LAMEF/UFRGS).
1. Chefe do Serviço de Ortopedia e Traumatologia da Santa Casa de Porto Alegre, RS.
2. Preceptor do Grupo de Quadril do Serviço de Ortopedia e Traumatologia da Santa Casa de Porto Alegre, RS.
3. Médico Residente do Serviço de Ortopedia e Traumatologia da Santa Casa de Porto Alegre, RS.
Endereço para correspondência (Correspondence to): Marcus Vinícius Crestani, Rua Eça de Queiroz, 797 - 303 - 90670-020 - Porto Alegre, RS. Tels.: (51) 3214-8074/3224-5537/3331-8071/9678-2056; e-mail: MarlonsCorrea@aol.com / mvcrest@terra.com.br
Os polietilenos de alto peso molecular (UHMWPE) são os mais usados nas artroplastias totais de joelho (ATJ). Seu sucesso deve-se a várias propriedades, como resistência à abrasão, a força de impacto, baixo coeficiente de atrito, além de ser quimicamente inerte(1).
Entre os fatores que afetam o desgaste do polietileno de alto peso molecular nas ATJ podemos citar: as propriedades, as imperfeições e a espessura do polietileno, a área de contato, o nível, o tipo de estresse, o coeficiente de atrito nas superfícies articulares e a conformidade da prótese(2,3).
Os mecanismos fundamentais de desgaste do polietileno são adesão, abrasão e fadiga e, por sua vez, aumentando o estresse, produz-se maior quantidade de debris, ocasionando, a longo prazo, osteólise e afrouxamento asséptico(2,4,5).
A espessura do polietileno relaciona-se diretamente com a distribuição de estresse(3,4,6) e, por isso, a verdadeira espessura tem-se tornado cada vez mais importante. Entretanto, os fabricantes não a informam adequadamente.
A proposta deste estudo é determinar se a informação mencionada pelo fabricante sobre a espessura do polietileno é adequada.
MATERIAIS E MÉTODOS
Foram analisados, no DOT/CHSCPA e no LAMEF-UFRGS, polietilenos de alto peso molecular com 8mm de espessura de vários fabricantes (Johnson & Johnson®, Aesculap®, MDT ®, Baumer®, Ortossíntese®, Metabio®), sendo dois importados e quatro nacionais. Cada amostra foi coletada aleatoriamente, retirada do envelope estéril e mantida por 24h no ambiente de ensaio.
Cada polietileno foi designado com uma letra e um número, onde "I" e "N" correspondem a importado e nacional, respectivamente.
As amostras foram posicionadas na superfície do desempenho de granito e, a seguir, foram medidas no ponto de menor espessura das concavidades da metade direita e esquerda de cada polietileno (figura 1).
O ponto de menor altura das concavidades foi selecionado por meio de varredura de superfície para cada tipo de amostra. O equipamento utilizado na medida foi o medidor de alturas Micro Hite I, marca Tesa®, com o padrão de calibração de 20mm. A temperatura de ensaio foi de 25,1ºC e a umidade relativa do ar, de 60%. A espessura foi medida duas vezes em cada superfície pelo mesmo examinador. Este foi cego em relação ao fabricante e quanto à procedência, nacional ou importado. Após a coleta dos dados, foi estabelecida uma média das duas medidas de cada lado do polietileno.
RESULTADOS
Dentre os polietilenos importados, a amostra I1 obteve a espessura mais próxima de 8mm. A diferença de altura entre os lados de uma mesma amostra também foi menor nos polietilenos importados, em que I2 obteve a menor diferença, 0,002mm. Nos nacionais, N2 teve a maior discrepância entre as metades direita e esquerda: 0,460mm. A média de espessura dos polietilenos importados na metade esquerda foi de 5,641mm e, no direito, de 5,649mm. Entretanto, a média dos nacionais para a metade esquerda foi de 5,722mm e 5,826mm para a direita.
O polietileno N3 foi o único a medir mais de 6mm (tabela 1).
DISCUSSÃO
Melhorias na técnica cirúrgica garantindo alinhamento correto e balanço ligamentar efetivo ainda continuam sendo dos fatores mais importantes na redução do afrouxamento asséptico das artroplastias totais de joelho.
Uma base tibial metálica associada a um polietileno de alto peso molecular de diferentes espessuras (modularidade) tem permitido ajustes relativamente simples, no transoperatório, garantindo tensão tecidual adequada sem a necessidade de maiores ressecções ósseas.
