Summary
El presente protocolo ilustra un método para evaluar las propiedades biofísicas de las reparaciones de tendones ex vivo. Un material de sutura de politetrafluoroetileno (PTFE) se evaluó mediante este método y se comparó con otros materiales en diferentes condiciones.
Abstract
Con la evolución de los materiales de sutura, se ha producido un cambio de paradigmas en la reparación de tendones primarios y secundarios. Las propiedades mecánicas mejoradas permiten una rehabilitación más agresiva y una recuperación más temprana. Sin embargo, para que la reparación resista las demandas mecánicas más altas, se deben evaluar técnicas de sutura y anudado más avanzadas en combinación con esos materiales. En este protocolo, se investigó el uso de politetrafluoroetileno (PTFE) como material de sutura en combinación con diferentes técnicas de reparación. En la primera parte del protocolo, se evaluaron tanto la resistencia a la tensión lineal como el alargamiento de hebras anudadas contra hebras no anudadas de tres materiales diferentes utilizados en la reparación del tendón flexor. Los tres materiales diferentes son polipropileno (PPL), polietileno de peso molecular ultra alto con una cubierta trenzada de poliéster (UHMWPE) y politetrafluoroetileno (PTFE). En la siguiente parte (experimentos ex vivo con tendones flexores cadavéricos), se evaluó el comportamiento del PTFE utilizando diferentes técnicas de sutura y se comparó con PPL y UHMWPE.
Este experimento se compone de cuatro pasos: recolección de los tendones flexores de manos cadavéricas frescas, transección de los tendones de manera estandarizada, reparación del tendón mediante cuatro técnicas diferentes, montaje y medición de las reparaciones del tendón en un dinamómetro lineal estándar. El UHMWPE y el PTFE mostraron propiedades mecánicas comparables y fueron significativamente superiores a PPL en términos de resistencia a la tracción lineal. Las reparaciones con técnicas de cuatro y seis hebras demostraron ser más fuertes que las técnicas de dos hebras. El manejo y el anudado del PTFE son un desafío debido a la muy baja fricción de la superficie, pero la fijación de la reparación de cuatro o seis hebras es comparativamente fácil de lograr. Los cirujanos utilizan rutinariamente material de sutura de PTFE en cirugía cardiovascular y cirugía de mama. Las hebras de PTFE son adecuadas para su uso en cirugía de tendones, proporcionando una reparación robusta del tendón para que se puedan aplicar regímenes de movimiento activo temprano para la rehabilitación.
Introduction
El tratamiento de las lesiones del tendón flexor de la mano ha sido un tema de controversia durante más de medio siglo. Hasta la década de 1960, el área anatómica entre la falange media y la palma proximal fue nombrada "tierra de nadie", para expresar que los intentos de reconstrucción del tendón primario en esta área fueron inútiles, produciendo resultados muy pobres1. Sin embargo, en la década de 1960, el tema de la reparación del tendón primario fue revisado mediante la introducción de nuevos conceptos para la rehabilitación2. En la década de 1970, con los avances en neurociencias, se pudieron desarrollar nuevos conceptos de rehabilitación temprana, incluidas las férulas dinámicas3, pero a partir de entonces solo se pudieron lograr mejoras marginales. Recientemente, se introdujeron nuevos materiales con una estabilidad integral significativamente mejorada4,5 de modo que se enfocaron los problemas técnicos distintos de la falla de los materiales de sutura, incluido el cableado del queso y la extracción6.
Hasta hace poco, el polipropileno (PPL) y el poliéster eran ampliamente utilizados en las reparaciones del tendón flexor. Una hebra 4-0 USP (United States Pharmacopeia) de polipropileno correspondiente a un diámetro de 0.150-0.199 mm exhibe una resistencia lineal a la tracción de menos de 20 Newton (N)6,7, mientras que los tendones flexores de la mano pueden desarrollar fuerzas lineales in vivo de hasta 75 N8. Después del trauma y la cirugía, debido al edema y las adherencias, la resistencia del tejido avanza más9. Las técnicas clásicas de reparación del tendón incluían configuraciones de dos hebras que debían ser reforzadas con suturas epitendinosas adicionales 3,10. Los nuevos materiales poliméricos poliméricos con una resistencia lineal sustancialmente mayor han dado lugar a desarrollos técnicos4; una sola hebra de polimezcla con un núcleo de polietileno de peso molecular ultra alto de cadena larga (UHMWPE) en combinación con una cubierta trenzada de poliéster en el mismo diámetro que PPL puede soportar fuerzas lineales de hasta 60 N. Sin embargo, las tecnologías de extrusión pueden fabricar hebras de polímero monofilamentoso que exhiben propiedades mecánicas comparables6.
