 45 anos e o sexo masculino foi prevalente. Foi observada alta prevalência da fratura de fíbula associada (92,6%) sendo 25,9% fixadas. A media angular de desvio foi de 2,60o nos pacientes tratados com placa e 2,42o nos tratados com haste intramedular (p=0,829). A média do escore da EVA e Escore de Olerud-Molander não mostrou diferença estatisticamente significativa entre os dois grupos. Três pacientes apresentaram pseudoartrose, sendo dois deles tratados com haste. Conclusão: Não houve consenso da superioridade de um método em relação ao outro em nossa análise. A fixação da fibula pode ser um fator determinante no alinhamento das fraturas. Cada um dos métodos apresenta vantagens e desvantagens, porém ambos mostraram resultados bons e semelhantes. A escolha do tratamento deve ser atribuida ao perfil do trauma, a condições clinicas do paciente e a experiencia do profissional.

Objective: To evaluate and compare clinical and radiological outcomes of patients with distal tibial fractures, without joint involvement, treated with intramedularry nail or plate and screws. Methods: twenty seven patiens were analyzed, 15 treated with plates and 12 treated with intramedullary nail, after 6 complete months of postoperative period. The Olerud-Molander Ankle Score and the Visual Analogue Scale for Pain, as well as radiographic analysis. Statistical analysis was performed using the chi-squared and Mann-Whitney tests. Results: The mean age was 45 years and males were more prevalent. A high prevalence of associated fíbula fracture was observed (92,6%), with 25,9% being fixed. The mean angular deviation was 2,6 degreees in patients treated with plate and 2,42 degrees in those treated with nails. (p=0,829). The Olerud-Molander Ankle Scores and the EVA did not show statistically siginifcance difference between the two groups. Three patients evolved with nonunion, two of them being treated with intramedullary nail. Conclusions: There was no consensus of the superiority of one method over the other. Fíbula fixation can be a determining factor int the fracture alingnment. Both methods has advantages and disadvantages, but both shows good and similar results. Treatment's choice shoud be attributed to trauma profile, patient's clinical conditions and surgeon's experience.

Biocompatibility of polyamide 12 intramedullary rod after humeral consolidation in white Plymouth Rock birds / Biocompatibilidade de haste intramedular bloqueada de poliamida 12 após consolidação óssea umeral em aves Plymouth Rock branca

Technological and tissue engineering have enabled available, biologically inert, and low cost materials to be considered as viable alternatives in the surgical treatment of long bone fractures in birds. The aim of this study was to microscopically analyse osteotomized humerus of birds following the insertion of solid laser-sintered polyamide 12 rods in order to detect foreign body reaction and, thus, verify the bioinert property of the material in the bone fracture environment. Polyamide 12 intramedullary rods were inserted into the osteotomized humerus of 10 birds (white Plymouth Rock) and blocked using 2mm diameter cortical screws of varying lengths. The birds were operated at 60 days of age and monitored post-operatively for three months. Animals were euthanized at 150 days old and samples of the operated humerus collected for immunohistochemistry, light and scanning electron microscopy analysis. Results show bone consolidation without rejection of the implant and absence of inflammatory cells. Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) was expressed in the endothelial cells of the blood vessels at the site of the newly formed bone surrounding the implant, indicative of local angiogenesis. There was no bone growth on the surface of the rod; however, the implant did not interfere with the circumjacent bone repair. Thus, the findings of this study corroborate with the literature in characterizing polyamide as a bioinert material and, under the studied conditions, it can be concluded that polyamide 12 intramedullary rod is biocompatible and provides adequate bone consolidation in humeral fractures with no signs of rejection.(AU)

Com o desenvolvimento tecnológico e crescimento da engenharia de tecidos, o uso de materiais disponíveis, bioinertes e debaixo custo pode ser alternativa viável para o tratamento cirúrgico de fraturas em ossos longos nas aves. O objetivo do estudo foi realizar avaliação microscópica óssea após a implantação de haste maciça de poliamida, implantada em úmeros osteotomizados de galinhas para detectar reação do tipo corpo estranho, verificando a propriedade "bioinerte" do material no ambiente de fratura óssea. Foram utilizados 10 galos (Plymouth rock branca) e implantou-se a haste perfazendo o bloqueio das mesmas com parafusos corticais de 2 mm de diâmetro com comprimentos de acordo com a necessidade. As aves foram operadas aos 60 dias de vida e o acompanhamento pós-operatório ocorreu por três meses. Após a eutanásia, foram realizadas coletas do úmero operado (local de consolidação óssea) paraexame histopatológico, imuno-histoquímico e de microscopia eletrônica de varredura. Os resultados demonstraram consolidação óssea, sem presença de rejeição do material, com ausência de células inflamatórias. A neoformação óssea ao redor do implante expressou VEGF (fator de crescimento endotelial vascular) nas células endoteliais dos vasos sanguíneos caracterizando angiogênese no local. Na região de interface de tecido ósseo com a poliamida não foram observadas micro fraturas. Não houve crescimento ósseo na superfície da haste, porém a mesma não atrapalhou o reparo ósseo circunjacente. Assim, esse estudo corrobora com a literatura caracterizando a poliamida como um material bioinerte, e nas condições estudadas pode-se concluir que o uso da haste intramedular de poliamida 12 proporcionou consolidação óssea nesse modelo biológico nesse tipo de fratura, não havendo indícios de induzir rejeição.(AU)

