Politetrafluoretileno (PTFE) como material de sutura em cirurgia tendínea
Summary
O presente protocolo ilustra um método de avaliação das propriedades biofísicas de reparos tendinosos ex vivo. Um material de sutura de politetrafluoretileno (PTFE) foi avaliado por este método e comparado com outros materiais sob diferentes condições.
Abstract
Com a evolução dos materiais de sutura, houve uma mudança de paradigmas no reparo primário e secundário do tendão. Propriedades mecânicas melhoradas permitem reabilitação mais agressiva e recuperação mais precoce. No entanto, para que o reparo resista a maiores exigências mecânicas, técnicas mais avançadas de sutura e nó devem ser avaliadas em combinação com esses materiais. Nesse protocolo, investigou-se o uso do politetrafluoretileno (PTFE) como material de sutura em combinação com diferentes técnicas de reparo. Na primeira parte do protocolo, foram avaliadas a resistência à tração linear e o alongamento de fios com nós contra fios não amarrados de três diferentes materiais utilizados no reparo de tendões flexores. Os três materiais diferentes são polipropileno (PPL), polietileno de ultra-alto peso molecular com camisa trançada de poliéster (UHMWPE) e politetrafluoretileno (PTFE). Na parte seguinte (experimentos ex vivo com tendões flexores de cadáveres), o comportamento do PTFE utilizando diferentes técnicas de sutura foi avaliado e comparado com LPP e UHMWPE.
Este experimento é composto por quatro etapas: retirada dos tendões flexores das mãos de cadáveres frescos, transecção dos tendões de forma padronizada, reparo tendíneo por quatro técnicas diferentes, montagem e mensuração dos reparos tendinosos em um dinamômetro linear padrão. O UHMWPE e o PTFE apresentaram propriedades mecânicas comparáveis e foram significativamente superiores ao PPL em termos de resistência à tração linear. Reparos com técnicas de quatro e seis vertentes mostraram-se mais fortes do que técnicas de duas vertentes. O manuseio e o nó do PTFE são um desafio devido ao baixíssimo atrito superficial, mas a fixação do reparo de quatro ou seis fios é comparativamente fácil de conseguir. Os cirurgiões utilizam rotineiramente material de sutura de PTFE em cirurgia cardiovascular e cirurgia de mama. Os fios de PTFE são adequados para uso em cirurgia tendínea, proporcionando um reparo robusto do tendão para que regimes de movimento ativo precoce para reabilitação possam ser aplicados.
Introduction
O tratamento das lesões dos tendões flexores da mão é motivo de controvérsia há mais de meio século. Até a década de 1960, a área anatômica entre a falange média e a palma proximal era denominada “terra de ninguém”, para expressar que as tentativas de reconstrução do tendão primário nessa área eram inúteis, produzindo resultados muitoruins1. No entanto, na década de 1960, a questão do reparo primário do tendão foi revisitada, introduzindo novos conceitos para areabilitação2. Na década de 1970, com os avanços das neurociências, novos conceitos de reabilitação precoce puderam ser desenvolvidos, incluindo as talas dinâmicas3, mas a partir daí apenas melhorias marginais puderam ser alcançadas. Recentemente, novos materiais foram introduzidos com estabilidade integral significativamente melhorada4,5 de modo que outras questões técnicas além da falha dos materiais de sutura passaram a ser enfocadas, incluindo fiação de queijo e arrancamento6.
