Não existiu qualquer tipo de financiamento de instituições públicas ou privadas na realização deste trabalho.
1. Membro Titular da Sociedade Brasileira de Ortopedia e Traumatologia.
2. Professor Adjunto do Departamento do Aparelho Locomotor da Faculdade de Medicina da Universidade Federal de Minas Gerais; Doutor em Medicina.
Endereço para correspondência (Correspondence to): Hugo Machado Castelar de Brito, Rua Florentino Castelar, 70 - 38900-000 - Bambuí, MG. Tel.: (37) 3321-4044; fax: (37) 3431-1311; e-mail: Hugomcbrito@netbi.com.br
A evolução da cirurgia ortopédica e a necessidade da fixação das partes moles ao osso ampliaram muito o uso das âncoras como método eficiente, rápido e de baixa morbidade(1,2). A desejada reabilitação precoce pós-reparo do manguito rotador está diretamente relacionada ao grau de lesão de sua estrutura, bem como à qualidade da fixação obtida nas interfaces osso-implante e sutura-tendão(3).
Segundo Sasaki et al, o tendão supra-espinhal a 30o de abdução transmite cerca de 300N de carga a sua inserção(4). France et al analisaram a força inicial suportada pelos reparos realizados com suturas em que os fios atravessavam túneis ósseos, encontrando valores máximos de resistência em torno de 200N(5).
Analisando o uso de âncoras, sua resistência e confiabilidade quanto à reabilitação precoce, Burkhart destaca a influência da angulação de inserção na resistência à fadiga do material de sutura, porém, não analisa esta força com relação à interface implante-osso e, sim, implante-sutura(6).
Este estudo tem como objetivo analisar a influência da resistência final suportada pela interface implante-osso, em diferentes graus de angulação de inserção de âncoras ósseas submetidas à tração contínua.
MATERIAIS E MÉTODOS
O preparo dos ossos de suínos ocorreu no Hospital das Clínicas da UFMG e a realização dos testes no Laboratório de Ensaios Especiais do Departamento de Engenharia de Materiais e Construção da Faculdade de Engenharia da UFMG.
Foram utilizados 21 úmeros frescos de 11 porcos da raça Landrace com idade variando entre três e quatro meses. Os mesmos foram abatidos e tiveram seus ossos coletados e preparados após a retirada das partes moles, seguindo-se a inserção das âncoras. Os ossos preparados permaneceram resfriados à temperatura de 8oC durante o intervalo de tempo de 12 horas até a realização dos ensaios na máquina de tração.
A escolha desses espécimes foi motivada pela grande semelhança constitucional entre seu osso e o osso humano e devido à pequena variação existente entre os espécimes de osso suíno(7,8).
Foram utilizadas âncoras do tipo rosqueado feitas de aço inoxidável, norma ASTM F138, com tamanho de 10 x 5mm, alma de 2,3mm e cabeça hexagonal de 2mm sextavada, fornecidas por fabricante nacional (Hexagon®) e utilizadas na prática clínica. Todo o instrumental bem como as recomendações técnicas de utilização eram seguidas como nas cirurgias de rotina, sendo a inserção da âncora realizada no local padronizado no estudo após a perfuração inicial com o punctor indicado. A angulação de inserção era orientada com a ajuda de um goniômetro especial que permitia a passagem de um fio de Steinmann 2,0mm que realizava a perfuração inicial seguida pelo uso do punctor usualmente utilizado (fig. 1).
Durante os testes, fios de aço (Aciflex® no 5) trançados foram escolhidos para fixação das âncoras à máquina de tração. Apesar de estes não serem de utilização clínica, o objetivo do ensaio era testar a força resistida pelo implante e não pela sutura, sendo, portanto, desejável uma sutura com menor risco de ruptura(9).
As medidas eram realizadas após a correta fixação do osso em uma base especialmente fabricada para realização do teste (figs. 1 e 2). Ganchos eram, em seguida, adaptados para tração. Essa base mantinha o osso fixo por meio de um parafuso cortical, com rosca de 6,5mm, e apresentava inclinação constante, na qual os fios de aço tangenciavam a cortical óssea superior do úmero simulando a inserção tendinosa do manguito rotador.
Após a adequada preparação dos ossos, as âncoras eram inseridas a 45o, 135o e 90o de angulação em relação à cortical óssea, conferidas com a ajuda de goniômetro junto à região da grande tuberosidade do úmero (fig. 3).