Las técnicas de reparación también han evolucionado en la última década. Las técnicas de reparación del tendón de dos hebras han dado paso a configuraciones más elaboradas de cuatro o seis hebras11,12. Mediante el uso de una sutura en bucle13, el número de nudos puede ser disminuido. Al combinar materiales más nuevos con técnicas más nuevas, se puede lograr una resistencia lineal inicial de más de 100 N4.
En cualquier caso, se debe recomendar un régimen de rehabilitación individualizado, teniendo en cuenta los atributos especiales del paciente y las técnicas de reparación del tendón. Por ejemplo, los niños y adultos que no pueden seguir instrucciones complejas durante mucho tiempo deben ser sometidos a una movilización tardía. Las reparaciones menos fuertes deben ser movilizadas solo por movimiento pasivo14,15. De lo contrario, los regímenes de movimiento activo temprano deben ser el estándar de oro.
El objetivo general de este método es evaluar un nuevo material de sutura para la reparación del tendón flexor. Para elogiar la justificación del protocolo, esta técnica es una evolución de protocolos previamente validados encontrados en la literatura 4,10,12,16 como un medio de evaluación de materiales de sutura en condiciones que se asemejan a la rutina clínica. Utilizando un moderno sistema de prueba de materiales servohidráulicos, se puede ajustar una velocidad de tracción de 300 mm / min que se asemeja a la tensión in vivo, en contraste con los protocolos anteriores que utilizan 25-180 mm / min 4,10, teniendo en cuenta las limitaciones en el software y el equipo de medición. Este método es adecuado para estudios ex vivo sobre reparaciones del tendón flexor y, en un sentido más amplio, para la evaluación de la aplicación de materiales de sutura. En ciencias de los materiales, tales experimentos se utilizan rutinariamente para evaluar polímeros y otras clases de materiales17.
Fases del estudio: Los estudios se realizaron en dos fases; Cada uno se dividió en dos o tres pasos posteriores. En la primera fase, se compararon una hebra de polipropileno (PPL) y una hebra de politetrafluoroetileno (PTFE). Se utilizaron las hebras 3-0 USP y 5-0 USP para imitar las condiciones clínicas reales. Las propiedades mecánicas de los materiales en sí se investigaron por primera vez, aunque al ser dispositivos médicos, estos materiales ya han sido ampliamente probados. Para estas mediciones, se midieron N = 20 hebras para la resistencia lineal a la tracción. También se investigaron las hebras anudadas ya que el anudado altera la resistencia a la tensión lineal y produce un posible punto de ruptura. La parte principal de la primera fase consistió en probar el rendimiento de los dos materiales diferentes en condiciones clínicas. Además, se realizaron reparaciones de núcleo 3-0 (Kirchmayr-Kessler de dos hebras con las modificaciones de Zechner y Pennington) y se probaron para determinar la resistencia lineal. Para un ala adicional de la investigación, se agregó una sutura epitendinosa de carrera 5-0 a la reparación para una fuerza adicional18,19.
En una fase posterior, se realizó una comparación entre tres materiales de sutura, incluyendo PPL, UHMWPE y PTFE. Para todas las comparaciones, se utilizó una hebra USP 4-0, correspondiente a un diámetro de 0,18 mm. Para obtener una lista completa de los materiales utilizados, consulte la Tabla de materiales. Para el paso final, se realizó una reparación del núcleo Adelaide20 o M-Tang21 como se describió anteriormente.
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Protocol
Este artículo no contiene ningún estudio con participantes humanos o animales realizado por ninguno de los autores. El uso del material humano estaba en plena conformidad con la política de la universidad para el uso de cadáveres y partes del cuerpo reconocibles, Instituto de Anatomía, Universidad de Erlangen.
1. Cosechar los tendones flexores
- Recolección del flexor profundo de los dedos
- Coloque una extremidad superior cadavérica fresca en la mesa de disección con el lado ventral-palmar mirando hacia el cirujano. Use un dispositivo de fijación manual estándar para mantener las falanges en la extensión.
- Tenga en cuenta la edad y el sexo del difunto.
- Usando un bisturí No. 15, coloque una incisión longitudinal mediana en el dedo índice en el lado palmar comenzando desde la falange distal distalmente hacia la polea A1 22 sobre la articulación metacarpofalángica22.
- Cortar las poleas A1 y A222 longitudinalmente sin lesionar los tendones flexores. Cortar el flexor profundo de los dedos22 a nivel de la articulación interfalángica distal con un bisturí.
- Use la banda de una esponja quirúrgica para colocar el tendón bajo tracción y recuperar el flexor profundo de los dedos al nivel de la polea A1.
- Haga una incisión transversal de 6 cm en el plieguerascetta 22 con un bisturí No. 15.
- Realizar otra incisión transversal de 10 cm proximal a la rascetta.