Haste intramedular bloqueada em comparação com placa de compressão dinâmica na estabilização de osteotomia intertrocantérica varizante em cães: estudo ex vivo / Interlocking nail system in comparison with dynamic compression plate in the stabilization of intertrochanteric varus osteotomy in dogs: study in cadavers

Tendo em vista as vantagens das hastes intramedulares bloqueadas (HIB) em relação às placas ósseas na estabilização femoral, o presente estudo objetivou avaliar a exequibilidade e eficácia da aplicação da HIB pós osteotomia intertrocantérica varizante (OIV). Submeteu-se 10 cadáveres caninos à OIV. Nos antímeros esquerdos obteve-se a estabilização por meio de HIB (grupo HIB) e, nos direitos, com placas de compressão dinâmica (grupo placa). Foram comparados os ângulos de Norberg e de inclinação da cabeça e colo femoral (ICF) antes (T0) e após (T1) a OIV. O tempo dispendido para a colocação dos implantes e resultados de resistência biomecânica à compressão e torção também foram confrontados entre os grupos. Houve aumento do ângulo de Norberg entre T0 (106,84®5,55o) e T1 (111,22o®3,89), apenas no grupo HIB (p<0,05). No entanto, redução do ângulo de ICF após OIV (T1) foi observada tanto no grupo placa (T0=127,6®4,70o e T1=110,06®10,61o, p<0,05) quanto no grupo HIB (T0=126,43®5,87o e T1=116,87®8,62o, p<0,05). Os tempos de colocação dos implantes não diferiram estatisticamente e apenas o teste biomecânico de compressão revelou diferença entre os grupos, com maior resistência (P=0,033) do grupo placa (863,3®74,46N/mm) em relação ao grupo HIB (586,7®44,10N/mm). Deste modo, a estabilização por meio de HIB foi factível e eficaz. Embora o resultado biomecânico de compressão tenha demonstrado maior fragilidade da HIB em relação à placa de compressão, seus valores estão acima das forças atuantes, reportadas na literatura, na deambulação normal de cão.(AU)

Considering the advantages of the interlocking intramedullary nail (IN) in relation to bone plates in the femoral stabilization, this study aimed to evaluate the feasibility and effectiveness of IN application post intertrochanteric varus osteotomy (IVO). For this purpose, 10 canines cadavers were used. On the left femurs, the fixation was obtained with IN (IN group) and rights fixed with dynamic compression plates and screws (plate group). Was compared the angles of Norberg and inclination of the head and femoral neck (IHF) before (T0) and after (T1) IVO. The results of time spent for placement of implants and biomechanical resistance to compression and torsion were also confronted between groups. There was an increase of the Norberg angle between T0 (106.84®5.55o) and T1 (111.22o®3.89), only in IN group (p<0.05). However, reduction of IHF angle after IVO (T1) was observed in both, the plate group (T0=127.6®4.70o e T1=110.06®10.61o, p<0.05) and IN group (T0=126.43®5.87o e T1=116.87® 8.62 o, p<0.05). The placement times of the implants did not differ statistically and only the compression biomechanical test revealed differences between groups, with greater resistance (P=0.033) of the plate group (863.3®74.46N/mm) compared to IN group (586.7®44.10N/mm). Thus, stabilization through IN was feasible and effective. Although the compression biomechanical results has demonstrated a higher fragility of IN in relation to the compression plate, their values are above the forces, reported in literature, acting in normal dog gait.(AU)

Análise dos resultados das fraturas expostas da diáfise da tíbia tratadas com fixação externa e posteriormente conversão com haste intramedular

Objetivo: Avaliar a consolidação e infecção das fraturas diafisária expostas da tíbia tratadas de início com fixação externa e posteriormente com haste intramedular bloqueada não fresada. Método: Realizou-se seguimento das fraturas da diáfise da tíbia de 38 pacientes, de ambos os sexos, no período de fevereiro 2009 a julho de 2011, classificadas pelo traço fratura conforme a sistemática AO e grau de exposição por Gustilo et al. O período médio de seguimento foi de 20 meses. Realizamos osteossíntese com haste intramedular sem fresagem do canal em todos pacientes, com avaliação radiológica e funcional periódica. Resultados: Foram tratadas 38 tíbias, sendo trinta do sexo masculino e oito do feminino. A média de idade foi de 34,6 anos variando de 19 a 58 ano. Foram consideradas fraturas consolidadas ate 20 semanas da fixação interna com haste intramedular, da 20ª à 28ª semana consideramos retardo de consolidação, e após esse período pseudoartrose. Nas fraturas associadas à infecção consolidou em 28 semanas. O retardo de consolidação ocorreu em três (7,8%) pacientes, necessitando de dinamização da haste para obtenção da consolidação. A claudicação estava presente em 26,3% e a dor no joelho em 52,6% dos pacientes. Conclusão: A conversão do fixador externo para haste intramedular, em período próximo ao trauma inicial mostrou-se eficaz, apresentando altos índices de consolidação com ótimo resultado funcional.

