Estudo biomecânico da fixação transcortical ou transesponjosa do enxerto de tendão patelar com pinos bioabsorvíveis na reconstrução do LCA em ovinos

Resumo: A fixação do enxerto é um fator de extremamente importante na reconstrução do ligamento cruzado anterior. Os métodos de fixação tem de ser rígidos e resistentes a forças de tração para permitir os princípios vigentes de reabilitação pós operatória. Recentemente desenvolveu-se um sistema que utiliza pinos bioabsorvíveis transversos para a fixação osso-tendão-osso no túnel femoral. Objetivo: determinar a resistência inicial de fixação do bloco ósseo no interior do túnel femoral utilizando-se o sistema com pinos bioabsorvíveis transversos e comparar com o método tradicional de fixação que utiliza parafusos de interferência metálicos. Avaliar a resistência da fixação com pinos bioabsorvíveis ao se modificar o posicionamento rotacional do bloco ósseo no interior do túnel femoral. Material e métodos: quarenta espécimes de joelhos de ovinos, foram submetidos a reconstrução do ligamento cruzado anterior utilizando enxerto osso-tendão-osso. Em vinte espécimes utilizou-se os pinos bioabsorvíveis para a fixação do enxerto no túnel femoral, este grupo foi sub-dividido em dois, dez joelhos foram utilizados para fixação através da esponjosa e dez para fixação cruzando a tábua óssea cortical. Nos vinte espécimes restantes fixou-se o enxerto com parafusos de interferência metálico de 9mm. Resultados: Nos testes de tração em ciclo único , a resistência média encontrada no grupo fixado por parafusos de interferência foi 653.70N com uma rigidez média de 76,60 N. No grupo fixado com pinos que atravessam parte cortical do enxerto a média obtida foi 607,50 N com uma rigidez de 65, 80N. Na fixação com pinos apenas pela porção esponjosa do bloco ósseo obteve-se resistência de 710,10N com rigidez de 74,40 N. Para a análise estatística, foi considerado p <0,017. Conclusão: a fixação do enxerto ossotendão- osso com dois pinos bioabsorvíveis, independente do posicionamento rotacional no túnel femoral, permite uma fixação comparável em termos de resistência inicial ao parafuso de interferência metálico neste modelo experimental

New coupling system for interference screws: biomechanical resistance to torsion

OBJETIVO: Apresentar um novo sistema de acoplamento solidário entre chave e parafuso de interferência, assim como ensaios biomecânicos que avaliem a segurança de sua utilização. MÉTODOS: O novo sistema foi submetido a ensaios biomecânicos de torção. Foram realizados dois tipos de análise: torque máximo de inserção manual dos parafusos em osso bovino; ensaios destrutivos de torção do sistema em máquina INSTRON 55MT. Os mesmos testes foram realizados em um grupo controle utilizando um sistema de acoplamento já disponível no mercado. (Acufex®) RESULTADOS: Nos ensaios de inserção em fêmures bovinos as médias de valores aferidos com torquímetro digital foram 1,958 N/m para Acufex® e 2,563 N/m para FMRP. Considerando p<0,05, não houve diferença significativa (p=0,02) nos valores de torque máximo de inserção nos dois sistemas estudados. Os valores médios de torque máximo para deformar o parafuso foram de 15 N/m para o parafuso Acufex® e 13 N/m para o parafuso FMRP, portanto, sem diferença estatística (p&gt;0,05). Ao avaliar a deformação angular, não houve diferença significativa entre os grupos de parafuso (p=0,15). CONCLUSÃO: O novo sistema de acoplamento para parafusos de interferência desenvolvido na FMRP-USP revelou resistência à torção comparável a sistema já disponível no mercado e regulamentado para uso internacional.OBJECTIVE: To introduce a new coupling system between screw driver and interference screw, and biomechanical tests that validate the safety of its application. METHODS: The new system was submitted to biomechanical torsion assays. Two types of analysis were performed: maximum torque of manual insertion of the screws into bovine bone; destructive assays of torsion of the system using an INSTRON 55MT machine. The same tests were also performed on a control group, using a commercially available interference screw coupling system (Acufex®). RESULTS: In the tests on manual insertion of screws in bovine femurs, the average values found with a digital torque meter were 1.958 N/m for Acufex® and 2.563 N/m for FMRP. Considering p>0.05, there were no statistical differences between the two groups (p=0.02) in the values for maximum torque of insertion, in the two systems studied. The average values for maximum torque of torsion resisted by the screw were 15N/m for the Acufex® screw and 13N/m for the FMRP screw, again with no statistical differences between the two groups (p>0.05). In the evaluation of angular deformation, there was also no significant difference between the two screw types (p=0.15). CONCLUSION: The new coupling system for interference screws developed at FMRP-USP revealed a torsion resistance that is comparable with the system already available on the market and regulated for international use