- Ahora haga una incisión longitudinal en la mediana del lado palmar del antebrazo, conectando las dos incisiones transversales antes mencionadas.
- Desarrolle dos colgajos de piel opuestos a nivel de la fascia del antebrazo para exponer los tendones flexores. Los tendones flexores son fácilmente identificables debajo de la piel.
- Una vez más, use la banda de una esponja quirúrgica para colocar el tendón flexor digitorum bajo tracción y retraiga el tendón proximal a la muñeca.
- Ahora, corte el tendón en la unión musculotendinosa para obtener la longitud máxima del tendón usando un bisturí No. 11.
- Coloque la muestra del tendón en 500 ml de solución salina al 0,9%.
- Repita los pasos 1.1.1 a 1.1.12 para el tercer a quinto dedo.
- Recolección del flexor digitorum superficialis
- Cortar el tendón del flexor digitorum superficialis del dedo índice proximal a la muñeca en la unión tendino-muscular, donde el tendón blanquecino se transforma en tejido muscular pardusco.
- Ahora use la banda de una esponja quirúrgica para retraer el tendón en el sitio de la polea A1 del dedo índice.
- Cortar los vinculae22 de los tendones de la palma.
- Retraer el flexor digitorum superficialis22 distalmente a la articulación interfalángica proximal.
- Use un bisturí No. 15 para cortar el flexor digitorum superficialis en el quiasma, justo en la articulación interfalángica proximal22.
- Coloque la muestra del tendón en 500 ml de solución salina al 0,9%.
- Repita los pasos 1.2.1 a 1.2.6 para el tercer al quinto dedo.
- Recolección del flexor pollicis longus22
- Use un bisturí No. 15 para hacer una incisión mediana longitudinal de 9 cm en el lado palmar del pulgar desde la falange distal hasta la polea A1.
- Incide longitudinalmente las poleas A1 y A2.
- Exponga el tendón flexor del pulgar y, mediante el uso de un bisturí No. 15, corte el tendón en su inserción sobre la base de la falange distal.
- Usando la banda de una esponja quirúrgica, retraiga el tendón al nivel de la polea A1.
- En el sitio quirúrgico proximal a la muñeca, encuentre el tendón flexor largo del pollicis en la esquina más radial del compartimiento flexor y retírelo con una banda de una esponja quirúrgica.
- Cortar el tendón en la unión musculotendinosa.
- Coloque la muestra del tendón en 500 ml de solución salina al 0,9%.
2. Transsección del tendón (Figura 1)
- Fije la muestra del tendón en una placa de poliestireno expandido con clavijas o cánulas de 18 G.
- Transecciona el tendón en el medio usando un bisturí con una cuchilla No. 11.
NOTA: No transecte el tendón dos veces o la longitud no será suficiente para un montaje estable en la máquina de medición servohidráulica.
3. Reparación del tendón
- Reparación del núcleo de dos hilos de Kirchmayr-Kessler con las modificaciones de Zechner y Pennington18,19 (Figura 2)
- Use una cuchilla No. 11 y haga una incisión punzante de 5 mm en la línea media de la parte derecha del tendón, aproximadamente a 1,5 cm del muñón (es decir, el sitio del tendón cortado).
- A través de esta incisión inserte la aguja redonda afilada de la sutura y salga por el lado del tendón en el mismo nivel hacia el cirujano. Este paso de la aguja debe estar en el plano superficial.
- Ahora inserte la aguja en la superficie del tendón aproximadamente 3 mm más a la derecha y sumérjase en el plano profundo.
- Salga por el muñón e inserte la aguja en el lado opuesto exacto en la parte izquierda del tendón.
- Emerger en la superficie del tendón, en el lado más cercano al cirujano, aproximadamente a 1,8 cm del muñón.
- Ahora ingrese el lado del tendón 3 mm hacia el muñón y siga un camino transversal al tendón. Salga por el lado opuesto al cirujano.
- Ingrese la superficie del tendón 3 mm más lejos del muñón y siga un plano profundo que sale por el muñón izquierdo.
- Ingrese al muñón derecho y siga un plano longitudinal profundo hasta salir por la superficie del tendón aproximadamente a 1,8 cm del muñón.
- Inserte la aguja en el lado más alejado del tendón, al nivel de la incisión inicial de la puñalada. Emerger de la incisión de la puñalada.
- Ata un nudo quirúrgico con ocho lanzamientos, alternando la dirección manualmente23.
- Reparación de cuatro hebras Adelaide cross-lock11,19 (Figura 2)
- Inserte la aguja en el muñón izquierdo del tendón transeccionado. Siga la trayectoria del tendón en el lado del cirujano durante 1,5 cm y salga por la superficie del tendón. Inserte la aguja 3 mm a la izquierda y tome una mordida de 3 mm, saliendo hacia el cirujano.
