O interesse pelo desenvolvimento de novos materiais utilizados em enxertos com função de restaurar, remodelar ou mesmo reforçar estruturas ósseas cresceu nos últimos anos.
O uso desses materiais é bastante comum em obturações, após a curetagem de lesões cavitárias de tumores ósseos benignos e malignos (2,3,13,19) , em revisões protéticas, principalmente do quadril (7,10,11) , em preenchimentos de falhas de continuidade devido a fraturas cominutivas ou esmagamentos (9,14) , pseudartroses e osteomielites.
O emprego de enxerto de osso autógeno fresco, considerado por muitos como material de eleição, traz alguns problemas como limitação do material, lesão ou enfraquecimento de outras estruturas ósseas e riscos inerentes a esse tipo de intervenção (12,19) . Os bancos de ossos (osso homógeno) também apresentam problemas: alterações das propriedades mecânicas, dificuldades técnicas de esterilização e estocagem, além dos custos elevados que essas técnicas acarretam (6,7,10-12) .
A ausência de um substituto biológico que atenda perfeitamente às nossas necessidades levou diversos pesquisadores a procurarem biomateriais sintéticos, para eventuais substituições ósseas.
Materais como gesso (13) e cimento acrílico (1,4,14,20) (polimetilmetacrilato) vêm sendo utilizados ao longo do tempo, mas apresentam inconvenientes mecânicos e biológicos. Materiais compósitos e alguns polímeros reabsorvíveis também vêm sendo estudados e testados.
Atualmente, desenvolvem-se biocerâmicas inertes (18) reabsorvíveis e bioativas, como a hidroxiapatita sintética (17) e tricalciofosfato (16) e os biovidros(8), respectivamente, com caracteristicas vantajosas.
No Brasil, observou-se há algum tempo o lançamento no mercado de compósito à base de hidroxiapatita e polimetilmetacrilato na forma de cimento, para utilização em preenchimentos cavitários.
O objetivo deste trabalho é analisar a resistência à compressão desse compósito, comparativamente ao material de controle, o cimento acrílico conventional, que através dos tempos tem demonstrado qualidades mecânicas satisfatórias para o preenchimento de cavidades.
MATERIAL E MÉTODO
Foram confeccionados corpos de prova cilíndricos, apresentando diâmetro de 22,0 ± 0,lmm e 28,0 ± 0,3mm de altura, sendo dez corpos a base de HA-BOND-40/0 Synthetic Bone Graft Bond (compósito de hidroxiapatita-polimetilmetacrilato ou HA+PMMA) e dez corpos de cimento acrílico convencional (polimetilmetacrilato ou PMMA) como controle.
Para a preparação dos corpos, seguiram-se as instruções e recomendações dos respectivos fabricates, sendo que após a mistura e homogeneização dos componentes sólidos e líquidos, a pasta obtida era vazada em seringas hipodérmicas de 20ml e procedia-se à retirada do ar. Essas seringas apresentavam a passagem restringida através de contenção em torno de bancada. Aguardava-se uma acomodação inicial da pasta e, em seguida, através do êmbolo, exercia-se pressão controlada e constante, eliminando-se bolhas e falhas, até que se iniciava uma perda de pasta, vazando pela extremidade restringida. No momento em que se observava o preenchimento total do volume interno, sem imperfeições, fechava-se totalmente a extremidade da seringa e aplicava-se uma carga de 5kgf no êmbolo (1,32kgf/cm 2 ), que era mantida até o final da polimerização e resfriamento da pasta. Os cilindros assim obtidos foram retirados cortando-se a ponta da seringa e pressionando-se levemente até seu desprendimento da parede interna da seringa.
Esses cilindros foram então cortados, faceados e cilindrados em tornos mecânicos, para a obtenção dos corpos de prova.
Todos os corpos foram totalmente imersos em soro fisiológico (solução fisiológica isotônica de cloreto de sódio a 0,9%) por 48 horas e retirados no momento do teste, com exceção de dois corpos de HA+ PMMA, mantidos secos com a finalidade de verificar a influência de fluidos orgânicos em suas propriedades mecânicas (fig. 1).