Análise dos resultados das fraturas expostas da diáfise da tíbia tratadas com fixação externa e posteriormente conversão com haste intramedular / Analysis of the results of fractures of the tibial shaft treated with external fixation and later conversion to intramedullary nail

Objetivo: Avaliar a consolidação e infecção das fraturas diafisária expostas da tíbia tratadas de início com fixação externa e posteriormente com haste intramedular bloqueada não fresada. Método: Realizou-se seguimento das fraturas da diáfise da tíbia de 38 pacientes, de ambos os sexos, no período de fevereiro 2009 a julho de 2011, classificadas pelo traço fratura conforme a sistemática AO e grau de exposição por Gustilo et al. O período médio de seguimento foi de 20 meses. Realizamos osteossíntese com haste intramedular sem fresagem do canal em todos pacientes, com avaliação radiológica e funcional periódica. Resultados: Foram tratadas 38 tíbias, sendo trinta do sexo masculino e oito do feminino. A média de idade foi de 34,6 anos variando de 19 a 58 ano. Foram consideradas fraturas consolidadas ate 20 semanas da fixação interna com haste intramedular, da 20ª à 28ª semana consideramos retardo de consolidação, e após esse período pseudoartrose. Nas fraturas associadas à infecção consolidou em 28 semanas. O retardo de consolidação ocorreu em três (7,8%) pacientes, necessitando de dinamização da haste para obtenção da consolidação. A claudicação estava presente em 26,3% e a dor no joelho em 52,6% dos pacientes. Conclusão: A conversão do fixador externo para haste intramedular, em período próximo ao trauma inicial mostrou-se eficaz, apresentando altos índices de consolidação com ótimo resultado funcional.

Falhas na utilização de poliacetal e poliamida em forma de haste intramedular bloqueada para imobilização de fratura femural induzida em bovinos jovens / Failures in the use of polyacetal and polyamide in the form of intramedullary interlocking nail for immobilization of induced femoral fracture in young cattle

Apesar da expressiva evolução da ortopedia veterinária nos últimos anos, as fraturas de ossos longos em grandes animais são constante desafio para o médico-veterinário. O presente estudo é parte da proposta de desenvolvimento de um sistema de haste intramedular polimérica, de baixo custo e fácil aplicação, para uso em bovinos jovens e neonatos. Os objetivos foram avaliar, in vivo, hastes de poliacetal e poliamida para imobilização de fraturas femorais em bovinos jovens. Cinco bezerros machos foram submetidos à anestesia geral e tiveram os fêmures esquerdos fraturados e, em seguida, imobilizados, utilizando-se uma haste cilíndrica de poliacetal ou poliamida inserida no canal intramedular e bloqueada por quatro parafusos corticais de aço inoxidável, inseridos na diáfise em seu sentido lateral-medial e igualmente distribuídos distal e proximal à linha de fratura. Durante um período de 60 dias pós-cirúrgico, os animais foram avaliados por meio de exames clínicos e radiográficos. Houve fratura em quatro das cinco hastes de poliacetal implantadas pela primeira vez e em duas das quatro hastes de poliamida que foram implantadas após a quebra das de poliacetal. Todas as falhas ocorrerem nas primeiras duas semanas de imobilização. Não foram verificados quaisquer sinais de rejeição aos materiais usados. Os resultados demonstram que as hastes de poliacetal e poliamida não apresentaram resistência suficiente para, de acordo com o modelo proposto, promover imobilização precoce de fraturas de fêmur em bovinos jovens.

In spite of the expressive development of veterinary orthopedics in the last years, long bone fractures in large animals remains a challenge for veterinary surgeons. This study is part of a proposal for development of a low-cost and easy-to-use polymeric interlocking nail designed to be used in newborns and young cattle. The objectives were to evaluate, in vivo, polyacetal and polyamide nails for immobilization of femoral fractures in calves. Five calves were submitted to general anesthesia and the left femur was fractured and then fixed using polyacetal or polyamide rods (nails) interlocked with four cortical screws (stainless steel) equally applied to the distal and proximal fracture line. In the postoperative period, calves were clinically assessed during 60 days by clinical and radiographic exams. Fractures occurred in four of the five polyacetal nails implanted in the first time and in two of the four polyamide nails implanted after the polyacetal nail failures. All failures occurred in the first 14 days after implantation. No rejection signs against the polymers were observed. In conclusion, polyacetal and polyamide did not have enough resistance to be used as intramedullary interlocking nails in this system designed to promote early femoral fractures immobilization in young calves.