- Inserte la aguja 3 mm hacia la derecha, junto al punto de salida del primer camino y siga el tendón hacia el lado hasta el muñón izquierdo. Inserte la aguja en el muñón derecho en un camino en la parte más externa del tendón. Salga aproximadamente 1,5 cm a la derecha del muñón.
- Ahora inserte la aguja nuevamente a 3 mm a la derecha y agarre, saliendo por el lado del tendón.
- Inserte la aguja de nuevo hacia el muñón derecho, introduciendo aproximadamente 3 mm hacia la izquierda. Salga por el muñón derecho y vuelva a entrar en el muñón izquierdo durante 1,5 cm. Agarrar una porción del tendón de 3 mm con la sutura y salir cerca de la línea media.
- Vuelva a insertar la aguja 3 mm más cerca del muñón y siga la dirección del tendón hacia la derecha, asegurándose de salir por el muñón.
- Inserte la aguja en el muñón derecho y siga las fibras tendinosas aproximadamente 1,5 cm hacia la derecha. Salir a la superficie.
- Vuelva a entrar en el tendón más a la derecha (3 mm) y agarre, apuntando hacia el lado opuesto. Inserte la aguja 3 mm hacia la izquierda y siga el tendón que sale por el muñón. Ahora ate un nudo quirúrgico con ocho lanzamientos, alternando la dirección manualmente.
- Reparación del núcleo de seis hebras M-Tang11 (Figura 2)
- Inserte la aguja del asa aproximadamente a 1,5 cm del muñón derecho del tendón y agarre una porción del tendón de aproximadamente 3 mm de tamaño.
- Pase la aguja a través del asa e inserte la aguja en la superficie del tendón.
- Siga el camino del tendón y salga entre los muñones.
- Vuelva a insertar la aguja en el muñón opuesto y siga el tendón en el plano profundo durante 1,8 cm. Salir en la superficie del tendón.
- Ahora ingrese 3 mm cerca del muñón y siga un camino transversal hacia el lado más alejado del tendón y salga allí.
- Inserte la aguja que lleva el lazo 3 mm a la izquierda, más lejos de los muñones. Siga el camino del tendón y salga entre los muñones. Vuelva a entrar en el muñón opuesto y salga 1,5 cm a la derecha en la superficie del tendón.
- Corta una de las dos hebras armando la aguja con tijeras.
- Inserte la aguja y agarre una porción de 3 mm del tendón.
- Ahora ate manualmente un nudo quirúrgico con ocho lanzamientos, alternando la dirección23.
- Tome otra sutura de asa y realice una sutura Tsuge24 agarrando una porción del tendón de aproximadamente 3 mm a 1,5 cm a la derecha.
- Vuelva a insertar la aguja y siga el camino del tendón hacia la izquierda. Salir entre los tocones.
- Vuelva a entrar en el muñón izquierdo y siga el camino del tendón durante 1,5 cm. Salir en la superficie del tendón.
- Aquí, corta una de las dos hebras armando la aguja con un par de tijeras.
- Vuelva a insertar la aguja, agarrando 3 mm del tendón.
- Ahora ate manualmente un nudo quirúrgico con ocho lanzamientos, alternando la dirección.
4. Ensayo de tracción uniaxial
- Configurar la máquina de ensayo de tracción
- Monte la célula de carga en la cruceta superior del sistema de prueba de tracción estándar utilizando el sistema de conexión y los pernos respectivos.
- Monte las empuñaduras de la muestra en la parte inferior, moviendo la cruceta y la célula de carga utilizando el sistema de conexión y los pernos respectivos.
- Encienda la computadora de control y abra el software de prueba. Espere la inicialización de la máquina de prueba de tracción. Haga clic en Archivo > Abrir y luego elija el programa de prueba Zwick Prueba de tracción simple para la determinación de Fmax. A continuación, haga clic en Aceptar.
- Configure la distancia de agarre de la muestra actual haciendo clic en Configuración de > máquina. Mida la distancia de agarre de la muestra con una pinza y escriba el valor en Separación de herramientas actual/Agarre actual para la separación de agarre y haga clic en Aceptar.
- Configure la secuencia de medición haciendo clic en Asistente. Vaya a Pre-test y ajuste la separación de agarre a agarre en la posición inicial a 20 cm. A continuación, marque Precarga y establezca la precarga en 0,50 N. Vaya a Parámetros de prueba y establezca la velocidad de prueba en 300 mm/min. Haga clic en Diseño de serie para finalizar el proceso de configuración.
- Haga clic en Posición inicial para establecer la separación de agarre en la posición inicial .
- Montaje y prueba del tendón reparado
- Haga clic en Forzar 0 en el software de prueba directamente antes del montaje de la muestra.