Estudo experimental de avaliação da resistência de fixação do parafuso de interferência bioabsorvível na reconstrução do ligamento cruzado anterior

Trabalho de Conclusão de Curso - Universidade Federal de Santa Catarina. Curso de Medicina. Departamento de Clínica Cirúrgica

Avaliação biomecânica da fixação do tendão da cabeça longa do Biceps Braquial por 3 ténicas : modelos em ovinos

Orientador: Prof. Dr. Júlio Cezar Uili CoelhoDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Clínica Cirúrgica. Defesa: Curitiba, 12/04/2010Bibliografia: fls. 53-58Área de concentração: Clínica cirúrgicaResumo: Introdução: No tratamento das doenças do tendão da cabeça longa do bíceps braquial, sua fixação no úmero (tenodese) pode ser indicada após secção intraarticular (tenotomia) do mesmo. O método ideal deve permitir mobilização pósoperatória precoce do membro superior sem falha do sistema. Não há consenso na literatura quanto à técnica mais resistente. Objetivo: Avaliar biomecanicamente a fixação da cabeça longa do bíceps braquial no úmero com âncoras ósseas, parafuso de interferência e sutura em partes moles, comparando resistência, força máxima de tração e tipos de falha na fixação. Métodos: 30 mbros de ovinos frescos foram usados, dividindo-se 3 grupos de 10 para cada técnica. Após fixação, os tendões foram submetidos a tração longitudinal contínua até falha do sistema, obtendo-se força máxima de tração (N) e deslocamento (mm). Resultados: A força máxima de tração foi em média 95 ± 35,3 N para âncoras ósseas, 152,7 ± 52,7 N para parafuso de interferência e 104,7 ± 23,54 N para partes moles. Houve diferença estatisticamente significativa (p<0,05), com parafuso de interferência demonstrando força máxima de tração superior às fixações com âncoras ósseas (p=0,00307) e partes moles (p=0,00473). A resistência com parafuso de interferência também foi superior aos outros 2 métodos (p=0,0000127 e p=0,00000295 respectivamente). Âncoras ósseas e partes moles não tiveram diferença entre si tanto para força máxima de tração quanto para resistência (p=0,141). Conclusão: A tenodese da cabeça longa do bíceps braquial com parafuso de interferência é mais resistente quando comparada às técnicas com âncoras sseas e partes moles. As 2 últimas técnicas não diferem entre si.Abstract: Introduction: For treatment of the long head of the biceps braquii diseases, its fixation into humeral bone (tenodesis) can be indicated after releasing of intrarticular portion (tenotomy). The ideal method must allow early postoperative upper limb mobilization without failure. There is no agreement in the literature about which is the most resistant technique. Objective: To evaluate the biomechanical properties of the long head of the biceps braquii by fixing it into humeral bone with suture anchors, interference screw and soft tissue suture, comparing strength, highest traction load and mode of fixation failure. Methods: 30 fresh-frozen sheep shoulders were used, separated into 3 groups for each technique. After fixation, the tendons were subjected to longitudinal continuous loading, obtaining load-to-failure (N) and displacement (mm). Results: The average failure load for suture anchors was 95 ± 35.3 N, 152.7 ± 52.7 N for interference screw and 104.7 ± 23.54 N for soft tissue technique. There was a statistically significant difference (p<0.05), with interference screw demonstrating greater load to failure than suture anchor fixation (p=0.00307) and soft tissue (p=0.00473). The strength of interference screw was also superior comparing to the other 2 methods (p=0.0000127 e p=0.00000295 respectively). Suture anchors and soft tissue technique did not have difference between themselves as for load to failure (p=0.9420) as for strength (p=0.141). Conclusion: The tenodesis of the long head of the biceps braquii with interference screw is stronger when compared to suture anchors and soft tissue techniques. The last 2 techniques do not have difference between themselves

Arthroscopic double- bundle reconstruction of anterior cruciate ligament using hamstring tendon grafts: fixation with two interference screws

