Monoaxial Mechanical Tests on Porcino Knee Ligaments / Ensaios mecânicos monoaxiais nos ligamentos do joelho porcino

ABSTRACT

Abstract The failure of ligament reconstruction has different risk factors, among which we can highlight the period before its incorporation, which is a mechanically vulnerable period. Loss of resistance over time is a characteristic of living tissues. Dissection with bone insertions of the cruciate ligaments of animal models is not described; however, it is essential for monoaxial assays to extract information from tests such as relaxation. The present work describes the dissection used for the generation of a test body for the performance of nondestructive tests to evaluate the mechanical behavior. We performed dissection of four porcino knee ligaments, proposing a dissection technique for the cruciate ligaments with bone inserts for comparison with collateral ligaments. The ligaments were submitted to relaxation tests and had strain gauges placed during the tests. The results showed viscoelastic behavior, validated by strain gauges and with a loss over time; with some ligaments presenting with losses of up to 20%, a factor to be considered in future studies. The present work dissected the four main ligaments of the knee demonstrating the posterior approach that allows maintaining their bone insertions and described the fixation for the monotonic uniaxial trials, besides being able to extract the viscoelastic behavior of the four ligaments of the knee, within the physiological limits of the knee.

RESUMO

Resumo A falha da reconstrução ligamentar tem diferentes fatores de risco, dentre os quais podemos destacar o período antes da sua incorporação, o qual configura um período mecânico vulnerável. A perda de resistência ao longo do tempo é uma característica dos tecidos vivos. A dissecção com as inserções ósseas dos ligamentos cruzados de modelos animais não é descrita; todavia, para os ensaios monoaxiais, é fundamental extrair as informações de ensaios como os de relaxação. O presente trabalho realiza a descrição da dissecção utilizada para a geração de corpo de prova para a realização de ensaios não destrutivos para avaliar o comportamento mecânico. Realizamos dissecção de quatro ligamentos de joelho porcino, propondo uma técnica de dissecção para os ligamentos cruzados com as inserções ósseas para comparação com os colaterais. Os ligamentos foram submetidos a testes de relaxação e foram colocadas strain gauges durante os testes. Os resultados mostraram comportamento viscoelástico, validado pelas strain gauges e com uma perda ao longo do tempo, sendo que, em alguns ligamentos, as perdas chegaram a até 20%, fator este a ser considerado em trabalhos futuros. O presente trabalho dissecou os quatro principais ligamentos do joelho, demonstrando a abordagem posterior que permite manter as suas inserções ósseas e descrevendo a fixação para os ensaios uniaxiais monotônicos, além de ter conseguido extrair o comportamento viscoelástico dos quatro ligamentos do joelho dentro dos limites fisiológicos do joelho.