Mechanical comparison of two internal rigid fixation systems used for fixing facial fractures (an in vitro study) / Comparación mecánica de dos sistemas de fijación interna rígida utilizados en la fijación de fracturas faciales (estudio in vitro)

ABSTRACT

ABSTRACT Introduction: the use of titanium miniplates is the gold standard in the treatment of facial fractures. A Colombian company has developed a system of osteosynthesis miniplates for the treatment of facial fractures, which was chemically and mechanically compared with an imported system. Methods: comparative in-vitro tests were carried out to analyze the chemical composition and the biomechanical behavior of the national and imported systems. A sample of 36 items was selected, including 24 miniplates and 12 screws, in order to mechanically assess their materials by means of tensile and flexural tests for the plates and torque strength tests for the screws, and to perform a microscopic analysis of the chemical composition of the plates of both brands by means of scanning electron microscopy (SEM) and Energy Dispersive Spectroscopy (EDS). Results: The findings showed that there are no major differences in terms of the chemical composition and the biomechanical behavior of the implants of both brands (national and imported) when assessing plates and screws separately. Conclusions: the results showed a higher content of titanium in the material of national plates; however, the mechanical properties of both brands are very similar. Taking into account the material′s biomechanical characteristics, either system is a good choice when selecting a device for rigid internal fixation of facial fractures.

RESUMEN

RESUMEN Introducción: el uso de miniplacas de titanio representa el estándar de oro en el tratamiento de las fracturas faciales. Una empresa colombiana desarrolló un sistema de miniplacas de osteosíntesis para el tratamiento de fracturas faciales, el cual fue comparado química y mecánicamente con un sistema importado. Métodos: se realizaron pruebas in vitro comparativas para analizar la composición química y el comportamiento biomecánico del sistema nacional y del importado. Se seleccionó una muestra total de 36 elementos de prueba, de los cuales 24 eran miniplacas y 12 tornillos, con el fin de evaluar el material mecánicamente por medio de pruebas de tracción y flexión para las placas y pruebas de resistencia al torque para los tornillos, y realizar un análisis microscópico y de la composición química de las placas de ambas marcas por medio de Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) y Energy Dispersive Spectroscopy (EDS). Resultados: los hallazgos mostraron que no existen grandes diferencias en cuanto a la composición química y el comportamiento biomecánico entre los implantes de ambas marcas (nacional e importado), al evaluar las placas y los tornillos por separado. Conclusiones: los resultados mostraron un mayor contenido de titanio en el material de las placas nacionales; sin embargo, se encontró que las propiedades mecánicas de ambas marcas son muy similares. Teniendo en cuenta las características biomecánicas del material, cualquiera de los dos sistemas es una buena alternativa en el momento de elegir un dispositivo para la fijación interna rígida de fracturas faciales.