1. Médico do Serviço de Ortopedia e Traumatologia do Hospital Universitário Cajuru, Pontifícia Universidade Católica do Paraná (SOT-HUC-PUC-PR).
2. Chefe do SOT-HUC-PUC-PR.
3. Acadêmico de Medicina; Voluntário do SOT-HUC-PUC-PR.
4. Laboratório de Ensaios Destrutivos, Departamento de Engenharia Mecânica, PUC-PR.
Endereço para correspondência (Correspondence to): Rua Padre Agostinho, 246, ap. 701 - 80410-020 - Curitiba, PR - Brasil. E-mail: evialle@hotmail.com Recebido em (Received in) 5/8/02. Aprovado para publicação em (Approved in) 4/2/04.
Fraturas variam com relação à sua localização, mecanismo de trauma e lesões associadas em tecidos moles. Tais variações devem ser controladas cuidadosamente quando a consolidação de fraturas é o objeto de um estudo experimental. Apesar da importância desse tipo de trabalho experimental, poucos métodos estão disponíveis para produção de fraturas padronizadas e passíveis de serem reproduzidas várias vezes.
A maioria dos estudos envolvendo produção de fraturas em laboratório utiliza a carga manual, criando fraturas que variam quanto à localização e configuração, sem um controle preciso das forças aplicadas(1,2).
Jackson et al(3) relataram, em 1970, um método em que o fêmur do rato era prefixado com fio intramedular e depois submetido à fratura por um sistema de guilhotina romba. Esse método mostrou-se superior à osteotomia aberta, uma vez que não apresenta a variação decorrente da lesão de partes moles e de sua cicatrização, e por resultar numa fratura com configuração e local altamente reprodutíveis.
O modelo de Jackson et al é comandado por um sistema de ar comprimido, o que dificulta a reprodução em outros laboratórios. Em 1984, Bonnarens e Einhorn(4) projetaram um aparelho que eliminou a necessidade de acessórios elétricos, com resultados similares.
Os autores têm por objetivo divulgar uma técnica adequada e simples de produção de fraturas de fêmur em ratos, baseada em um mecanismo de trauma que pode ser repetido exercendo as mesmas forças sobre o osso do animal experimental. A técnica permite a realização de estudos experimentais a respeito da consolidação de fraturas e os fatores que atuam sobre esse processo e que determinam sua evolução.
MATERIAL E MÉTODOS
Foram utilizados 25 ratos Wistar, pesando entre 250 e 350 gramas e com quatro meses de idade, procedentes do Laboratório de Lesão Medular e Trauma Experimental do HUC PUCPR e ali acondicionados. Os animais foram mantidos com controle de luz (ciclo claro-escuro de 12 horas), à temperatura ambiente (de 25 ± 1ºC), com água e ração (Nuvilab CR1-Nuvital, Colombo, PR) ad libitum.
Os animais foram anestesiados com pentobarbital na dose de 65mg/kg intraperitoneal, cinco minutos previamente ao experimento. Após preparo do membro posterior esquerdo com tricotomia e limpeza com solução de iodo a 1%, foi realizado acesso cirúrgico aos côndilos femorais, através de divisão das fibras longitudinais do quadríceps e luxação lateral da patela. Logo após,confeccionou-se o ponto de entrada com uma agulha tipo abacath 16G, seguida de introdução de fio de Kirschner de 1mm de diâmetro no intercôndilo até o trocanter maior, com o fio exteriorizando-se parcialmente na pele do animal para evitar migração para o joelho.
Em seguida, os ratos foram submetidos à fratura em um aparelho que funcionava como guilhotina romba. O aparelho é formado por um corpo, um suporte para o animal, um sistema para liberar a guilhotina, e um peso de aço de 500g (figura 1).
O corpo do aparelho consiste de uma base e duas plataformas montadas sobre barras verticais. As duas plataformas têm uma fenda po ronde desce a barra de aço, que por sua vez é liberada de uma altura de 30cm através da liberação de uma trava. Sua queda é parada por outra trava; esta limita a quedaa 1mm além do ponto de contato da barra com o fêmur do animal, restringindo, portanto, a deformação angular tanto do osso como da haste intramedular. O animal é posicionado em decúbito dorsal, com o membro inferior esquerdo em abdução e com a região a ser fraturada posicionada entre dois suportes metálicos (figura 2). A guilhotina cai no centro desse suporte, causando a fratura nesta região.