- Transfiera el tendón reparado inmediatamente después de la reparación a la máquina de prueba de tracción (Figura 3 y Figura 4) usando fórceps.
- Inserte papel grueso entre las empuñaduras de la muestra y el tendón para aumentar la fricción durante la prueba de la muestra. Cierre las empuñaduras de la muestra con fuerza y sin estrés.
- Haga clic en Iniciar para iniciar la secuencia de medición. La fuerza de tracción lineal está documentada por el software de prueba dedicado. Documente la fuerza máxima antes de la falla.
- Inspeccione la construcción visualmente y documente la muestra fotográficamente con cualquier cámara comercial. Defina el modo de error en función de las clasificaciones posteriores:
- Deslizamiento: Los bucles del material de sutura se deslizan a través del tendón y la sutura se retira.
- Falla del nudo: El nudo falla y se desata.
- Rotura: Ruptura de sutura.
NOTA: Tomar una foto del espécimen fallido es solo para fines cualitativos, no para una medición, y por lo tanto no tiene que ser de manera estandarizada. Por ejemplo, no hay luz estándar o distancia.
- Exporte datos sin procesar (datos de desplazamiento de fuerza) en forma de tabla (archivo .xls) para la representación gráfica. Resuma los resultados en una tabla de valores expresados en Newton (N).
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Representative Results
Reparaciones del tendón: Cuando se utilizó una técnica de Kirchmayr-Kessler de dos hebras sola, hubo una alta tasa de deslizamiento con reparaciones que alcanzaron una fuerza lineal de aproximadamente 30 N (Figura 2 y Figura 5A)5. In vivo, el tendón del flexor profundo de los dedos puede desarrollar una tracción lineal de hasta 75 N8. En condiciones postraumáticas, este valor puede ser aún mayor debido a la fricción, hinchazón y adherencias9.
Cuando se utilizó una técnica de Kirchmayr-Kessler de dos hebras en combinación con una sutura epitendinosa para correr (Figura 2 y Figura 5B)5, se pudo evitar el deslizamiento en el grupo PPL pero no en el grupo PTFE. Aun así, las reparaciones con PTFE (73,41 ± 19,81 N) fueron significativamente más fuertes que PPL (49,90 ± 16,05 N)5, confirmando la hipótesis de que el PTFE puede proporcionar una reparación más fuerte. Este tipo de reparación ha sido (y sigue siendo) el pilar de la reparación de tendones en la mayoría de los servicios manuales en Alemania. Sin embargo, sería necesario un nuevo tipo de técnica de reparación para evitar el deslizamiento con este material. Por lo tanto, se realizaron experimentos adicionales con reparaciones de seis y ocho hebras.
Las técnicas de reparación más fuertes utilizadas rutinariamente hoy en día se aplicaron para esta línea de experimentos; se utilizaron los tipos de reparaciones Adelaide y M-Tang11,15 (Figura 2). El uso de UHMWPE (80,11 ± 18,34 N) o PTFE (76,16 ± 29,10 N) produjo reparaciones tendinosas significativamente más fuertes que la PPL (45,92 ± 12,53 N)6, sin tener en cuenta la técnica de reparación (Figura 6 y Tabla 1). Las reparaciones con UHMWPE y PTFE fueron comparables en términos de resistencia lineal. Al comparar las diferentes técnicas, la técnica de Kirchmayr-Kessler de dos hebras produjo resultados inferiores a las técnicas de cuatro hebras (Adelaida) y seis hebras (M-Tang) 5,6. Al comparar Adelaide con M-Tang, la reparación de seis hebras fue algo más fuerte, pero no significativamente (Figura 6 y Tabla 1)6.
En resumen, el PTFE es comparable al UHMWPE como material de sutura y se pueden utilizar las técnicas Adelaide o M-Tang.
Manipulación y anudado de los materiales: El PTFE muestra una fricción superficial muy baja. Esto es ventajoso para sujetar las técnicas de múltiples hebras de una manera agradable y uniforme, pero plantea un desafío para el cirujano para anudar y manipular. Por lo tanto, se necesitan más lanzamientos que con PPL o UHMWPE6.
Análisis estadístico: Se utilizó ANOVA unidireccional para la comparación entre los grupos. Todas las mediciones de la resistencia a la tracción (carga de fallo) se expresan en Newton (N) con valores medios y desviación estándar (±). El material tendinoso de las manos de donantes cadavéricos se asignó por igual a todos los grupos de efecto.
