Análise biomecânica das fixações atlantoaxiais: estudo experimental / Análise biomecânica das fixações atlantoaxiais: estudo experimental

Introdução: o tratamento cirúrgico de pacientes com fraturas do processo odontoide tem sido controverso. As principais técnicas cirúrgicas para o segmento C1-C2 incluem além da artrodese cervical (aramagem tipo Gallie, parafusos transarticulares e aramagem tipo 88), a fixação direta com parafuso no processo odontoide. Objetivo: comparar a estabilidade mecânica destes quatro tipos de osteossínteses do segmento atlantoaxial (C1-C2). Metodologia: vinte segmentos atlantoaxiais de cadáveres humanos adultos foram preparados com fraturas do tipo 2 de Anderson e D'Alonso e divididos em quatro grupos: aramagem tipo Gallie (aG); parafusos transarticulares (pT); parafuso no processo odontoide (pD); aramagem tipo 88 (a88). Os corpos de prova foram submetidos a esforços de flexocompressão em máquina universal de ensaios mecânicos para análise de resistência, elasticidade e deformações. Resultados:na fase de acomodação, os parafusos no processo odontoide apresentaram pouquíssima mobilidade com cargas baixas. Na fase de elasticidade, não houve diferença significativa entre as construções testadas. Com relação à resistência máxima suportada pelas construções, houve uma diferença estatisticamente significativa a favor da aramagem tipo Gallie. Conclusão: nossos testes mostraram que em relação à acomodação houve diferença significativa entre a aramagem tipo Gallie e o parafuso no processo odontoide; e quanto à resistência máxima, entre a aramagem tipo Gallie e o parafuso transarticular.

Introduction: the surgical treatment of patients with fractures of the odontoid process has been controversial. The main surgical techniques for C1-C2 are: Gallie wiring, transarticular screw, direct odontoid process screw and 88 posterior laminar wiring. Objective: to compare the mechanical stability of these four types of atlantoaxial segment osteosynthesis (C1/C2). Methodology: twenty atlantoaxial segments of adult human cadavers were prepared with Anderson and D'Alonso type II fractures and divided into four groups: Gallie wiring; transarticular screw; odontoid process screw; 88 wiring. After being fixed with each osteosynthesis technique, they were submitted to flexocompression efforts in a universal mechanical testing machine for analysis of strength, elasticity and deformations. Results: in the accommodation phase, the odontoid process screws showed very little mobility with low loads. In the elasticity phase, there was no significant difference between the constructions tested. With regard to the maximum resistance supported by the constructions, there was a statistically significant difference in favor of Gallie wiring. Conclusion: Our tests showed a significant difference between Gallie wiring and odontoid process screw in accommodation; and between the Gallie wiring and the transarticular screw in maximum resistance test

Axial compressive strength of human vertebrae trabecular bones classified as normal, osteopenic and osteoporotic by quantitative ultrasonometry of calcaneus

Abstract Introduction Biomechanical assessment of trabecular bone microarchitecture contributes to the evaluation of fractures risk associated with osteoporosis and plays a crucial role in planning preventive strategies. One of the most widely clinical technics used for osteoporosis diagnosis by health professionals is bone dual-energy X-ray absorptiometry (DEXA). However, doubts about its accuracy motivate the introduction of congruent technical analysis such as calcaneal ultrasonometry (Quantitative Ultrasonometry - QUS). Methods Correlations between Bone Quality Index (BQI), determined by calcaneal ultrasonometry of thirty (30) individuals classified as normal, osteopenic and osteoporotic, and elastic modulus (E) and ultimate compressive strength (UCS) from axial compression tests of ninety (90) proof bodies from human vertebrae trabecular bone, which were extracted from cadavers in the twelfth thoracic region (T12), first and fourth lumbar (L1 and L4). Results Analysis of variance (ANOVA) showed significant differences for E (p = 0.001), for UCS (p = 0.0001) and BQI. Spearman's rank correlation coefficient (rho) between BQI and E (r = 0.499) and BQI and UCS (r = 0.508) were moderate. Discussion Calcaneal ultrasonometry technique allowed a moderate estimate of bone mechanical strength and fracture risk associated with osteoporosis in human vertebrae.