As âncoras foram aplicadas a uma distância constante de 3cm da superfície articular da cabeça umeral em direção à metáfise, sendo realizado apenas um ensaio em cada osso.
O teste de tração para cada implante isoladamente partia de zero newton a uma velocidade de 200mm/min até o momento de soltura registrando-se a carga máxima resistida.
Durante o procedimento foi utilizada uma máquina de tração universal da marca Instrom® modelo 5582 com célula de carga de 100KN.
Os resultados obtidos eram agrupados e analisados de acordo com seu grupo específico de angulação (45o, 135o e 90o) sendo analisados separadamente e comparativamente entre eles. Estes eram automaticamente aproximados para a casa decimal mais próxima pelo processador da máquina de tração. Foram realizados sete testes com cada uma das diferentes angulações.
Foram considerados: a carga máxima suportada, o maior e menor valor máximo resistido entre as diversas âncoras e, finalmente, a média da carga máxima. A variação das forças resistidas também foi anotada.
Na análise estatística utilizamos software Epi-info® da OMS com o uso do teste F para análise das médias dos diferentes grupos (ANOVA - analysis of variance), considerando-se o valor de p menor ou igual a 0,05 como de significância estatística.
RESULTADOS
Neste estudo não foram registradas falhas na fixação sutu-ra-âncora, pois o objetivo do mesmo era analisar a interface âncora-osso e, portanto, a sutura era realizada com fios de aço, que não se romperam em nenhum dos ensaios.
No grupo com angulação de inserção de 135o (n = 7), a carga máxima média até a soltura foi de 230N, sendo a mínima de 170N e a máxima de 370N, com variação de 200N entre os dois extremos.
Com a angulação de 45o (n = 7), a carga máxima média foi de 200N, mínima de 150N e máxima de 290N, com variação de 140N. Finalmente, no grupo com inserção a 90o (n = 7), foi obtida a maior carga máxima média, sendo esta de 270N, com variação de 140N, sendo a mínima de 210N e a máxima de 350N (tabela 1).
A análise estatística demonstrou não haver diferença significativa entre as médias de cargas resistidas nos diferentes grupos de angulações de inserção das âncoras (p > 0,05) (tabela 2).
DISCUSSÃO
A praticidade e os bons resultados obtidos com o uso das ancoras ósseas vem consagrando-as na utilização rotineira em cirurgias do ombro e em outras situações em que se objetiva uma adequada reinserção das partes moles ao osso(4,7,10,11).
Acredita-se que o manguito rotador em atividades cotidianas suporta tração de cargas, que variam entre 140 e 200N em média em uma pessoa normal, sendo o supra-espinhal o tendão mais solicitado, chegando a suportar cerca de 300N a 30o de abdução e, em conseqüência, é o tendão mais freqüentemente lesado(1).
Nas intervenções reconstrutivas do manguito rotador raramente é possível o reparo tendão-tendão, necessi-tando-se na maioria das vezes do reparo tendão-osso(12,13,14).
O estudo biomecânico da resistência dos reparos tendinosos vem despertando o interesse de múltiplos pesquisadores visando à reabilitação precoce, que comprovadamente influencia no resultado final de uma cirurgia do ombro(2,3,4,7,8,15,16,17,18).
France et al, utilizando suturas transósseas, obtiveram o valor final resistido da sutura como sendo em torno de 200N, sinalizando para a importância de saber o quão confiável é o seu reparo com o objetivo de permitir a reabilitação precoxe(5).
Estudos com âncoras têm sido conduzidos e resultados importantes obtidos. Diferenças no desenho das âncoras bem como a identificação de um ponto fraco na interface suturaâncora na passagem do fio têm orientado a confecção e diver-sos modelos(2,8).
Em relação ao ângulo de inserção ideal da âncora preconi-za-se classicamente a inserção da mesma a cerca de 45-60o em relação à cortical óssea, acreditando-se que nesta angulação o reparo apresentará maior resistência(19). No ato cirúrgico nem sempre tal medida é tão facilmente exequível, justificando então este trabalho experimental.
O uso de osso de suínos neste trabalho deu-se devido à similaridade com o osso humano(7,8). O local de inserção dos implantes foi o osso metafisário e isso pode afetar o resultado final, embora se aproxime da prática clínica.