Figura 1: División estandarizada del tendón. (A) Las muestras del tendón se montan en una placa de poliestireno expandido utilizando alfileres o agujas de 30 G. Las muestras tendinosas tienen una longitud de aproximadamente 20 cm. (B) La muestra del tendón se transecciona en el medio. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 2: Técnicas de reparación del tendón flexor. Reparación de dos hilos Kirchmayr-Kessler (izquierda). Reparación de cuatro hebras Adelaide (segunda desde la izquierda). Reparación de seis hebras M-Tang (segunda desde la derecha). Reparación de dos hebras de Kirchmayr-Kessler con una sutura epitendinosa de colchón (derecha). La figura ha sido adoptada de 6 y reproducida con permiso. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 3: Montaje de la reparación del tendón flexor en el sistema de prueba de materiales servohidráulicos. (A) El tendón reparado se monta en la máquina de prueba servohidráulica universal. Para esta línea de experimentos, se aplica un módulo de 100 N. (B) La muestra (tendón reparado) se monta en la máquina de prueba. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 4: Reparación del tendón flexor montado (detalle). (A,B) Detalle del tendón reparado montado desde dos lados. Esta cifra ha sido adoptada de 5 y reproducida con autorización. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 5: Comparación entre polipropileno y politetrafluoroetileno (PTFE) con la técnica de Kirchmayr-Kessler. (A) La resistencia lineal a la tracción del polipropileno y el PTFE cuando se utiliza la técnica de Kirchmayr-Kessler. No hubo diferencia entre los dos materiales en términos de resistencia lineal a la tracción, aunque el PTFE fue algo más débil debido al deslizamiento5. Abreviatura: PTFE = Politetrafluoroetileno. Las barras de error indican la desviación estándar. N = 10 para todos los experimentos. (B) La resistencia lineal a la tracción del polipropileno y el PTFE, cuando se utilizó una sutura epitendinosa de carrera, el deslizamiento fue un problema menor para las reparaciones de polipropileno, pero la reparación se rompió a aproximadamente 50 N. Por el contrario, las reparaciones con PTFE fallaron alrededor de 70 N debido al deslizamiento. ** = p < 0,001 (ANOVA unidireccional con la corrección de Bonferroni)5 . Las barras de error indican la desviación estándar. N = 10 para todos los experimentos. Esta cifra ha sido adoptada de 5 y reproducida con autorización. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 6: Comparación entre PPL, PTFE y UHMWPE con las técnicas Adelaide y M-Tang. Con la combinación de una reparación más fuerte (Adelaide de cuatro hebras o M-Tang de seis hebras) y un material de sutura más fuerte (politetrafluoroetileno o UHMWPE), se podría lograr una resistencia de tensión lineal de 75 N o más. No se observó ninguna ventaja significativa de la técnica de cuatro hebras frente a la técnica de seis hebras. ** = p < 0,001 (ANOVA unidireccional con la corrección de Bonferroni)6. Las barras de error indican la desviación estándar. N = 10 para todos los experimentos. Esta cifra ha sido adoptada de 6 y reproducida con permiso. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
| PPL | UHMWPE | PTFE | Valor de p | |
| M-Tang de 6 hebras | 52,14 ± 14,21 N | 89,25 ± 8,68 N | 80,97 ± 30,94 N | PPL-UHMWPE <0.001**, PPL-PTFE 0.0079 **, UHMWPE-PTFE >0.99 |
| Adelaida de 4 hebras | 39,69 ± 6,57 N | 70,96 ±21,18 N | 72,79 ± 27,91 N | PPL-UHMWPE 0.0036**, PPL-PTFE 0.0019 **, UHMWPE-PTFE >0.99 |
| Valor de p | 0.53 | 0.15 | >0,99 | |
| datos agrupados Adelaida +M-Tang | 45,92 ± 12,53 N | 80,11 ± 18,34 N | 76,16 ± 29,10 N | PPL-UHMWPE <0,001**, PPL-PTFE <0,001**, UHMWPE-PTFE >0,99 |
| Resistencia lineal a la tracción de la hebra solitaria | 16,37 ± 0,21 N | 72,16 ± 4,34 N | 22,22 ± 0,69 N | Todas las comparaciones <0.001** |
Tabla 1: Resumen de los resultados de las reparaciones del tendón flexor. Las reparaciones con PTFE mostraron una resistencia a la tracción máxima comparable a UHMWPE. Ambas reparaciones fueron significativamente más fuertes que las de PPL. Abreviaturas: PTFE = politetrafluoroetileno, UHMWPE = polietileno de peso molecular ultra alto. La tabla ha sido adoptada de 6 y reproducida con permiso.
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Discussion
En esta línea de experimentos, se evaluó una hebra de PTFE como material de sutura para la reparación del tendón flexor. El protocolo reproduce condiciones que son similares a la situación in vivo en todos menos dos aspectos. En primer lugar, las cargas aplicadas in vivo son repetitivas, por lo que un tipo de carga cíclicamente repetido podría ser más adecuado. En segundo lugar, durante las primeras 6 semanas después de la operación, el cambio significativo de la biomecánica hacia la biología a medida que avanza la curación del tendón, que es un proceso que no se puede abordar adecuadamente en condiciones ex vivo .