Comparison between the effects of platelet-rich plasma and bone marrow concentrate on defect consolidation in the rabbit tibia

OBJECTIVE: To perform a comparative analysis of the effects of platelet-rich plasma and centrifuged bone marrow aspirate on the induction of bone healing in rabbits. METHOD: Twenty adult, male New Zealand rabbits were randomly separated into two equal groups, and surgery was performed to create a bone defect (a cortical orifice 3.3 mm in diameter) in the proximal metaphysis of each rabbit's right tibia. In the first group, platelet-rich plasma was implanted in combination with β-tricalcium phosphate (platelet-rich plasma group), and in the second group, centrifuged bone marrow in combination with β-tricalcium phosphate (centrifuged bone marrow group) was implanted. After a period of four weeks, the animals were euthanized, and the tibias were evaluated using digital radiography, computed tomography, and histomorphometry. RESULTS: Seven samples from each group were evaluated. The radiographic evaluation confirmed the absence of fractures in the postoperative limb and identified whether bone consolidation had occurred. The tomographic evaluation revealed a greater amount of consolidation and the formation of a greater cortical bone thickness in the platelet-rich plasma group. The histomorphometry revealed a greater bone density in the platelet-rich plasma group compared with the centrifuged bone marrow group. CONCLUSION: After four weeks, the platelet-rich plasma promoted a greater amount of bone consolidation than the bone marrow aspirate concentrate.

Análise comparativa das propriedades mecânicas do ligamento da patela e do tendão calcâneo / Comparative analysis of the mechanical properties of the patellar ligament and calcaneus tendon

Com a finalidade de se comparar as propriedades mecânicas do ligamento da patela e do tendão calcâneo foram realizados ensaios de tração em material obtido de 25 cadáveres humanos. A idade dos doadores foi 58 ± 14 anos (33-85), sendo 19 (76 por cento) masculinos e 6 (24 por cento) femininos, 23 brancos (92 por cento) e dois negros (8 por cento). Os materiais foram testados em seus 10 mm centrais, com velocidade de aplicação de carga de 30 mm/min. Foi obtida a área de secção dos corpos de prova para que fossem estudadas as propriedades estruturais e materiais. Foram estudadas as seguintes variáveis: carga máxima (N), tensão(MPa), módulo de elasticidade (MPa), energia (Nm), alongamento absoluto (mm) e específico ( por cento), limite de proporcionalidade (N), além da tensão (MPa) e alongamentos neste ponto. A análise estatística revelou que ambos possuem carga máxima, limite de proporcionalidade e tensão semelhantes (p>0,05). Nas outras variáveis ocorreu diferença significativa (p<0,05) com o tendão calcâneo apresentando valores maiores para energia e alongamento. O módulo de elasticidade, significativamente maior no ligamento da patela (p<0,05), foi a variável que melhor caracterizou a diferença do comportamento mecânico dos dois materiais.

Análise comparativa das alterações nos fluxos de tensão do joelho nas próteses totais e unicompartimentais cimentadas. Estudo esperimental em dez cadáveres / Comparative analisys of changes in knee strain transfer flow in total and unicompartmental cemented prostheses. A trial in ten human cadavers

Análise comparativa das alterações nos fluxos de tensão do joelho nas próteses totais e unicompartimentais cimentadas. Estudo experimental em dez cadáveres humanos. Os autores comparam as alterações nos fluxos de tensão do fêmur distal e da tíbia proximal provocadas pelas próteses total e unicompartimental cimentadas do joelho, por meio de extensometria elétrica em 10 cadáveres, humanos. Utilizam um dispositivo mecânico para a adaptação das peças anatômicas à máquina de ensaios mecânicos Kratos 5002. Concluem: 1) A prótese total do joelho mantém o padrão de distribuição das cargas no terço distal do fêmur; 2) A prótese unicompartimental aumenta as tensões de tração na cortical lateral do terço distal do fêmur; 3) Os componentes tibiais (parcial medial e total) aumentam, da mesma forma, as tensões de compressão na cortical póstero-medial da tíbia.