Após a fratura os animais foram submetidos à sutura da ferida operatória e à radiografia de controle, utilizando aparelho portátil, com a ampola posicionada a 80cm do chassi e uma carga de 48mÅ por 25 watts, para determinar o local e a configuração da fratura (figura 3). Foi permitido apoio total do membro fraturado no período pós-fratura.
Os animais foram pesados semanalmente e avaliados quanto à presença de infecção ou deslocamento do fio intramedular. Após seis semanas, foram sacrificados com dose tóxica de pentobarbital (50mg) e a consolidação da fratura foi avaliada por teste manual após remoção do fio de Kirschner, seguido de radiografia.
RESULTADOS
A avaliação radiográfica pós-operatória imediata comprovou a obtenção de fratura diafisária transversa em 10 casos e oblíqua curta em 15 casos.
Após seis semanas, os animais deambulavam sem limitação, à exceção daquele cuja fratura evoluiu com pseudartrose. O estudo radiográfico mostrou calo abundante em 24 dos 25 animais, demonstrando consolidação da fratura em 24 deles (figura 4), sendo que apenas em um houve sinais de pseudartrose e osteomielite. O teste manual dos fêmures confirmou esses achados.
Oito animais tiveram alguma complicação inflamatória, sen-do que três apresentaram abscesso de partes moles, um desses com osteomielite associada, e cinco, secreção serosa no trajeto dos fios metálicos usados na fixação (tabela 1). Considerou-se que um dos animais apresentava osteomielite por ser o único com secreção purulenta, enquanto que nos demais havia secreção serosa sem aspecto infeccioso.
DISCUSSÃO
Para que a validade do modelo apresentado seja possível e aplicável ao estudo da consolidação de fraturas é preciso excluir a influência de outros fatores que modificam a evolução desse fenômeno: lesão de partes moles, exposição óssea, disposição do traço da fratura. Enfim, o modelo terá validade e utilidade se excluir ao máximo essas influências e for compatível com a realidade observada na prática clínica.
Pode-se alegar que, apesar de permitir a produção de fraturas padronizadas, a presença de um dispositivo intramedular possa traumatizar a circulação endostal, alterando a recuperação do osso. A literatura mostra que o reparo não é prejudicado por tais dispositivos(3). Existem, ainda, estudos experimentais em ratos indicando que a consolidação de fraturas fechadas de tíbia é mais favorável com o uso de hastes intramedulares do que com fixações a "céu aberto"(4) e isso está associado à destruição do hematoma da fratura(5).
Nos modelos de fratura de fêmur a força aplicada para produzir fratura no osso também provoca algum grau de lesão na ampla musculatura que o recobre(6). Lesões de partes moles, como as que acontecem nas incisões para acesso cirúrgico, influenciam os eventos biológicos ligados à consolidação(7).
Dessa forma, outros trabalhos argumentam que o melhor modelo para a pesquisa da consolidação óssea deve ser baseado nas fraturas de tíbia, uma vez que, sendo um osso cujo lado medial é subcutâneo, a lesão de partes moles é mínima(8,9). Porém, no presente trabalho, a recuperação dos animais após a anestesia com apoio sobre o membro operado indica que outras lesões associadas à fratura foram pequenas.
A produção da fratura fechada e padronizada foi viabilizada por um sistema de três pontos já conhecido e descrito(10). Quando a guilhotina progride no meio dos dois pontos de apoio, atingindo a diáfise femoral, há a produção de estresse que leva à fratura no ponto exato de aplicação da carga(11,12).
É relatado na literatura que um sistema como o descrito produz traços de fratura transversos devido às forças de tensão aplicadas(13); entretanto, nesse estudo houve predominância de fraturas com traço oblíquo curto. Alguns graus de angulação ocorreram nos pinos intramedulares, não oferecendo dificuldade para a retirada dos mesmos. A retirada das hastes é útil em estudos de biomecânica, em que se avalia a resistência do calo ósseo neoformado(14,15,16). Ainda, as complicações infecciosas foram pequenas e não interferiram na consolidação, à exceção de um animal, cujos sinais flogísticos foram muito maiores que os nos demais animais.
CONCLUSÕES
Por fim, o estudo demonstrou a possibilidade de produzir fraturas padronizadas quanto ao tipo, localização e mecanismo de trauma.
O método utilizado mostrou-se eficiente como base aos estudos sobre a consolidação de fraturas e as mudanças no comportamento desse fenômeno induzidas por fatores diver-sos.
AGRADECIMENTOS
Ao Dr. Armando Secundino, pelo auxílio no desenvolvimento deste projeto.
À Biofix implantes ortopédicos, pelo suporte com material para a fixação das fraturas.
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