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Aug 06, 2023

Estudo da biomecânica e análise de elementos finitos em uma nova placa para fraturas do planalto tibial via supra anterolateral

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 13516 (2023) Citar este artigo 274 Acessos Detalhes do Métrica Para fraturas do planalto tibial com depressão dividida do tipo Schatzker II envolvendo as fraturas de

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 13516 (2023) Citar este artigo

274 Acessos

Detalhes das métricas

Para fraturas do planalto tibial com depressão dividida do tipo Schatzker tipo II envolvendo fraturas das colunas anterolateral e posterolateral (APC), o esquema de fixação ideal é controverso. Os objetivos deste estudo foram: (1) apresentar uma placa recém-projetada para o tratamento de fraturas de APC por meio de testes biomecânicos e análise de elementos finitos (FEA), e (2) compará-la com dois métodos de fixação convencionais. Modelos de fratura APC foram criados e distribuídos aleatoriamente em três grupos (Grupos AC). O Grupo A foi fixado com placa de bloqueio lateral de 3,5 mm, o Grupo B foi fixado com placa de bloqueio lateral de 3,5 mm e dois parafusos canulados de 3,5 mm (fixação híbrida). O Grupo C foi fixado com a placa recém-projetada. É uma placa de bloqueio arqueada para fixação do planalto tibial lateral através da abordagem anterolateral da cabeça suprafibular. Cada modelo de fratura experimentou uma carga compressiva axial gradualmente crescente variando de 250 a 750 N usando um penetrador personalizado. A análise biomecânica demonstrou que a placa recém-projetada apresentou o deslocamento mínimo entre os três métodos, seguida pelo método de fixação híbrido. Por outro lado, a placa bloqueada lateral de 3,5 mm apresentou o deslocamento máximo nas fraturas APC (p < 0,05). Os resultados da FEA indicaram que a 750 N, os deslocamentos máximos para os Grupos AC foram medidos como 3,06 mm, 2,74 mm e 2,08 mm, respectivamente. Além disso, as tensões máximas registradas para o implante dos Grupos AC a 750 N foram 208,32 MPa, 299,59 MPa e 143,26 MPa, enquanto para o osso foram 47,12 MPa, 74,36 MPa e 40,01 MPa. As tendências gerais em 250 N e 500 N foram consistentes com aquelas observadas em 750 N. Em conclusão, devido ao bom desempenho biomecânico e aos resultados de FEA, a placa recém-projetada representa uma escolha promissora para o tratamento de fraturas APC do planalto tibial.

A fratura do planalto tibial é uma das fraturas mais comuns no trauma do joelho, representando 1% de todas as fraturas1. A redução anatômica e a fixação rígida são a primeira escolha para o tratamento dessas lesões. No entanto, a má redução e fixação podem levar à artrite traumática e à disfunção do movimento. Devido à geometria e biomecânica especiais da articulação do joelho, aproximadamente 60% das fraturas do planalto tibial ocorrem na coluna lateral2,3. A análise das características morfológicas das fraturas aparentes na tomografia computadorizada (TC) permite a classificação das fraturas Schatzker tipo II em três subtipos: fraturas anterolaterais de coluna única (AC); fraturas posterolaterais de coluna única (PC); e ambas as fraturas da coluna anterolateral e póstero-lateral (APC)4. Sun et al. relataram que a proporção de fraturas únicas do PC foi de aproximadamente 15,0% (28/187) e a incidência de fraturas envolvendo APC foi de até 23,4% (123/525)4. Esses achados indicam que a probabilidade de fratura do APC não deve ser negligenciada no tratamento das fraturas do planalto tibial tipo II de Schatzker.

Vários estudiosos propuseram que nas fraturas cominutivas do planalto tibial, incluindo fragmentos da coluna ântero-lateral e póstero-lateral, o fragmento póstero-lateral também deveria ser adequadamente fixado4,5. Atualmente, não há consenso sobre as abordagens e implantes para tratar as fraturas do APC. Vários especialistas propuseram a fixação com placa dupla usando uma abordagem combinada em forma de L invertido ântero-lateral e póstero-medial, com o paciente em posição flutuante4. Entre 41 pacientes tratados com esta abordagem, três pacientes apresentaram deiscência ou necrose da incisão e dois pacientes sofreram lesões nervosas iatrogênicas. Embora as placas duplas fornecessem fixação rígida, era um desafio expor diretamente o fragmento da fratura póstero-lateral através da incisão póstero-medial, particularmente em pacientes com músculos da panturrilha bem desenvolvidos ou obesidade. Mesmo quando o fragmento posterolateral pôde ser exposto, a operação muitas vezes resultou na separação dos vasos poplíteos e do nervo tibial, aumentando o risco de lesões por tração vascular e nervosa. Zhang et al.6 introduziram outra abordagem combinada para fraturas do APC, que consiste em uma abordagem anterolateral convencional e uma abordagem póstero-lateral em forma de L invertido. No entanto, dois dos dezessete pacientes tratados com esta abordagem apresentaram liquefação asséptica da gordura após a operação. Embora esta abordagem tenha permitido a exposição direta do fragmento póstero-lateral, inevitavelmente causou algumas lesões iatrogênicas no canto póstero-lateral da articulação do joelho. Além disso, a ponte cutânea entre as duas incisões apresentava tendência a desenvolver necrose isquêmica. Zhu et al. usaram uma placa cilíndrica combinada com uma placa de travamento lateral tradicional para fixar fraturas de APC por meio de uma abordagem de Frosch modificada7. No entanto, neste método, uma placa T convencional de raio 2,7 precisou ser cortada e contornada para obter a placa do aro do cano. Outros estudiosos usaram placas de bloqueio lateral, além de técnicas de parafusos lag ântero-posteriores, para o manejo de fraturas de APC8, mas mais pesquisas são necessárias para verificar a eficácia desse método de fixação.