Ανακατασκευή οστικών ελλειμμάτων διαφύσεως μακρών οστών: Συγκριτική εμβιομηχανική μελέτη σταθερότητας με χρήση μεταλλικών προθέσεων τιτανίου έναντι αλλομοσχευμάτων

Abstract

Objective: To compare quantitative data on the biomechanical analysis of different techniques for fixation of intercalary bone defects, by means of consistently applied methodology on composite models of the adult femur, tibia and humerus. Method: A total of fifteen femoral, fifteen tibial and fifteen humeral specimens of fourth generation composite models were used. An intercalary defect (middle 1/5 of the length of each model) was created and was reconstructed using plates, intramedullary nails, external fixators and segmental prosthetic implants. The specimens were loaded under axial compression, four-point-bending and torsion in the linear elastic region at sub-yield level. Results: The analysis for the femur showed no statistically significant differences in the ranking of techniques (p=0.088). The analysis for the tibia revealed a statistically significant difference between groups (p=0.035) with the plate construct ranking lower than the intact. The analysis for the humerus showed statistically significant differences between groups (p=0.038) with the intramedullary nail and plate constructs ranking lower than intact. Conclusions: Modular segmental implants and external fixator ranked better than other techniques, being the ones always exhibiting the most enhanced performance in comparison to intact specimen.

Σκοπός: Η σύγκριση των ποσοτικών δεδομένων που προέρχονται από την εµβιοµηχανική ανάλυση διαφορετικών τεχνικών ανακατασκευής οστικών ελλειµµάτων διάφυσης των µακρών οστών σε συνθετικά οστικά μοντέλα μηριαίου, κνήμης και βραχιονίου µε τη χρήση συστηματικά εφαρμοζόμενης μεθοδολογίας. Υλικά & Μέθοδος: Χρησιμοποιήσαμε συνθετικά μοντέλα οστών 4ης γενιάς για την πραγματοποίηση του πειράματός µας και συγκεκριμένα 15 μοντέλα μηριαίου, 15 κνήμης και 15 βραχιονίου. Κρατήσαμε 3 ακέραια μοντέλα από κάθε οστό και στα υπόλοιπα δημιουργήσαμε ένα οστικό έλλειμα στη διάφυση του κάθε οστού μήκους ίσου µε το 1/5 του μήκους της διάφυσης. Τα οστικά ελλείμματα ανακατασκευάστηκαν χρησιμοποιώντας πλάκες εσωτερικής οστεοσύνθεσης, ενδοµυελικούς ήλους, εξωτερικές οστεοσυνθέσεις και συναρµολογούµενες ενδοπροθέσεις διαφυσιακών ελλειµµάτων. Τα δοκίμια στη συνέχεια φορτίστηκαν σε αξονική συµπίεση, κάµψη 4 σηµείων και στρέψη στην περιοχή ελαστικής παραμόρφωσης των δοκιμίων και προσπαθήσαμε να διαπιστώσουμε την ύπαρξη ή µη στατιστικά σημαντικών διαφορών σε σχέση µε τις τιμές των δεχόμενων φορτίων σε κάθε δοκιμασία φόρτισης και τις τιμές ακαμψίας των δοκιμίων σε σχέση µε το ακέραιο οστικό μοντέλο. Αποτελέσματα: Η ανάλυση για το μηριαίο έδειξε ότι δεν υπάρχουν στατιστικά σημαντικές διαφορές στην ιεράρχηση των τεχνικών (p=0.088). Για το μοντέλο της κνήμης αποκαλύφθηκε μια στατιστικά σημαντική διαφορά µμεταξύ των ομάδων (p=0.035) µε την πλάκα να λαμβάνει τη χειρότερη θέση σε σχέση µε τις υπόλοιπες μεθόδους. Η ανάλυση για το βραχιόνιο έδειξε μια στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ των ομάδων (p=0.038) µε τον ήλο και την πλάκα να έχουν χειρότερη εµβιοµηχανική συμπεριφορά σε σχέση µε το ακέραιο μοντέλο. Συμπεράσματα: Οι ενδοπροθέσεις ανακατασκευής διαφυσιακών τμηματικών ελλειμμάτων και τα συστήματα εξωτερικής οστεοσύνθεσης συμπεριφέρονταν καλύτερα εµβιοµηχανικά σε σχέση µε τις υπόλοιπες 2 τεχνικές.