Resumen de Mechanical flexural ex vivo study of osteotomized swine femurs stabilized with two types of polyamide 12 rods

Juliana Scarpa da Silveira Almeida, Débora de Oliveira Garcia, Renato Camargo Bortholin, Carlos Amaral Razzino, Cristiane dos Santos Honsho, Fernanda Gosuen Gonçalves Dias, Ewaldo de Mattos-Junior, Luis Gustavo Gosuen Gonçalves Dias

• English

  Long bone fractures are commonly in surgery routine and several bone imobilization techniques are currently available. Technological progress has enabled to use low cost materials in surgical procedures. Thus, the aim of this study was to evaluate the applicability of polyamide 12 rods, solid and hollow in swine femurs, comparing them through flexion strength. This study had as second aim to fix the locking errors, commom place in interlocking nails, once polyamide 12 allows perforation in any direction by orthopaedic screw. Six groups were used: G1 - eight whole swine femurs; G2 - eight whole swine femurs with drilled medullary canal; G3 - two solid polyamide 12 rods; G4 - two hollow polyamide 12 rods; G5 - eight osteotomized drilled swine femurs with a solid polyamide 12 rod implanted in the medullary canal and locked by four 316L stainless steel screws; and G6 - similar to G5 but using hollow rods instead of solid ones. No significant differences were observed for the modulus of rupture between solid and hollow rods, demonstrating that both rods had similar performances. These results led to the speculation that the addition of other polymers to the hollow rods could increase their strength and thus the bone-implant system. Furthermore, the comparison between G1, G5 and G6 could be analyzed using the finite element method in future. New polymeric materials may be developed based on the data from this study, strengthening the bone-implant system and making possible screws to be placed in any direction, nullifying the detrimental forces on the fracture site.

  Key words: biomechanical test; implants; interlocking nail; prototyping; laser sintering

• português

  Fraturas em ossos longos são comumente encontradas na rotina cirúrgica e várias técnicas de imobilização óssea estão disponíveis. Com o avanço tecnológico, tornou-se viável utilizar materiais de baixo custo nos procedimentos, portanto esse estudo objetivou avaliar a aplicabilidade de hastes de poliamida 12, sólidas e vazadas, implantadas em fêmures suínos, comparando-as segundo as forças de flexão e aos erros de bloqueio, corriqueiros nesse implante, uma vez que a poliamida 12 permite sua perfuração em qualquer direção por meio de parafusos ortopédicos. Seis grupos foram usados: G1 - oito fêmures suínos íntegros; G2 - oito fêmures suínos, fresados intramedularmente; G3 - duas hastes maciças de poliamida 12; G4 - duas hastes vazadas de poliamida 12; G5 - oito fêmures suínos osteotomizados e fresados, com haste de poliamida 12 maciça implantada no canal medular e bloqueada com quatro parafusos de aço inoxidável 316L e G6 - diferente de G5 apenas por utilizar hastes vazadas. Não foram observadas diferenças significativas no módulo de ruptura entre hastes sólidas e vazadas, demonstrando que ambas apresentaram o mesmo desempenho. Estes resultados levaram à especulação de que adicionar outros polímeros às hastes vazadas aumentaria sua força e, portanto, do sistema osso-implante. Além disso, a comparação entre G1, G5 e G6 poderia no futuro ser analisada utilizando o método dos elementos finitos. Novos polímeros podem ser desenvolvidos baseando-se nos dados deste estudo, reforçando o sistema osso-implante e também possibilitando o uso de perfurações para o bloqueio no transoperatório em qualquer direção, anulando as forças deletérias atuantes no sítio de fratura.

  Palavras-chave: ensaio biomecânico; implantes; haste bloqueada; prototipagem; sinterização a laser