Surgical procedures for double-bundle reconstruction of anterior cruciate ligament, which currently use semitendinous and gracilis tendon grafts, have been described in the last decade. Most of the techniques utilize twice the hardware used in single-bundle reconstructions. We report an original anterior cruciate ligament double-bundle reconstruction technique using semitendinous and gracilis tendon grafts, maintaining their tibial bone insertions with two tibial and two femoral tunnels. A simplified and precise outside-in femoral drilling technique is utilized, and the graft fixation is made utilizing only two interference screws.Procedimentos cirúrgicos de reconstrução do ligamento cruzado anterior com duplo feixe dos tendões dos músculos semitendíneo e grácil têm sido descritos na última década. A maioria das técnicas descritas utiliza o dobro de material de síntese empregado na reconstrução com feixe único. Relatamos uma técnica original para a reconstrução do ligamento cruzado anterior com duplo feixe, na qual mantemos as inserções tibiais dos tendões dos músculos semitendíneo e grácil e realizamos dois túneis tibiais e dois túneis femorais. Os túneis femorais são realizados de fora para dentro e a fixação do enxerto é realizada somente com dois parafusos de interferência.UNIFESP-EPM Departamento de Ortopedia e TraumatologiaSanta Casa do Rio de Janeiro Serviço de Ortopedia e TraumatologiaUNIFESP, EPM, Depto. de Ortopedia e TraumatologiaSciEL

Open wedge tibial osteotomy: biomechanical relevance of the opposite cortex for the fixation method

OBJETIVO: Avaliar o impacto da integridade da cortical lateral osteo-tomia alta de tíbia (OAT) com cunha de abertura. MÉTODOS: Modelos experimentais artificiais em poliuretano foram fixados com placa DCP® 4,5mm. Cunhas de abertura foram confeccionadas para simular a distração da osteotomia alta da tíbia. Realizadas falhas na cortical lateral para simular fraturas e fixadas com diferentes tipos de parafusos. Ensaios de torção e compressão axial foram realizados. 04 diferentes grupos foram constituídos. RESULTADOS: As medidas de torção registradas no grupo com cortical íntegra foram superiores àquelas obtidas no grupo com cortical rompida (p<0,001) e estatisticamente equivalentes aos grupos com cortical rompida associado à parafuso de estabilização lateral de compressão ou de posição (p&gt;0,05). As medidas de compressão obtidas no grupo com cortical íntegra foram superiores aos demais grupos (p<0,001). Em torção e compressão não houve diferença estatística entre os tipos de parafuso de estabilização lateral (p&gt;0,05). CONCLUSÃO: A cortical lateral íntegra agrega estabilidade às osteotomias com cunha de abertura medial. Modelo com cortical íntegra evidenciou superioridade biomecânica em rigidez nos ensaios de torção e compressão. Nos ensaios torcionais, os modelos com falha de continuidade cortical com parafusos de estabilização lateral de compressão ou de posição apresentaram equivalência aos modelos com cortical íntegra.OBJECTIVE: To evaluate the role of lateral tibial cortex integrity in open wedge tibial osteotomy (OWTO). METHODS: Experimental models of polyurethane fibers, simulating tibial models and modified with open wedge osteotomies were fixed with DCP® straight 4.5 mm plates. Four groups were constituted: two with cortical integrity and two with a gap in the lateral tibial cortex. Biomechanical analysis of torsion and axial compression were performed. RESULTS: The measures of twist recorded in the group with cortical integrity were higher than those obtained in the group with noncontinuous cortices (p <0.001). The groups with cortical gap on the lateral side that were fixed with screws had a biomechanical behavior comparable to the group with cortical integrity. Measures of compression obtained in the group with full cortical integrity were greater than those of other groups (p <0.001). In torsion and compression, no statistical difference between lag and position screws on the lateral cortical was demonstrated (p&gt;0.05). CONCLUSION: Integrity of lateral tibial cortex adds stability to open wedge tibial osteotomies. Models with lateral cortical integrity demonstrated superiority in biomechanical stiffness even under torsion or compression. In torsion tests, models with a gap on the lateral cortex, fixed with a lag or position screw to promote lateral stabilization had similar biomechanical behavior to those with lateral cortex integrity

Mechanical effects caused by the variation of the load screw inclination in the orifice of the dynamic compression plate