El material de PTFE utilizado en este protocolo mostró una serie de atributos ventajosos que incluyen una buena biocompatibilidad, baja fricción superficial, flexibilidad y excelente resistencia lineal a la tracción. Sin embargo, los nudos tienden a ser demasiado voluminosos, ya que el PTFE necesita algunos lanzamientos adicionales para que los nudos sean estables. Este es un punto crucial en la reparación del tendón flexor, ya que los nudos voluminosos interfieren con el deslizamiento y la curación. Aparte de eso, el manejo puede ser un desafío ya que la superficie de la sutura es muy resbaladiza. Por lo tanto, los autores todavía son reacios a usarlo en la práctica clínica diaria.
Este protocolo sufrió una evolución ya que los autores sufrieron algunos contratiempos. Primero, se suponía que las muestras de tendones recolectadas de cadáveres humanos debían usarse dos veces (es decir, realizar dos reparaciones a diferentes niveles del mismo tendón flexor). Sin embargo, para un montaje estable en el dispositivo de medición servohidráulico, se requería toda la longitud del tendón. En segundo lugar, las comparaciones iniciales realizadas con una sola reparación del núcleo de Kirchmayr-Kessler demostraron ser inadecuadas para el material de PTFE, terminando en el deslizamiento temprano de la hebra a través de las fibras del tendón. Como primera medida, se agregó una sutura epitendinosa de colchón a la reparación del núcleo. Se sabe que la sutura epitendinosa para correr fortalece la reparación en aproximadamente un 40%10. Al final, se decidió que para el agarre adecuado y la honda de las fibras tendinosas, se debían realizar reparaciones más fuertes12,15.
El tipo de reparación Adelaide en el medio (técnica de cuatro hebras de bloqueo cruzado) ganó popularidad por primera vez entre los cirujanos de mano en Australia. Es una reparación muy fuerte, que permite la rehabilitación temprana de la mano después de lesiones del tendón flexor25. Otro tipo popular de reparación de múltiples hebras es la técnica de seis hebras M-Tang introducida por Jin Bo Tang26. Estas técnicas demostraron ser más adecuadas cuando se utiliza PTFE para la reparación de tendones. El PTFE tiene un futuro en la reparación de tendones si se resuelven las preocupaciones sobre la estabilidad del anudado. Algún tipo de soldadura térmica podría reemplazar múltiples anudos voluminosos en el futuro.
Además, se encontró una dificultad menor con respecto al rango de mediciones lineales de resistencia a la tracción. Los elementos modulares utilizados con los dispositivos de medición lineal servohidráulicos están rutinariamente en el rango de 10-100 N o 100-1,000 N y así sucesivamente. Las mediciones tuvieron que repetirse ocasionalmente con reparaciones más fuertes que soportaban una tracción lineal de 100 N sin ruptura.
Para comprender la lógica del protocolo y la limitación de los experimentos ex vivo, es importante comprender la biología detrás de la reparación del tendón flexor. Elsfeld et al.8 demostraron en mediciones intraoperatorias que la flexión aislada sin resistencia de un tendón flexor puede producir fuerzas máximas de hasta 74 N 8. Amadio et al. postularon que, después de una lesión, las adherencias y la hinchazón deberían conducir a una resistencia al deslizamiento aún mayor9. Una reparación estándar de Kirchmayr-Kessler de dos hebras con una sutura epitendinosa puede aguantar entre 30-50 N5. Los materiales más nuevos en combinación con técnicas de reparación más fuertes pueden resistir fuerzas lineales de más de 100 N 4,6.
Tang et al.15 identificaron cuatro puntos clave para mejorar la reparación del tendón flexor. En primer lugar, se debe utilizar una técnica de reparación de múltiples hebras fuerte. En segundo lugar, se debe crear suficiente espacio para un deslizamiento sin tensión mediante la ventilación de la polea y el desbridamiento del flexor digitorum superficialis cuando sea necesario. En tercer lugar, debe haber una ligera sobreaproximación de los muñones tendinosos en el sitio del muñón para que no se produzcan espacios durante los ejercicios de rehabilitación. Finalmente, como cuarto punto, se sugiere que el ejercicio de movimiento activo temprano debe hacerse bajo el control de un terapeuta de la mano15.
