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

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

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

Use of autologous bone graft associated with support osteosynthesis for tibial edge bone losses in total knee prostheses

OBJETIVO: Relatar os resultados iniciais com o uso de nova técnica para a fixação de enxerto ósseo em falhas ósseas tibiais não contidas em pacientes submetidos à prótese total de joelho. MÉTODOS: Seis pacientes com deformidade grave em varo do joelho que, após a realização dos cortes e balanço ligamentar, ainda apresentavam falhas ósseas avançando até à margem do corte tibial e que comprometiam a estabilidade do implante, foram submetidos a uma nova técnica de fixação. RESULTADOS: Cinco dos pacientes apresentaram bom resultado clínico, com integração do enxerto em até 12 semanas. Um paciente apresentou complicação clínica com deiscência da ferida e exposição da prótese, evoluindo para a retirada do implante e artrodese do joelho. CONCLUSÃO: A osteossíntese de suporte como método de fixação do enxerto é uma opção viável para o tratamento das falhas ósseas tibiais. A técnica proposta certamente necessita de mais estudos para a sua validação.OBJECTIVE: To report the initial results from the use of a new technique for fixation of bone grafts in uncontained tibial bone defects in patients undergoing total knee prosthesis implantation. METHODS: Six patients with severe varus deformity of the knee who, after cuts and ligament balancing had been performed, still presented bone deficiencies that reached the edge of the tibial cut and compromised the implant stability, underwent a new fixation technique. RESULTS: Five of the patients had good clinical results, with integration of the graft within 12 weeks. One patient presented clinical complications with wound dehiscence and implant exposure, which evolved to the need for implant removal and knee arthrodesis. CONCLUSION: Support osteosynthesis as a graft fixation method is a viable option for treating tibial bone deficiencies. The proposed technique certainly needs further studies for its validation

Novo sistema para acoplamento de parafusos de interferência: ensaio biomecânico de torção 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 p0,05). 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

Fraturas do planalto tibial Tibial plateau fractures

As fraturas do planalto tibial são lesões articulares cujos princípios de tratamento envolvem a redução anatômica da superfície articular e a restauração funcional do eixo mecânico do membro inferior. Contribuem para a tomada de decisões no tratamento dessas fraturas o perfil do paciente, as condições do envelope de tecidos moles, a existência de outros traumatismos associados e a infraestrutura disponível para abordagens cirúrgicas. Para as fraturas de alta energia, o tratamento estagiado, seguindo o princípio do controle de danos, tem como prioridade a manutenção do alinhamento do membro enquanto se aguarda a resolução das más condições de tecidos moles. Já nos traumas de baixa energia, desde que os tecidos moles não sejam um fator adverso, o tratamento deve ser realizado em tempo único, com osteossíntese definitiva. Fixação estável e movimento precoce são variáveis diretamente relacionadas com os melhores prognósticos. Desenvolvimentos recentes, como os implantes com estabilidade angular, substitutos ósseos e imagens tridimensionais para controle intraoperatório, deverão contribuir para cirurgias menos invasivas e melhores resultados.<br>Tibial plateau fractures are joint lesions that require anatomical reduction of joint surface and functional restoration of mechanical axis of a lower limb. Patient profile, soft tissue conditions, presence of associated injuries and the available infrastructure for the treatment all contribute to the decision making about the best treatment for these fractures. High-energy fractures are usually approached in a staged manner respecting the principle of damage control, and are primarily targeted to maintain limb alignment while the resolution unfavorable soft tissue conditions is pending. Low-energy trauma can be managed on a single-stage basis, provided soft tissues are not an adverse factor, with open reduction and internal f-ixation. Stable fixation and early painless joint movement are related to a better prognosis. New developments as locked plates, bone replacements, intraoperative 3D imaging are promising and will certainly contribute for less invasive procedures and better outcomes

Correlação entre o momento da cirurgia e a ocorrência de complicações per-operatórias no tratamento das fraturas trocanterianas do fêmur Correlation between timing of surgery and the occurrence of perioperative complications in the treatment of trocantheric femoral fractures

OBJETIVO: Estabelecer se há correlação entre o momento da cirurgia e a ocorrência de complicações intra e pós- operatórias no tratamento das fraturas trocanterianas do fêmur no idoso. MÉTODO: Estudo retrospectivo avaliando o histórico de 281 pacientes operados entre 2000 e 2009 no Hospital das Clinicas da FMRP-USP. As variáveis avaliadas foram: sexo, idade, data, mecanismo do trauma, momento da admissão, tipo da fratura, complicações pré e pós- operatórias, tempo entre o trauma e a cirurgia, horário e duração da cirurgia, implante utilizado, Tip Apex Distance (TAD), tempo de hospitalização, re-operações. De acordo com o horário da cirurgia os casos foram divididos em dois grupos: Horário Comercial (7:00 - 17:00) x Horário Plantão (17:01 - 6:59). RESULTADOS: Houve um predomínio de cirurgias no horário comercial, na proporção aproximada de 5:1. O intervalo de tempo médio entre a data do trauma e a cirurgia foi de três dias. Não houve diferença estatística entre os grupos (hora comercial x plantão) relacionada ao TAD médio, tipo da fratura, implante, complicações sistêmicas e mortalidade em um ano. O tempo médio entre o trauma e a cirurgia foi três dias. CONCLUSÕES: Para pacientes que são admitidos ou operados com mais de 24 horas decorridas do trauma, o horário da cirurgia não se mostrou uma variável relevante, no que diz respeito à ocorrência de complicações per operatórias. Em nossa realidade, é preferível realizar a fixação destas fraturas em horário comercial, dispondo de completa infra-estrutura de recursos humanos e técnicos.<br>OBJECTIVE: This study aimed to verify if there is any relationship between the time of surgery and per operative complications in the treatment of intertrochanteric femoral fractures. METHOD: The records of 281 patients operated between the years of 2000 and 2009 were evaluated retrospectively. The variables taken into account were sex, age, date and mechanism of injury, time of admission, type of fracture (AO classification), pre and post-operative complica- tions, delay between trauma and surgery time, time and duration of surgery, implant used, Tip Apex Distance (TAD), and hospital stay. The cases were divided according with the start time of surgery into two groups: usual working hours (7:00 - 17:00) x non-usual working hours (17:01 - 6:59). RESULTS: Most of the surgeries were performed during working hours, at an approximate ratio of 5:1. The average time between trauma and surgery was three days. There was no statistical difference between groups (working vs. non-working hours) in relation to the average TAD, type of fracture, implant, clinical complications and mortality in one year. CONCLUSIONS: Our study demonstrates that for patients that are not admitted or operated within the first 24 hours from trauma, the time of surgery is not a relevant variable, regarding to per-operative complications. In our reality, there is no reason for operating such patients out of working hours, when all necessary resources are available