Análise comparativa da resistência de fêmures de cães após a confecção de janelas ósseas circular e quadrada / Comparative analysis of dog femur resistance after receiving circular and square holes

Com o objetivo de avaliar o enfraquecimento causado pela confecção de janela óssea cortical, os autores confeccionaram uma janela circular no osso cortical da diáfise de oito fêmures de carcaças de cães e uma janela quadrada nos oito pares destes fêmures, com diagonal semelhante ao diâmetro da janela circular contralateral. As peças anatômicas foram submetidas a teste de tensão torcional em uma máquina de ensaios mecânicos; obtendo-se o torque máximo e a rigidez à torção. Os resultados mostraram que, para o fêmur com janela circular, o torque máximo médio foi de 13,65 ± 5,12 Nm, e a rigidez média foi de 1,18 ± 0,45 Nm/grau, enquanto que para a janela quadrada o torque máximo médio foi de 13, 39 ± 5,23 Nm, e a rigidez média foi de 1,05 ± 0,41 Nm/grau. A resistência nos ossos com janela circular e quadrada submetidos à tensão torcional foi praticamente igual, fato este corroborado pela análise estatística que não revelou diferença significante (p = 0,05).

Estudo da rigidez do ligamento cruzado anterior do joelho e dos enxertos para sua reconstrução com o ligamento patelar e com os tendões dos músculos semitendíneo e grácil / Rigidity of the knee anterior cruciate ligament and grafts to reconstruct it with the patellar ligament and with the semitendinosus and gracilis muscles

Com o objetivo de avaliar a reigidez do ligamento cruzado anterior e dos enxertos preparados para sua reconstrução a partir da porção central do ligamento patelar e dos tendões dos músculos semitendíneo e grácil duplos, oriundos dos mesmos joelhos, o autor utiliza 20 joelhos de cadáveres humanos, frescos, todos masculinos, com idade média de 32,2 ñ8,9 anos, variando de 17 a 47 anos. As estruturas analisadas foram submetidas a três ensaios mecânicos de tração, com intervalos de 10 minutos para recuperação, em máquina Kratos K-5002 (eletromecânica), com velocidade de 20mm/min até atingir 147,15 N (15 kgf), mantendo-as alongadas por um período de 15 minutos. Todas as estruturas observadas apresentam um aumento da rigidez aos sucessivos testes realizados, exceto entre o 2§ e o 3§ teste do ligamento cruzado anterior onde não apresentou diferença estatística. A análise estatística permite concluir que os ciclos sucessivos dos ensaios mecânicos determinam um aumento da rigidez dos enxertos analisados.

Estudo mecânico de implante para fixação do segmento lombossaro da coluna vertebral / Mechanical study of implant for lumbossacral spinal fixation

Foram estudados, do ponto de vista mecânico, a rigidez e os pontos críticos de um implante para fixação interna da coluna lombossacra. Aplicou-se o implante sobre um modelo de madeira simulando o segmento lombossacro da coluna. Realizamos sete ensaios de flexo-compressão, sete de rigidez axial, sete de rigidez radial e um ensaio destrutivo. Os resultados demonstram que o implante foi eficiente e seguro para o uso em seres humanos.

Experimental determination of bone cortex holding power of orthopedic screw

Cylindrical specimens of bone measuring 15 mm in diameter were obtained from the lateral cortical layer of 10 pairs of femurs and tibias. A central hole 3.2 mm in diameter was drilled in each specimen. The hole was tapped, and a 4.5 mm cortical bone screw was inserted from the outer surface. The montage was submitted to push-out testing up to a complete strip of the bone threads. The cortical thickness and rupture load were measured, and the shear stress was calculated. The results were grouped according to the bone segment from which the specimen was obtained. The results showed that bone cortex screw holding power is dependent on the bone site. Additionally, the diaphyseal cortical bone tissue is both quantitatively and qualitatively more resistant to screw extraction than the metaphyseal tissue.

