Várias técnicas de fixação de partes moles em osso ou estruturas adjacentes são utilizadas na cirurgia ortopédica(1). O surgimento das âncoras de sutura proporcionou menor morbidade, assim como diminuição no tempo cirúrgico, devido principalmente às facilidades técnicas que este instrumental oferece(2).
Inicialmente preconizadas para uso em reparos ligamentares e tendíneos de joelho, pé e tornozelo, assim como na lesão de Bankart (reinserção do labrum na glenóide), atualmente as âncoras de sutura vêm sendo empregadas na cirurgias de punho e mão sob a forma de miniâncoras. Mas, apesar do incremento de seu uso, poucos estudos sobre a eficácia biomecânica das âncoras e miniâncoras de sutura têm sido publicados(1).
Buch et al., em 1995, realizaram estudo biomecânico com miniâncoras de sutura, inseridas em osso de cadáver humano, de um mesmo tipo e tamanho, analisando-as quanto à sua resistência a forças de tração, e observaram tanto a soltura da âncora, quanto a ruptura do fio de sutura(3). Não houve quebra da âncora em si. Apesar de existirem vários tipos de miniâncoras no mercado, não encontramos trabalhos publicados na literatura comparando-as. O objetivo deste estudo é o de comparar biomecanicamente as miniâncoras de "aletas" (ou de "memória") e as miniâncoras de "rosca", que são encontradas com maior facilidade em nosso mercado.
Nosso estudo se baseará no teste biomecânico quanto ao mesmo aspecto de resistência a forças de tração, através de ensaios experimentais, em que dois tipos de miniâncoras de sutura, inseridas em osso de cadáver humano, serão testadas para avaliação comparativa, tendo como principal objetivo a análise do material de fixação propriamente dito: a miniâncora especificamente, e não do conjunto material de sutura-miniâncora.
MATERIAIS E MÉTODOS Espécimes
Um par de joelhos de um mesmo cadáver, masculino, 43 anos de idade à data da morte, sem relato de patologias ósseas ou osteometabólicas, foi mantido congelado a -20ºC até o momento dos ensaios. Após descongelamento à temperatura ambiente, procedeu-se à retirada de partes moles e desarticulação dos joelhos até obtenção de duas peças únicas de fêmur dissecadas: direito e esquerdo.
Âncoras
Dois tipos de miniâncoras:
1) Cinco exemplares da miniâncora de aletas, cilíndricas, com corpo de titânio puro grau 2 dotado de aletas de ancoragem de nitinol titânico com memória superelástica (fig. 1), de 26mm de diâmetro, com método de fixação por meio de broca em perfurador elétrico e aplicador do próprio fabricante.
2) Seis exemplares da miniâncora tipo rosqueada (fig. 2), cilíndricas, feitas de aço inoxidável norma ASTM F/138, com tamanho 2,7 x 9,0mm, alma de 1,5mm e cabeça hexagonal de 2mm, cujo material de fixação baseia-se no uso de punctor de 1mm de diâmetro, broca de 1,5mm e parafusagem manuais, também do próprio fabricante.
Sutura
O material utilizado foram fios de aço número 1 trançados no perfurador elétrico e colocados nas miniâncoras (fig. 3).
Medidas
Os ensaios foram realizados na máquina universal de ensaios biomecânicos Kratos K5002 (dotada de célula de carga de 5.000kgf), sendo medida em newtons a força de tração e em milímetros a deformação máxima, até a soltura de cada miniâncora.
Procedimento
Após dissecção das peças de cadáver e isolamento das peças de fêmur, fez-se um corte transversal na diáfise de cada osso com serra manual a 20cm da linha articular, obtendo-se dois segmento femorais distais, com dimensões passíveis de utilização na morsa da máquina universal de ensaios biomecânicos.
As miniâncoras foram fixadas, sempre pelo mesmo pesquisador, à face anterior da porção metafisária dos segmentos femorais, em locais previamente demarcados, com distância mínima de 3cm entre cada âncora e a pelo menos 3cm da linha articular. A fixação foi feita segundo instrumental próprio de cada fabricante. Seguiu-se a preparação do material de sutura, com trançagem do fio de aço no perfurador elétrico e passagem nas miniâncoras (fig. 4).
