O sistema de fixação externa de Ilizarov, conhecido por aparelho de compressão e distração de G.A. Ilizarov, é circular, composto de 32 elementos básicos que permitem inúmeras arquiteturas que se adaptam às condições clínicas e anatômicas da região a ser tratada.
A aplicação da metodologia de Ilizarov em Ortopedia e Traumatologia é extensa, porém, até o início des-ta década, no Mundo Ocidental, pouco se sabia sobre o comportamento biomecânico desse fixador.
A estabilidade do fixador externo de Ilizarov depende do diâmetro dos anéis, da quantidade dos fios de transfixação, do ângulo formado entre esses fios, do número e disposição espacial das hastes de conexão e fundamentalmente da tensão nos fios. Dessa forma, iniciamos a divulgação dos nossos estudos pela influência da protensão dos fios.
MATERIAL E MÉTODOS
Utilizamos como corpo de teste dois tubos de madeira (ipê) de 250mm de comprimento por 30mm de diâmetro, vasados por um orifício longitudinal central de 10mm.
Os tubos foram estabilizados pelas montagens sem desvios angulares ou radiais; em todas as montagens, os anéis proximais ao afastamento foram instalados a 70mm de distância entre si e a 20mm das extremidades, os intermediários. Os anéis das extremidades proximais e distais foram instalados a 170mm dos anéis intermediários e a 50mm das extremidades dos segmentos do modelo.
O corpo de teste foi estabilizado no centro dos anéis. Utilizamos anéis de 110mm de diâmetro, dois fios transfixantes de 1,5mm de diâmetro posicionados ortogonalmente - 0° a 180° e 90° a 270° nos anéis proximal e distal e 45° a 225° e 135° a 315° nos anéis intermediários (figs. 2 e 3), sob tração de 90 e 110kgf.
Em todas as montagens, utilizamos três hastes rosqueadas, simétricas, para conectar os anéis intermediários. Os anéis de cada segmento do corpo de teste foram conectados entre si através de quatro hastes rosqueadas, instaladas simetricamente. Em todas as montagens, utilizamos somente parafusos '' fixafios" - parafusos com orifício central.
Os corpos de teste foram submetidos a forças de compressão axial central (fig. 4) e axial excêntrica (fig. 5).
As forças aplicadas variaram de 0 a 100kgf, com leituras dos deslocamentos dos fragmentos a cada 20kgf. Os testes foram realizados utilizando-se uma máquina universal de ensaios mecânicos (20 10/90).
Utilizamos como critérios de avaliação da estabilidade os deslocamentos axiais e radiais dos segmentos superior e inferior do corpo de teste.
DISCUSSÃO
Trabalhos que analisam as características biomecânicas dos fixadores simples e de plataforma(1), publicados na literatura, demonstraram que a utilização dos pinos de fixação nas extremidades dos segmentos ósseos - um pino ou grupo de pinos isolados o mais proximal possível ao foco de fratura e outro pino ou conjunto de pinos o mais distal possível da mesma, em cada segmento ósseo - aumenta a estabilidade global do sistema(9,16). A instalação das hastes longitudinais o mais próximo possível do osso também aumenta a estabilidade(8,17).
O fixador externo de Ilizarov também obedece a essas premissas. Deve ser instalado no mínimo com dois anéis em cada segmento ósseo, um próximo ao foco e outro o mais afastado possível (3-5,12) . Assim, quanto mais próximo do osso forem instalados os anéis, maior será a estabilidade. A transfixação dos fios o mais próximo possível da posição ortogonal e a protensão dos mesmos também aumenta a estabilidade(3,4,12) .
Dessa forma, podemos caracterizar como estáveis as montagens que utilizamos para avaliar os efeitos da protensão dos fios.
A maioria dos estudos biomecânicos de fixadores externos publicados na literatura mundial(2,6-8,11,13-15,17) analisa a área de instabilidade, coeficiente de estabilidade e rigidez axial do sistema de fixação externa. Esses trabalhos não valorizam a direção e amplitude dos movitos que ocorrem nos fragmentos ósseos do foco de fratura.
Boltze (6) considera o deslocamento axial como fator de instabilidade e o leva em conta no cálculo do coeficiente de instabilidade. Por não concordarmos com essa concepção, não utilizamos seus critérios neste trabalho.
Compartilhamos da opinião de que os deslocamentos axiais, gerando no foco de fratura um gradiente de compressão, estimulam o processo de consolidação (10,18) . Os ensaios demonstraram que o deslocamento axial se amplia com o aumento das cargas aplicadas, sejam elas axiais centrais ou excêntricas e independentemente da tração aplicada ao fio. É importante observar que o aumento do deslocamento não é proporcionalmente linear as forças aplicadas (tabelas 1 e 2).
As montagens com fios sob tração de 110kgf apresentam deslocamentos axiais menores do que as que utilizaram fios sob tração de 90kgf (gráficos 1 e 2).
Na avaliação dos deslocamentos radiais, é importante chamarmos a atenção para o fato de que os deslocamentos grandes com eixos próximos determinam mais movimentos de flexão do que cisalhamento, enquanto deslocamentos pequenos, com eixos divergentes, geram um movimento maior. É importante calcularmos a distância entre os segmentos do modelo nos planos perpendiculares ao axial (gráfico 3).
O deslocamento radial apresenta comportamento distinto ao axial - não aumenta proporcionalmente a aplicação das forças (gráficos 4 e 5); observamos em nossos ensaios que, ao empregarmos 20kgf de forma axial, os segmentos do corpo de teste apresentam um deslocamento e tendem a se manter em torno deste ao ampliarmos as forças aplicadas (tabelas 3 e 4).
Como Toledo(17), observamos que os deslocamentos radiais máximos não correspondem necessariamente às forças máximas aplicadas.
Os deslocamentos radiais dos segmentos nos planos perpendiculares ao axial são muito menores que o deslocamento axial.
Como podemos observar nas tabelas 5 e 6, as montagens, quando submetidas a aplicação de forças axiais excêntricas, apresentam desvios radiais maiores do que quando submetidas a forças centrais. Esses desvios tendem a aumentar com as forças aplicadas, porém a distância entre os segmentos nos planos perpendiculares ao axial tende a se estabilizar após aplicarmos 20kgf (gráfico 6), fazendo-nos supor que ocorre momento de flexão associado ao cisalhamento.
Pelo exposto, podemos afirmar que, quando utilizamos montagens com fios sob tração de 110kgf, observamos desvios menores que ao utilizarmos montagens com fios sob tração de 90kgf.
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