Estudo mecânico da rigidez nas montagens do fixador externo LIM-41 submetidas a esforços de torçäo / Stiffness mechanical study of LIM-41 external fixator assemblages submitted to torsion strain

Foi feito o estudo mecanico da rigidez nas montagens do fixador externo LIM-41 quando submetidas a esforcos de torcao. Uma condicao de fratura instavel foi reproduzida. As variaveis comparadas foram as configuracoes dos pinos de Schanz nas montagens, definidas como "distal", "padrao" e "proximal", e os afastamentos de 20 mm, 40 mm ou 60 mm entre o fixador externo e o elemento utilizado para simular o osso. Os autores concluem que as montagens com o fixador externo LIM-41 sao mais rigidas a esforcos de torcao quando se usam configuracoes "padrao" ou "proximal", onde ha pinos proximos ao local de simulacao da fratura, e quando se aproxima o corpo do fixador externo do elemento simulador do osso, tendo a primeira variavel maior efeito sobre o coeficiente de rigidez

Estudo expirimental comparativo da flexäo entre duas técnicas de estabilizaçäo da coluna cervical de Rogers e Bohlman / Comparative experimental study of cervical spine flexion by Rogers and Bohlman techniques of stabilization

Existem diversas maneiras de fixar a coluna cervical instavél por via posterior. Testaram-se através de ensaios de flexäo 20 peças anatômicas de coluna cervical, obtidas de cadáveres humanos, divididas em dois grupos distintos quanto ao modo de fixaçäo da coluna cervical, técnica de Rogers ou de Boalman. Em todas as colunas foi criada uma instabilidade tipo traçäo-flexäo entre a quinta e a sexta vértebras cervicais. Os ensaios foram realizado em máquina universal de ensaios mecânicos com dispositivo apropriado. Este estudo revelou que a técnica de Bohlman é mais segura, protegendo melhor o local de instabilidade da coluna cervical. Quanto ao desvio angular, a rigidez e o limite de ruptura, näo houve diferença estatística significante entre as duas técnicas testadas.

Análise da estabilidade de três montagens do fixador externo circular / Stability analysis of three assemblies of the external circular fixator

Compararam-se a rigidez axial e a estabilidade radial do fixador externo circular na montagem "clássica" preconizada por Ilizarov, utilizando apenas fios finos tensionados e, nas variaçöes propostas pela escola de Lecco, utilizando fios finos tensionados e pinos de Schanz, e por Green (Rancho de Los Amigos - EUA), utilizando apenas pinos de Schanz, através de ensaios de flexo-compressäo (compressäo excêntrica). Todas as montagens utilizaram quatro anéis circulares de aço inoxidável de 150mm, dois em cada lado do espaço que simulava perda óssea (situaçäo de insatabilidade). Foram utilizados fios de Kirscgner de 1,8mm de diâmetro e pinos de Schanz de 4,8mm de diâmetro. No centro das extremidades confrontantes dos tubos, passando pelo eixo da montagem, foram colocados ponteiros de metal como pontos de referência. O modelo adotado simula fratura de alta energia na regiäo diafisária do terço médio da tíbia com 2 cm de perda de substância óssea. As montagens foram instaladas em máquinas universais de ensaios mecânicos, provida de célula de carga eletrônica e de registrador gráfico. A carga aplicada através de um pino excêntrico de extremidade esférica polida situado a 25mm do eixo do sistema, em posiçäo que se convencionou dorsal, a fim de gerar momentos que se assemelham aos da tíbia humana durante a fase de apoio da marcha (toque calcâneo). Conclui-se que, axialmente, a montagem "clássica" é a mais elástica das três, enquanto a montagem norte-americana (Rancho) é a mais rígida e que as três montagens têm a mesma rigidez no sentido radial do foco de fratura

Reaçäo da zona doadora do tendäo patelar à sutura direta e à sutura isolada do peritendäo: estudo experimental comparativo em coelhos / Reaction of the patellar tendon donor area to direct suture and tosingle peritendon suture: comparative experimental study in rabbits

