Desempenho biomecânico de uma nova luz

Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 9339 (2023) Citar este artigo

Detalhes das métricas

Fraturas ósseas traumáticas são frequentemente lesões debilitantes que podem exigir fixação cirúrgica para garantir cicatrização suficiente. Atualmente, os materiais de osteossíntese mais utilizados são os de base metálica; entretanto, em certos casos, como fraturas osteoporóticas cominutivas complexas, podem não oferecer a melhor solução devido à sua natureza rígida e não personalizável. Em fraturas de falange em particular, foi demonstrado que placas de metal induzem rigidez articular e aderências de tecidos moles. Um novo método de osteossíntese usando um compósito polimérico fotopolimerizável foi desenvolvido. Este método demonstrou ser uma solução versátil que pode ser moldada por cirurgiões in situ e demonstrou não induzir aderências de tecidos moles. Neste estudo, o desempenho biomecânico do AdhFix foi comparado a placas metálicas convencionais. As osteossínteses foram testadas em sete grupos diferentes com modalidade de carga variável (flexão e torção), tamanho da lacuna da osteotomia e tipo e tamanho de fixação em um modelo de falange de ovelha. AdhFix demonstrou rigidez estatisticamente maior em torção (64,64 ± 9,27 e 114,08 ± 20,98 Nmm/° vs. 33,88 ± 3,10 Nmm/°) e em fraturas reduzidas em flexão (13,70 ± 2,75 Nm/mm vs. 8,69 ± 1,16 Nmm/°), enquanto as placas metálicas foram mais rígidas nas fraturas não reduzidas (7,44 ± 1,75 Nm/mm vs. 2,70 ± 0,72 Nmm/°). As placas de metal resistiram a torques de torção equivalentes ou significativamente maiores (534,28 ± 25,74 Nmm vs. 614,10 ± 118,44 e 414,82 ± 70,98 Nmm) e momentos fletores significativamente maiores (19,51 ± 2,24 e 22,72 ± 2,68 Nm vs. 5,38 ± 0,73 e 1,22 ± 0 .30 Nm). Este estudo ilustrou que a plataforma AdhFix é uma solução viável e personalizável que é comparável às propriedades mecânicas das placas de metal tradicionais dentro da faixa de valores de carga fisiológica relatados na literatura.

As fraturas ósseas traumáticas são frequentemente lesões debilitantes que requerem fixação cirúrgica para uma cicatrização ideal. Espera-se que a frequência e a carga econômica dessas lesões aumentem devido a uma população cada vez mais idosa e mais osteoporótica1. Hoje, os implantes metálicos tradicionais são considerados o material clínico de osteossíntese padrão-ouro no tratamento cirúrgico da maioria das fraturas ósseas traumáticas2. Em muitos casos, os implantes à base de metal demonstraram fornecer excelente estabilidade biomecânica e potencial de cicatrização3,4. No entanto, em alguns casos clínicos, os materiais à base de metal são uma solução inflexível, sem a versatilidade necessária para diversas morfologias de fratura. Além disso, o revestimento metálico tradicional demonstrou frequentemente induzir efeitos colaterais e complicações, como rigidez, não união, proeminência do hardware e ruptura do tendão5. Isso é especialmente verdadeiro para fraturas tubulares na mão e antebraço, que são algumas das lesões esqueléticas mais comuns4,6,7,8, exigindo mobilização precoce para consolidação óssea suficiente9. Enquanto fraturas simples na mão podem ser tratadas sem cirurgia com gesso ou tala externa, o tratamento cirúrgico é frequentemente necessário para fraturas instáveis ​​ou deslocadas4,10,11.

Um novo método de osteossíntese, AdhFix, está em desenvolvimento para acomodar essas insuficiências clínicas. AdhFix utiliza um compósito de polímero fotopolimerizável para fornecer soluções de fixação altamente personalizáveis12,13,14,15. O método envolve a inserção de parafusos de metal nos fragmentos ósseos, seguido pela construção in situ de uma placa composta de polímero na configuração desejada. O compósito biocompatível é formado por monômeros trifuncionais de alila e tiol traizina-triona e alta concentração de hidroxiapatita13. Ele é moldado in situ e rapidamente curado em um material rígido por meio de química de acoplamento de tiol-eno induzida por luz visível de alta energia (HEV), oferecendo aos cirurgiões uma solução de fixação altamente personalizável como alternativa ao revestimento de metal. Além de sua personalização, o compósito usado no AdhFix demonstrou não ter aderências de tecidos moles após 12 meses em um modelo de rato in vivo13.