A qualidade e a quantidade das bordas do manguito rotador disponíveis para o reparo são provavelmente mais importantes que a força da ancoragem óssea em pessoas com o manguito degenerado. Entretanto, provavelmente em jovens com desordens traumáticas, a força máxima suportada pelos implantes tipo âncora é muito importante na reabilitação precoce.
CONCLUSÕES
Após análise das médias das cargas resistidas nos diferentes ângulos de inserção (45o, 135o e 90o) em ensaio de tração, podemos observar semelhança na resistência final obtida. Entretanto, essas observações experimentais não podem ser superestimadas na prática clínica devido a outras situações que afetam o resultado final da resistência, não analisadas neste trabalho.
1. Matsen F.A., Arntz C.T.: "Rotator cuff". In: Rockwood C.A., Matsen F.A., eds.: The shoulder. Philadelphia, WB Saunders, p. 771, 1998.
2. Rupp S., Seil R., Schneider A., et al: Initial fixation strength of three different types of biodegradable interference screws. J Biomed Mater Res (Appl Biomater) 48: 70-74, 1999.
3. Cofield R.H.: Current concepts review - Rotator cuff disease of the shoulder. J Bone Joint Surg [Am] 67: 974-979, 1985.
4. Sasaki S.U., Stuginski R.M., Mattar Jr. R., et al: Estudo biomecânico comparativo da resistência à tração entre dois tipos diferentes de miniâncoras de sutura. Rev Bras Ortop 35: 231-234, 2000.
5. France E.P., Paulos L.E., Harner C.D., Straight C.B.: Biomechanical evaluation of rotator cuff fixations methods. Am J Sports Med 17: 176-181, 1989.
6. Burkhart S.S.: The deadman theory of suture anchors: observations along a south Texas fence line. Arthroscopy 11: 119-123, 1995.
7. Nagarkatti D.G.: Mechanical evaluation of a soft tissue interference screw in free tendon anterior cruciate ligament graft fixation. Am J Sports Med 29: 67-71, 2001.
8. 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.
9. Rupp S., Gerg T., Gauss C., Khon D., Seil R.: Fatigue testing of suture anchors. Am J Sports Med 30: 239-247, 2002.
10. Burkhart S.S., Diaz Pagan J.L., Wirth M.A., et al: Cycling loading of an-chor-based rotator cuff repairs: confirmation of the tension overload phenomenon and comparison of suture anchor fixation with transosseous fixation. Arthroscopy 13: 720-724, 1997.
11. Godinho G.G., Souza J.M.G., Bicalho L.A.: Reparo das rupturas do manguito rotador do ombro pela videoartroscopia cirúrgica: técnica. Rev Bras Ortop 31: 284-288, 1996.
12. Ellman H., Hanker G., Bayer M.: Repair of the rotator cuff: end result study of factors influencing reconstruction. J Bone Joint Surg [Am] 68: 11361144, 1986.
13. Matsen F.A., Arntz C.T.: "Rotator cuff failure". In: Rockwood C.A., Mats-en F.A., eds.: The shoulder. Philadelphia, WB Saunders, p. 647-671, 1990.
14. McLaughlin H.L.: Lesions of the musculotendinous cuff of the shoulder. I. The exposure and treatment of tears with retraction. J Bone Joint Surg 26: 31-51, 1944.
15. Gerber C., Schneeberger A.G., Beck M., Schlegel U.: Mechanical strength of repairs of the rotator cuff. J Bone Joint Surg [Br] 76: 371-380, 1994.
16. Barber F.A., Herbert M.A., Click J.N.: The ultimate strength of suture anchors. Arthroscopy 11: 21-28, 1995.
17. Barber F.A., Herbert M.A., Click J.N.: Internal fixation strength of suture anchors - Update 1997. Arthroscopy 13: 355-362, 1997.
18. Azato F.N., Yamasaki A.T., Sucomini F., et al: Estudo biomecânico da resistência à tração de âncoras metálicas de sutura em diferentes ângulos de inserção. Acta Ortop Bras 11: 25-31, 2003.
19. Sward L., Hughes J.S., Amis A.A., Wallace W.A.: The strength of surgical repairs of the rotator cuff: a biomechanical study on cadavers. J Bone Joint Surg [Br] 74: 585-588, 1993.