El PTFE no es un material nuevo en la reparación de tejidos. En cirugía cardiovascular, las suturas de PTFE están siendo ampliamente utilizadas y las barreras de PTFE contra adherencias son ampliamente aceptadas27. Recientemente, algunas aplicaciones quirúrgicas fueron introducidas en neurocirugía28. Sin embargo, en la cirugía de la mano, el PTFE no ha sido ampliamente utilizado hasta ahora, aunque muestra varias ventajas potenciales16. Este material no es rígido y fácil de manejar, es resistente a la distorsión después del anudado (no es un punto de rotura) y no es susceptible de cambios de longitud bajo tensión (menos huecos)29. Debido a una buena biocompatibilidad30, no conduce a la inflamación tisular31,32. Finalmente, como sutura no trenzada, se minimiza el riesgo de infección.
Sin embargo, la matriz experimental realizada tiene algunos inconvenientes. Primero, se realizó una medición singular de los tendones reparados, mientras que in vivo, los tendones están sujetos a un tipo repetitivo de patrón de carga. En segundo lugar, los experimentos, al ser ex vivo , carecen de consideraciones de biología33 y cómo un tendón reparado cambia biológicamente durante las primeras seis semanas, que son críticas. Amadio et al.9 han comentado ampliamente la importancia de la biología para la reparación robusta del tendón. Finalmente, no se realizó ningún cálculo de muestra por adelantado. Estudios previos, así como experimentos preliminares de los autores, dieron orientación para los experimentos realizados. Es importante tener en cuenta que se debe asumir una diferencia biofísica significativa de al menos 10 N, de lo contrario, la diferencia, incluso cuando sea estadísticamente significativa, no influirá en la fuerza de la reparación del tendón flexor. Los conocimientos obtenidos de estos experimentos fueron tan notables que tuvieron un impacto en la forma en que los autores realizaron reparaciones de tendones a partir de entonces.
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Disclosures
Los autores declaran que no tienen ningún conflicto de intereses. No hay fuente de financiación.
Acknowledgments
El estudio se realizó con fondos del Hospital Sana Hof. Además, los autores quieren agradecer a Hafenrichter (Serag Wiessner, Naila) por su incansable ayuda con los experimentos.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Chirobloc | AMT AROMANDO Medizintechnik GmbH | CBM | Hand Fixation |
| Cutfix Disposable scalpel | B. Braun Medical Inc, Germany | 5518040 | Safety one use blade |
| Coarse paper/ Aluminium Oxide Rhynalox | Indasa | 440008 | abrasive with a grit size of ISO P60 |
| Fiberloop 4-0 | Arthrex GmbH | AR-7229-20 | Ultra-high molecular weight polyethylene with a braided jacket of polyester 4-0 |
| G20 cannula Sterican | B Braun | 4657519 | 100 Pcs package |
| Isotonic Saline 0.9% Bottlepack 500 mL | Serag Wiessner GmbH | 002476 | Saline 500 mL |
| KAP-S Force Transducer | A.S.T. – Angewandte System Technik GmbH | AK8002 | Load cell |
| Metzenbaum Scissors (one way, 14 cm) | Hartmann | 9910846 | |
| Screw grips, Type 8133, Fmax 1 kN | ZwickRoell GmbH & Co. KG, | 316264 | |
| Seralene 3-0 | Serag Wiessner GmbH | LO203413 | Polypropylene Strand 3-0 |
| Seralene 4-0 | Serag Wiessner GmbH | LO151713 | Polypropylene Strand 4--0 |
| Seralene 5-0 | Serag Wiessner GmbH | LO103413 | Polypropylene Strand 5-0 |
| Seramon 3-0 | Serag Wiessner GmbH | MEO201714 | Polytetrafluoroethylene 3-0 |
| Seramon 4-0 | Serag Wiessner GmbH | MEO151714 | Polytetrafluoroethylene 4-0 |
| Seramon 5-0 | Serag Wiessner GmbH | MEO103414 | Polytetrafluoroethylene 5-0 |
| testXpert III testing software (Components following) | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | See following points for components | testing software |
| Results Editor | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1035615 | |
| Layout Editor | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1035617 | |
| Report Editor | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1035620 | |
| Export Editor | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1035618 | |
| Organization Editor | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1035614 | |
| Virtual testing machine VTM | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1035522 | |
| Language swapping | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1035622 | |
| Upload/download | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1035957 | |
| Traceability | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1035624 | |
| Extended control mode | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1035959 | |
| Video Capturing | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1035575 | |
| Plus testControl II | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1033655 | |
| Temperature control | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1035623 | |
| HBM connection | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1035532 | |
| National Instruments connection | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1035524 | |
| Video Capturing multiCamera I | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1035574 | |
| Video Capturing multiCamera II | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1033653 | |
| Measuring system related measuring uncertainty to CWA 15261-2 | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 1053260 | |
| Zwick Z050 TN servohydraulic materials testing system | ZwickRoell GmbH & Co. KG, Ulm, Germany | 58993 | servohydraulic materials testing system |
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