AMBIENTE MECÂNICO NO FOCO DA FRATURA: AVALIAÇÃO DA RIGIDEZ ADMISSÍVEL PARA A CONSOLIDAÇÃO ÓSSEA EM SISTEMAS DE PLACAS E PARAFUSOS

Abstract

Fraturas ósseas são caracterizadas como como a perda da continuidade do tecido ósseo e representam uma das lesões mais comuns nos seres humanos, estando associadas com elevados custos de tratamento. Segundo pesquisas, em 2019 ocorreram 178 milhões de novos casos de fraturas no mundo. No Brasil, as despesas com hospitalização para tratamento de fraturas relacionadas apenas à osteoporose representaram 234 milhões de reais e os custos cirúrgicos, 162,6 milhões de reais. Apesar do processo de consolidação óssea ser completo na maior parte das fraturas, ainda ocorre uma quantidade de não união óssea significativa. Considerando o aumento da população idosa, os custos relacionados à reparação de fraturas devem aumentar no futuro, o que torna esse tema social e economicamente relevante. O processo de consolidação óssea é dependente do ambiente mecânico no foco de fratura. Entretanto, o entendimento das condições mecânicas mais apropriadas para a consolidação óssea em tratamentos utilizando placas ósseas e parafusos para a fixação não está claramente definido na literatura. O objetivo do presente trabalho é estudar a influência do ambiente mecânico e estabilidade na consolidação de fraturas ósseas utilizando placas e parafusos. Em termos metodológicos, o trabalho foi divido em duas etapas. Na primeira, foram realizadas pesquisas bibliográficas com o objetivo de encontrar artigos com dados sobre a influência do ambiente mecânico e estabilidade na consolidação de fraturas ósseas utilizando placas e parafusos como tratamento, além de encontrar valores ideais de rigidez para que ocorra esse fenômeno. Nesta, foram avaliados 16 artigos, entre eles, estudos clínicos, estudos em animais e estudos biomecânicos. Para a segunda etapa do trabalho, foi proposta uma forma de avaliação da rigidez para esses componentes, baseada na teoria da deformação. Essa proposta pode auxiliar na avaliação dessa propriedade, que é a mais importante quando se trata da estabilidade de fraturas. Os resultados indicam que, a faixa dos valores médios encontrados para os modelos de placas bloqueadas avaliadas (bloqueio convencional e dinâmico) indicadas para membros superiores foi de 90 N/mm a 1386,9 N/mm. As placas bloqueadas e convencionais com indicação para membros inferiores apresentaram uma faixa de 49,6 N/mm a 2900 N/mm, e 2000 N/mm a 6239 N/mm, respectivamente.

Bone fractures are characterized as the loss of continuity of bone tissue and represent one of the most common injuries in humans and are associated with high treatment costs. According to research, in 2019 there were 178 million new cases of fractures in the world. In Brazil, hospitalization expenses for treating fractures related to osteoporosis alone represented 234 million reais and surgical costs, 162.6 million reais. Although the bone healing process is complete in most fractures, a significant amount of bone nonunion still occurs. Considering the increase in the elderly population, the costs related to fracture repair are expected to increase in the future, which makes this topic socially and economically relevant. The bone healing process is dependent on the mechanical environment at the fracture site. However, the understanding of the most appropriate mechanical conditions for bone healing in treatments using bone plates and screws for fixation is not clearly defined in the literature. The aim of the present work is to study the influence of mechanical environment and stability on bone fracture healing using plates and screws. In methodological terms, the work was divided into two stages. In the first stage, a bibliographic search was performed to find articles with data about the influence of the mechanical environment and stability on bone fracture healing using plates and screws as treatment, as well as to find ideal stiffness values for this phenomenon to occur. In this, 16 articles were evaluated, including clinical studies, animal studies, and biomechanical studies. For the second stage of the work, a form of stiffness evaluation was proposed for these components, based on the theory of deformation. This proposal can help in the evaluation of this property, which is the most important when it comes to fracture stability. The results indicate that the range of mean values found for the evaluated locked plate models (conventional and dynamic locking) indicated for upper limbs was from 90 N/mm to 1386.9 N/mm. The locked and conventional plates with indication for lower limbs presented a range of 49.6 N/mm to 2900 N/mm, and 2000 N/mm to 6239 N/mm, respectively.