A distribuição dos implantes nos testes foi: cinco miniâncoras de aletas em um segmento femoral e seis miniâncoras rosqueadas em segmento femoral contralateral.
Fixaram-se os segmentos ósseos à morsa da máquina de ensaios, ficando estes a uma distância padrão (10cm) do gancho de tração (figs. 5 e 6). Iniciou-se o teste de tração para cada miniâncora em separado, a partir de zero newton a uma velocidade de 20mm/min, até que ocorresse a soltura da mesma do osso, registrando-se então a medida da força (em newtons), assim como a deformação máxima (em milímetros) neste momento. À mesma seqüência foi submetido cada um dos outros implantes.
Os resultados de cada ensaio foram agrupados segundo cada tipo de âncora, considerando-se como elementos independentes de análise estatística. Em seguida foram comparadas as médias do ponto de falha dos ensaios para cada tipo de âncora quanto à resistência máxima em newtons e deslocamento até resistência máxima em milímetros (deformação), através de dois tipos de análise estatística: descritiva e comparativa pelo teste "U" de Mann-Whitney, adotando o nível de significância de p = 5%.
RESULTADOS
Dentro de todo o estudo, houve apenas um tipo de falha observado: a soltura da fixação óssea das 11 miniâncoras testadas. Não ocorreu falha do material de sutura (fios de aço), nem quebra da estrutura das miniâncoras.
A média da força de resistência máxima para as miniâncoras de aletas foi de 69,986N, com DP de 31,41, e das miniâncoras rosqueadas, de 267,551N, com DP de 76,73, o que resulta numa análise comparativa altamente significante (p = 0,0043). Já a média de deformação máxima para as miniâncoras de aletas (média de 8,394mm, com DP de 2,38) e das miniâncoras rosqueadas (média de 7,393mm, com DP de 4,89) não teve diferença estatística significante (p = 0,12), segundo o método de Mann-Whitney (tabela 1).
DISCUSSÃO
Ao contrário de publicações de análises biomecânicas prévias(2-11) com miniâncoras e âncoras, em que a falha do material de sutura (fios de Ethibond® e Prolene®) foi relatada e considerada, em nosso estudo, a falha na fixação foi unicamente devida à soltura na interface miniâncora com osso, sem nenhum relato de falha do material de sutura, fato que permitiu alcançarmos nosso objetivo inicial de comparar unicamente os implantes e não o material de su-tura. Esta a razão da utilização de fios de aço trançados, que não constituem material habitualmente utilizado nas cirurgias com miniâncoras, mas que, devido à sua alta resistência, não apresentou falha, possibilitando a análise direcionada ao implante de fixação.
Dentre os dois tipos de miniâncoras testadas, notou-se maior resistência da âncora rosqueada em relação à miniâncora de aletas. Aqui poder-se-ia contestar as diferenças nas condições experimentais, já que os testes para os dois tipos de miniâncora foram realizados em ensaios separados. Mas a diferença na deformação máxima dos dois tipos de âncora não foi significante, o que reforça a idéia da uniformidade de condições técnicas entre os dois ensaios: para um mesmo deslocamento máximo, necessitouse de maior força de tração para um tipo de miniâncora (rosqueada) em relação ao outro (de aletas).
Não encontramos dificuldades no manuseio do material de inserção dos dois tipos de âncora, reforçando a conclusão de estudos prévios(2) que destacam a rapidez de aplicação e facilidade técnica de execução deste tipo de implante.
A média da resistência dos dois tipos de miniâncoras testadas supera a força necessária de resistência durante movimentos dos dedos das mãos ativos e passivos. Urbaniak et al.(20) mostraram que movimentos passivos e ativos sem resistência de tendões flexores das mãos solicitam força de 2,95N e 8,84N de resistência, respectivamente.
Uma limitação do nosso estudo consistiu em que os testes de força de resistência foram relativamente estáticos, quando a solicitação destes implantes in vivo é a de stress repetitivo, como na fixação de tendão-osso, por exemplo.
CONCLUSÕES
1) A resistência à tração da miniâncora rosqueada é maior do que a da miniâncora de aletas.
2) A deformação elástica nos testes realizados é estatisticamente semelhante para os dois tipos de miniâncoras testados.