Balanço ligamentar, ressecção óssea e espessura do polietileno são variáveis interligadas. Excessiva ressecção óssea pode comprometer a cirurgia de revisão, prejudicar os ligamentos e comprometer a estabilidade(1).
Há evidências de que os debris do polietileno limitam a sobrevida de muitos desenhos de prótese. Por sua vez, inúmeros fatores influenciam o desgaste do polietileno de alto peso molecular, incluindo o nível e o tipo de estresse, as propriedades e imperfeições do UHMWPE, coeficiente de fricção e o desenho da prótese. O aumento do estresse de contato está associado com o aumento do desgaste em ATJ(2,4).
O desenho da prótese, a sua conformidade e a espessura do polietileno influenciam o nível de estresse, pois, quanto me-nor a espessura do polietileno, maior o estresse de contato na superfície e dentro do polietileno(1,2,3,4,6,10).
Visando diminuir o estresse de contato em função da espessura do polietileno, Bartel et al e Wright e Bartel, após estudos clínicos experimentais, recomendaram usar uma espessura mínima de 8mm para o polietileno tibial(4,6).
Constatamos em nosso material de observação que a espessura do polietileno de 8mm variou significativamente entre os fabricantes. Encontramos um valor médio de 5,645mm para os polietilenos importados e 5,774mm para os nacionais, ambos muito abaixo das medidas recomendadas por Bartel et (4). Chillag e Barth identificaram que em todos os polietilenos de 8mm testados, a espessura era menor do que 6mm(7). Sabe-se que espessura menor que 8mm pode comprometer o resultado das artroplastias a médio prazo(3).
Embora não significativa, observamos diferença entre as metades direita e esquerda do mesmo polietileno. Essa assimetria altera o eixo mecânico do joelho, condição que acelera e aumenta a taxa de desgaste do compartimento afetado devi-do ao aumento de carga sobre ele(8).
Não encontramos na literatura nacional trabalhos sobre a espessura real dos polietilenos usados em artroplastias de joelho. A tendência é considerar como verídicas as informações impressas pelos fabricantes. Entretanto, na literatura, trabalhos como o de Weber e Morris já chamaram a atenção para as falhas na maneira com que os fabricantes informam a espessura mínima dos implantes(9).
CONCLUSÃO
O presente estudo documentou uma significativa diferença entre as medidas de espessura fornecidas pelos fabricantes e a verdadeira medida obtida em amostras aleatórias, uma vez que todos os polietilenos obtiveram espessura menor do que 8mm. No que se refere à espessura, os implantes importados não apresentaram diferença significativa em relação aos nacionais.
Este estudo serve de alerta para que possamos recomendar e exigir que os fabricantes informem corretamente a verdadeira medida do polietileno das próteses de joelho por nós utilizadas e melhorem o sistema, com o intuito de controle de qualidade das próteses por eles produzidas, medida que certamente iria reduzir o índice de afrouxamento em artroplastias.
2. Kuster M.S., Stachowiak G.W.: Factors affecting polyethylene wear in total knee arthroplasty. Orthopedics 25 (Suppl 2): 235-242, 2002.
3. Kilgus D.J.: Polyethylene wear in mobile-bearing prostheses. Orthopedics 25 (Suppl 2): 227-233, 2002.
4. Bartel D.L., Bicknell V.L, Wright T.M.: The effect conformity, thickness, and material on stresses in ultra-high molecular weight components for to- tal joint replacement. J Bone Joint Surg [Am] 68: 1041-1051, 1986.
5. McKellop H.A., Campbell P., Park S.H.: The origin of submicron polyeth- ylene wear debris in total hip arthroplasty. Clin Orthop 311: 3-20, 1995.
6. Wright T.M., Bartel D.L.: The problem of surface in polyethylene compo- nents. Clin Orthop 205: 67- 74, 1986.
7. Chillag K.J., Barth E.: An analysis of polyethylene thickness in modular total knee components. Clin Orthop 273: 261-263, 1991.
8. Schmalzried T.P., Callaghan J.J.: Wear in total hip and knee replacements. J Bone Joint Surg [Am] 81: 115-136, 1999.
9. Weber A.B., Morris H.G.: Thickness of tibial inserts in total knee arthro- plasty. J Arthroplasty 11: 856-858, 1996.
10. Bartel D.L., Burstein A.H.: The effect of conformity and plastic thickness on contact stress in metal backed plastic implants. J Biomech Eng 107: 193- 199, 1985.