A utilizaçäo do enxerto autólogo do terço central do tendäo patelar substituiçäo do ligamento cruzado anterior é procedimento altamente difundido e que tem proporcionado bons resultados. Várias complicaçöes decorrentes da cirurgia estäo relacionadas às alteraçöes ocorridas da área doadora, dai a necessidade de estudar-se essa regiäo. Foram estudados 11 coelhos, nos quais foi retirada uma fita de 2mm do terço central do tendäo patelar. No tendäo patelar esquerdo o defeito foi fechado com suturas com ponto simples; no tendäo patelar direito, fechou-se apenas o peritendäo. Após 21 dias, o tendäo patelar que foi suturado apresentava área de secçäo maior que o näo suturado. Detectou-se também a presença de reaçäo inflamatória crônica e a formaçäo de pseudocápsula ao redor do fio de sutura. Nos defeitos deixados pela retirada da fita houve formaçäo de tecido fibrilar denso, orientado longitudinalmente, tanto nos tendöes suturados como nos näo suturados.

Determinaçäo da capacidade de retençäo dos parafusos fixadores e tensores dos fixadores externos circulares de Ilizarov / Determining retention capacity offixator and tensor screws of Ilizarov's circular external fixators

Determinou-se a capacidade de retençao de 25 parafusos tensores (canal lateral) e 15 fixadores (canal central) defixadores externos circulares de Ilizarov de quatro fabricantes nacionais, com anéis de aço inoxidável e de fibra de carbono, através de testes de traçao com fios de 1,8mm de diâmetro. Adotou-se torque de aperto de 1kgf.m em todos os parafusos. Em cerca de 70 por cento dos casos, os parafusos falharam abaixo de 1.079N (110kgf), indicando que o deslizamento se inicia durante o tensionamento dos fios. Nao houve diferença significante entre parafusos tensores e fixadores. Comprovou-se, apenas, diferença entre parafusos fixadores de dois fabricantes quanto ao deslizamento inicial. De maneira geral, os parafusos se mostraram ineficazes.

Fascite plantar: estudo comparativo / Plantar fasciitis: a comparative study

A fascite plantar constitui causa freqüente de talalgia, principalmente em indivíduos que apresentam distúrbio postural dos pés e que passam a praticar atividade por tempo prolongado. Vários procedimentos sao descritos para o tratamento da fascite plantar. O objetivo deste trabalho é de avaliar a incidência da síndrome dolorosa miofascial em pacientes portadores de fascite plantar e comparar os resultados terapêuticos obtidos através do agulhamento e da infiltraçao de anestésicos locais, com os do uso de agentes físicos e cinesioterápicos. Sao avaliados 29 pacientes (26 femininos e três masculinos) com idades entre 30 e 70 anos (média:49 anos) portadores de fascite plantar. Os resultados sao avaliados mediante escala visual analógica. Todos apresentam síndrome dolorosa miofascial associada à fascite plantar. A reduçao, estatisticamente significante, da intensidade da dor é observada em ambos os grupos. A inativaçao dos "pontos-gatilho" miofasciais permite o alívio sintomático da dor e a recuperaçao funcional em menor tempo quando comparada ao uso de agentes físicos e cinesioterápicos isoladamente.

Avaliaçäo da resistência óssea com e sem a administraçäo prévia de calcitonina de salmäo em ratos com desnutriçäo protéica / Evaluation of osseous resistance with and without previous adminsitration of salmon calcitonin in rats with proteic malnutrition

Foi realizado trabalho experimental com ratos da raça Wistar para avaliar a influência da calcitonina de salmao e da desnutriçao protéica, isoladas e associadas, na resistência mecânica e na rigidez do tecido ósseo. Os ratos foram divididos em quatro grupos: dieta normal, dieta normal mais calcitonina, desnutridos, desnutridos mais calcitonina. Após duas semanas, foram submetidos a fratura manual da tíbia direita e, ao término de seis semanas, sacrificados. Foram avaliados os parâmetros mecânicos de resistência e rigidez óssea das tíbias fraturadas e nao fraturadas (controle) dos quatro grupos. Concluiu-se que: a administraçao de calcitonina reduziu a resistência máxima das tíbias-controle do grupo com dieta normal; a resistência e rigidez das tíbias fraturadas (processo de consolidaçao) e controle (processo de remodelaçao) foram prejudicadas pela desnutriçao protéica; no grupo desnutrido, a administraçao de calcitonina nao compensou a diminuiçao da resistência e da regidez das tíbias, mas reduziu a ocorrência de pseudartrose.