AGRADECIMENTOS
Às empresas nacionais que nos atenderam e prestaram total colaboração para o estudo: G.M. dos Reis Júnior, Indústria e Comércio de Materiais Médicos, Drenolux Comércio de Materiais Médicos Ltda.
Robertson D.B., Daniel D.M., Biden E.: Soft tissue fixation to bone. Am J Sports Med 14: 398-403, 1986.
Rehak D.C., Sotereanos D.G., Bowman M.W., Herndon J.H., Pittsburgh P.A.: The Mitek bone anchor: application to the hand, wrist and elbow. J Hand Surg [Am] 19: 853-860, 1994.
Buch B.D., Innis P., McChinton M.A., Kotani Y.: The Mitek mini G2 suture anchor: biomechanical analysis of use in the hand. J Hand Surg 20: 877-881, 1995.
Amis A.A.: The strength of artificial ligament anchorages: a comparative experimental study. J Bone Joint Surg [Br] 70: 397-403, 1988.
Hurson B.J., Sheehan J.M.: The use of spiked plastic washers in the repair of avulsed ligaments. Acta Orthop Scand 52: 23-26, 1981.
Chow S.P., Stephens, M.M., Ngai W.K., et al: A spint for controlled active motion after flexor tendon repair - Design, mechanical testing, and preliminary clinical results. J Hand Surg 15: 645-651, 1990.
Sehnwald G.R., Lauterburg M., Zdravkovic V.: A new technique of reattachment after traumatic avulsion of the TFCC at its ulnar insertion. J Hand Surg 20: 178-184, 1995.
Barber F.A., Herbert M.A., Click J.N.: Suture anchor strength revisited. Arthroscopy 12: 32-38, 1996.
Fennell C.W., Ballard J.M., Pflaster D.S., Adkins R.H.: Comparative evaluation of bone suture anchor to bone tunnel fixation of tibialis anterior tendon in cadaveric cuboid bone: a biomechanical investigation. Foot Ankle Int 16: 641-645, 1995.
Burkhart S.S.: The deadman theory of suture anchors: observations along a south Texas fence line. Arthroscopy 11: 119-123, 1995.
Rossouw D.J., McElroy B.J., Amis A.A., Emery R.J.: A biomechanical evaluation of suture anchors in repair of the rotator cuff. J Bone Joint Surg [Br] 79: 458-461, 1997.
Madermont T.P., Levin L.S.: Suture anchor repair of chronic radial ligament injuries of the metacarpophalangeal joint of the thumb. J Hand Surg [Br] 23: 271-274, 1998.
Carpenter J.E., Fish D.N., Huston L.J., Goldstein S.A.: Pullout strength of five suture anchors. Arthroscopy 9: 109-113, 1993.
Scheker L.R., Beliappa P.P., Acosta R., Jerman D.S.: Reconstruction of the dorsal ligament of TFCC. J Hand Surg 19: 310-318, 1994.
Reddy K.J., Packer G.J.: Stabilization of an acute perilunate dislocation using the "TAG" suture anchor. J Hand Surg [Br] 23: 262-263, 1998.
Gordon L., Tolar M., Rao K.T., Ritchie R.O., Rabinowitz S., Lamb R.P.: Flexor tendon repair using a stainless steel internal anchor. Biomechanical study on human cadaver tendons. J Hand Surg [Br] 23: 37-40, 1998.
Dzwierzynski W.W., Pintar F., Matloub H.S., Yogonandan N.: Biomechanics of the intact and surgically repaired proximal interphalangeal joint collateral ligaments. J Hand Surg [Am] 21: 679-683, 1996.
Wetzler M.J., Bartolozzi A.R., Gillespie M.J. et al: Fatigue properties of suture anchors in anterior shoulder reconstructions: Mitek GII. Arthroscopy 12: 687-693, 1996.
Uhl R.L., Williamson S.C., Bowman M.W., Sotheanos D.G., Osterman A.L.: Dorsal capsulodesis using suture anchors. Am J Orthop 26: 547548, 1997.
Urbaniak J.R., Cahill J.D., Mortenson R.A.: Tendon suturing methods: analysis of tensile strength. AAOS: Symposium on tendon surgery in the hand: 70-80, 1978.