OBJETIVO: Avaliar os efeitos mecânicos da inclinação do parafuso excêntrico sobre a compressão axial com placa. MÉTODOS: Corpos de prova artificiais simulando fragmentos de osso diafisário foram fixados com placa DCP® de 4,5mm de sete orifícios. Uma célula de carga registrou as forças de compressão axial no intervalo entre os fragmentos. Guias de perfuração excêntrica com inclinações em relação ao plano longitudinal e transversal da placa foram confeccionados para o experimento. A compressão foi medida em dois diferentes sítios do foco de fratura virtual. De acordo com a magnitude da inclinação e sua direção em relação ao orifício da placa, oito diferentes grupos foram constituídos. Os ensaios mecânicos registraram a força máxima e a força máxima efetiva. RESULTADOS: A inclinação do parafuso em direção contrária à da rampa de deslizamento do orifício da placa foi acompanhada de diminuição nos valores médios de força máxima e força máxima efetiva de compressão 0º > 10ºi (p < 0,001), 0º > 20ºi (p < 0,001), 0º > 25ºi (p < 0,001). CONCLUSÃO: Em modelo experimental, utilizando-se placas do tipo DCP® não pré-tensionadas, a inclinação na inserção de parafusos excêntricos promoveu alterações nos valores médios da força de compressão axial. Houve diferenças significativas (p < 0,05) para menos na compressão axial obtida na cortical subjacente à placa, quando da inserção de parafusos inclinados no plano longitudinal com direção oposta à da rampa de deslizamento do orifício DCP®.OBJECTIVE: To evaluate the mechanical effects of sloping the load screw on the axial compression with a dynamic plate. METHODS: Artificial parts simulating shaft fragments were fixated with a 4.5 mm, 7 orifice DCP® plate. A load cell recorded axial compression loads in the space between fragments. Eccentric perforation guides with inclinations to the longitudinal and transversal plan of the plate were made for the experiment. Compression was measured in two different sites of the virtual fracture focus. Eight different groups were formed according to the magnitude of inclination and its direction based on the plate orifice. Mechanical assays recorded maximum load and effective maximum load. RESULTS: Screw inclination contrary to the plate orifice sliding slope was related to decreased mean values of maximum compression load and maximum effective compression load 0º > 10ºi (p < 0,001), 0 > 20ºi (p < 0,001), 0º > 25ºi (p < 0,001). CONCLUSION: In an experimental model, using non pre-stressed DCP® plates, the inclination upon inserting load screws brought about changes in the mean values of axial compression load. There significant differences (p < 0,05) to lower axial compression obtained in the cortical adjacent to the plate when the screws were inserted in inclination with the longitudinal plane in the opposite direction of the sliding slope of the DCP® orifice

Comparison between the results achieved in anterior cruciate ligament reconstruction with two kinds of autologous grafts: patellar tendon versus semitendinous and gracilis

OBJECTIVE: this study aims to compare the arthrometric and isokinetic examination results from two types of autologous grafts: the central third of the patellar ligament and a graft formed by the tendons of the semitendinosus and gracilis muscles, within the same rehabilitation protocol, six months after the surgery. METHODS: the results from examinations carried out on 63 patients were analyzed. These patients were divided in two groups: one group of 30 patients who received a patellar tendon graft and another group of 33 patients who received a graft from the tendons of the semitendinosus and gracilis muscles. Both the grafts were attached in the same way, with EndobuttonTM for suspensory fixation to the femur and a bioabsorbable interference screw for fixation in the tibial tunnel. RESULTS: arthrometry 30 did not present any statistical difference between the two study groups. On the other hand, the isokinetic evaluation showed that the patellar tendon group had a larger mean peak torque of flexion and greater extension deficit, while the semitendinosus/gracilis group had a better mean flexion/extension ratio and greater percentage of flexion deficit. There was no statistically significant difference between the groups when measuring peak torque extension. CONCLUSION: therefore, when the patellar tendon was used, there was greater extensor deficit and, when the semitendinosus/gracilis tendons were used, there was greater flexor deficit.OBJETIVO: O objetivo deste trabalho é comparar os resultados da artrometria e do exame isocinético entre dois tipos de enxertos autólogos: o terço central do ligamento patelar e o formado pelos tendões dos músculos semitendíneo e grácil, dentro de um mesmo protocolo de reabilitação no sexto mês pós-operatório. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram analisados os resultados obtidos dos exames realizados em 63 pacientes divididos em dois grupos. Em um grupo de 30 pacientes, utilizou-se o tendão patelar como enxerto e em outro grupo de 33 pacientes, utilizou-se o tendão dos músculos semitendíneo e grácil. Ambos os enxertos foram fixados da mesma forma, com EndobuttonTM para fixação suspensória no fêmur e um parafuso de interferência bioabsorvível para fixação no túnel tibial. RESULTADOS: A artrometria 30 não apresentou diferença estatística entre os dois grupos observados. Já na avaliação isocinética, constatou-se que o grupo de tendão patelar possui em média maior pico de torque de flexão e maior déficit de extensão e o grupo de flexores possui, em média, melhor relação flexão/extensão e maior déficit de flexão percentual. Não há diferença estatística significante entre os grupos quanto à medida de pico de torque de extensão. CONCLUSÃO: portanto, no presente estudo, quando o tendão patelar é utilizado, há maior déficit extensor e quando são utilizados os tendões flexores, há maior déficit flexor.UNIFESP-EPM Departamento de Ortopedia e TraumatologiaCentro de Ortopedia e Reabilitação no Esporte Centro de EstudosFMUSP Departamento de Ortopedia e TraumatologiaUNIFESP, EPM, Depto. de Ortopedia e TraumatologiaSciEL