Os testes de compressão axial foram realizados em máquina universal de ensaios mecânicosKratosK5002, com velocidade de aplicação de carga de 20mm/min e acompanhados por registrador gráfico. As superfícies dos corpos de prova em contato com as placas fixa e móvel do equipamento foram lubrificadas com soro fisiológico, para diminuir o efeito de abaulamento dos corpos. Os ensaios foram realizados comprimindo-se até ocorrer cisalhamento (fig. 2).
RESULTADOS Dos diagramas, obtivemos a carga e a deformação no limite de resistência máxima à compressão, ponto este definido pelo pico da curva. Obtivemos também o coeficiente de proporcionalidade (índice de rigidez) de cada corpo ensaiado, que corresponde à tangente física da inclinação da curva na base linear do diagrama carga x deformação obtida (fase elástica do material).
A deformação percentual foi obtida dividindo-se a deformação observada pelo comprimento inicial do corpo de prova (x 100%).
Os resultados de resistência, elasticidade e rigidez foram agrupados e analisados estatisticamente. Realizaram-se estatística básica e comparações pelo teste U de Mann-Whitney para duas amostras independentes não paramétricas (resistência e rigidez) e pelo teste t de Student, para duas amostras independentes paramétricas (deformação). Adotou-se o nível de significância de 5% ( a = 0,05), para rejeição da hipótese de nulidade.
Nas tabelas 1, 2 e 3, os resultados foram apresentados em unidades dos sistemas MKS técnico e internacional (ISO).
DISCUSSÃO
Durante a confecção dos corpos de prova, tentouse a formação de novos cilindros utilizando-se o material excedente; entretanto, não se verificou a adesão de partes polimerizadas em tempos diferentes, ou seja, a pasta não adere eficientemente sobre uma superfície já polimerizada.
Recomendamos que seja preparada uma quantidade suficiente que garanta o preenchirnento total da cavidade, em única polimerização, para evitar enfraquecimento e comprometimento do conjunto, diminuindo o risco de rupturas.
O grupo de corpos à base de compósitos de hidroxiapatita-polimetilmetacrilato (HA + PMMA) imersos em soro fisiológico apresentou, em média, perda de resistência de 71,34% em relação ao de polimetilmetacrilato puro, uma diminuição da elasticidade de 52,02%, ou seja, os corpos de prova de HA+ PMMA admitem menor deformação até o cisalhamento e constante de proporcionalidade 44,19% menor. Quanto ao grupo HA+ PMMA 170 seco, a diminuição de resistência foi de 34,77%, de elasticidade de 49,10% e de 4,80% na rigidez.
As observações realizadas durante os ensaios nos auxiliaram a compreender os resultados pobres do compósito HA+ PMMA em relação ao PMMA puro.
Ao contrário do PMMA puro, os resultados do compósito HA + PMMA apresentaram grande dispersão (desvio padrão), o que evidencia falta de homogeneidade do material, mesmo executando-se a mistura em laboratório.
A adesão dos grãos de hidroxiapatita é em grande parte obtida pelo cimento acrílico presente na mistura e depende da forma e tamanho dos grãos, de uma compactação e homogeneização efetiva e das condições internas, como atrito.
A realização de testes a seco mostraram resultados superiors, indicando que a presença de fluidos orgânicos pode interferer nas propriedades mecânicas do compósito (-56,06% na resistência e - 41 ,38% na rigidez) (tabelas 1 e 3).
Assim, como qualquer outro material basicamente cerâmico, este compósito deve apresentar resistência à compressão relativamente superior aos demais tipos de esforços. Isso nos leva a crer que em testes de tração, flexão, torção e cisalhamento essas diferenças devam ser ainda maiores do que as aqui encontradas.
Desse modo, acreditamos que este material não deva ser aplicado nos casos que exijam características de resistência mecânica elevada, como substituições protéticas, principalmente nos casos em que se procure uma movimentação ativa precoce no pós-operatório.
CONCLUSÃO
O compósito de hidroxiapatita-polimetilmetacrilato imerso em soro fisiológico apresenta significativa diminuição da resistência máxima, da elasticidade e da rigidez (constante de proporcionalidade) em relação ao polimetilmetacrilato puro.
O compósito de HA+ PMMA não deve ser utilizado em casos de solicitação mecânica elevada.
2. Camargo, F. P., Cordeiro, E. N., Costa$ R. C., Carazzato, J.G. & Camargo, O. P.: Tratamento cirúrgico das lesões ósseas cavitárias benignas empregando cimento acrílico e prótese de polietileno.
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