Análise do método de "imprint" no diagnóstico anatomopatológico das neoplasias do sistema músculo-esquelético: estudo retrospectivo de 1103 casos / Analysis of imprint method in the anatomopathological diagnosis of neoplams of musculoskeletal system: retrospective study of 1103 cases

A avaliaçao diagnóstica precisa das neoplasias que acometem o sistema músculo-esquelético tem sido motivo de grande especulaçao e estudo nas últimas décadas. No presente trabalho, registram-se os resultados do estudo do método de imprint no diagnóstico anatomopatológico das lesoes sugestivas de neoplasia do sistema músculo-esquelético, correlacionando-os com os achados da análise dos cortes histológicos corados por hematoxilina e eosina, tomando-se como base a análise retrospectiva de 1.103 biópsias e cirurgias realizadas no IOT-HC-FMUSP entre 1982 e 1994. Os imprints apresentaram alta sensibilidade (90 por cento), porém baixa capacidade para discriminar o diagnóstico definitivo. Cerca de 6 por cento dos imprints mostraram-se inconclusivos.

Estudo experimental comparativo entre três enxertos ósseos cervicais anteriores / Comparative experimental study of three anterior cervical bone grafts

Os autores comparam, através de estudo experimental, o comportamento biomecânico entre três diferentes estruturas ósseas ilíaco, costela e fíbula) utilizadas em fusoes cervicais anteriores. material consistiu de 15 segmentos de colunas cervicais de cadáveres humanos de C3 a C7, procedentes do Serviço de Verificaçao de óbitos da capital. Foram divididos em três grupos distintos com cinco unidades cada, denominados de ilíaco, costela e fíbula. Após a corpectomia de C5 e colocaçao do enxerto, os corpos-de-prova foram submetidos a forças de compressao axial em máquina universal de ensaios mecânicos Kratos do Laboratório de Biomecânica-LIM-41 do Instituto de Ortopedia e Traumatologia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de Sao Paulo. Concluem os autores que nao há diferença significativa da resistência entre as técnicas de enxertos utilizados, ou seja, possuem estabilidade semelhante.

Avaliaçäo das propriedade mecânicas do tendäo do músculo tibial posterior submetido a ensaio de traçäo axial / Evaluation of mechanical properties of the posterior tibial tendon submitted to axial traction

Os autores estudaram o comportamento mecânico do tendäo tibial posterior em 14 pares de tornozelos, sendo 11 homens e três mulheres. Os tendöes foram submetidos a traçäo axial em uma máquina universal de ensaios mecânicos, em que obtiveram os valores de resistência mecânica e coeficiente de proporcionalidade de cada tendäo. Os resultados foram analisados quanto a faixa etária, sexo e lado. Mulheres acima de 50 anos apresentavam resistência à traçäo significativamente inferior em relaçäo aos homens da mesma faixa etária. Näo houve diferença estatisticamente significante na resistência máxima entre os lados direito e esquerdo. A resistência máxima näo se alterou com a idade entre os homens.

Viabilidade da utilizaçäo do tendäo do semitendinoso como substituto do LCA do ponto de vista biomecânico / Biomechanical viability of using the semitendinous tendon as an ACL substitute

Determinaram-se as propriedades mecânicas de resistência e rigidez à traçäo do ligamento cruzado anterior (LCA) e do tendäo do músculo semitendinoso (ST) de 13 joelhos, conservados sob congelamento, de nove cadáveres masculinos entre 30 e 60 anos. Constatou-se que näo existe relaçäo entre as características mecânicas das duas estruturas e que o LCA apresenta rigidez e resistência superiores ao ST, mesmo em utilizaçäo dupla. Concluiu-se que o ST näo apresenta propriedades adequadas para a substituiçäo do LCA.