Até recentemente, o polipropileno (LPP) e o poliéster eram amplamente utilizados no reparo de tendões flexores. Uma fita de polipropileno 4-0 USP (United States Pharmacopeia) correspondendo a um diâmetro de 0,150-0,199 mm exibe uma resistência linear à tração inferior a 20 Newton (N)6,7, enquanto tendões flexores da mão podem desenvolver forças lineares in vivo de até 75 N8. Após o trauma e a cirurgia, devido ao edema e aderências, a resistência do tecido avançamais9. As técnicas clássicas de reparo tendíneo incluíam configurações de duas cordas que precisavam ser reforçadas com suturas epitendíneas adicionais 3,10. Novos materiais poliméricos com resistência linear substancialmente maior trouxeram desenvolvimentos técnicos4; um único fio de polimistura com um núcleo de polietileno de ultra-alto peso molecular de cadeia longa (UHMWPE) em combinação com uma camisa trançada de poliéster no mesmo diâmetro que o PPL pode suportar forças lineares de até 60 N. No entanto, tecnologias de extrusão podem fabricar filamentos poliméricos monofilamentares exibindo propriedades mecânicas comparáveis6.
As técnicas de reparo também evoluíram na última década. As técnicas de reparo tendíneo de duas hastes deram lugar a configurações mais elaboradas de quatro ou seis hastes11,12. Com o uso de uma sutura em alça13, o número de nós pode ser diminuído. Combinando materiais mais novos com técnicas mais recentes, uma resistência linear inicial de mais de 100 N pode ser alcançada4.
Um regime de reabilitação individualizado deve ser preconizado em qualquer caso, levando em consideração atributos especiais do paciente e técnicas de reparo tendíneo. Por exemplo, crianças e adultos incapazes de seguir instruções complexas por muito tempo devem ser submetidos a uma mobilização tardia. Reparos menos fortes devem ser mobilizados apenas pelo movimento passivo14,15. Caso contrário, regimes de movimento ativo precoce devem ser o padrão-ouro.
O objetivo geral deste método é avaliar um novo material de sutura para reparo de tendões flexores. Para complementar a racionalidade do protocolo, essa técnica é uma evolução de protocolos previamente validados e encontrados na literatura4,10,12,16 como forma de avaliação de materiais de sutura em condições que se assemelham à rotina clínica. Usando um moderno sistema de teste de materiais servohidráulicos, uma velocidade de tração de 300 mm/min pode ser ajustada de forma semelhante à tensão in vivo, em contraste com protocolos anteriores usando 25-180 mm/min 4,10, levando em conta as limitações em software e equipamentos de medição. Este método é adequado para estudos ex vivo em reparos de tendões flexores e, em um sentido mais amplo, para avaliação da aplicação de materiais de sutura. Em ciências dos materiais, tais experimentos são rotineiramente utilizados para avaliar polímeros e outras classes de materiais17.
Fases do estudo: Os estudos foram realizados em duas fases; Cada uma foi dividida em duas ou três etapas subsequentes. Na primeira fase, uma fita de polipropileno (PPL) e uma fita de politetrafluoretileno (PTFE) foram comparadas. As fitas USP 3-0 e USP 5-0 foram utilizadas para mimetizar as condições clínicas reais. As propriedades mecânicas dos materiais em si foram investigadas pela primeira vez, embora sejam dispositivos médicos, esses materiais já foram extensivamente testados. Para essas medidas, N = 20 fitas foram medidas para resistência à tração linear. Fios com nós também foram investigados, uma vez que o nó altera a resistência à tração linear e produz um potencial ponto de ruptura. A parte principal da primeira fase foi testar o desempenho dos dois diferentes materiais em condições clínicas. Além disso, reparos de núcleo 3-0 (Kirchmayr-Kessler de duas vertentes com as modificações de Zechner e Pennington) foram realizados e testados quanto à resistência linear. Para uma ala adicional da investigação, uma sutura epitendínea 5-0 foi adicionada ao reparo para obter força adicional18,19.
Em uma fase subsequente, foi realizada uma comparação entre três materiais de sutura, incluindo LPP, UHMWPE e PTFE. Para todas as comparações, utilizou-se uma fita USP 4-0, correspondendo a um diâmetro de 0,18 mm. Para obter uma lista completa dos materiais utilizados, consulte a Tabela de Materiais. Para a etapa final, um reparo do núcleo de Adelaide20 ou M-Tang21 foi realizado conforme descrito anteriormente.
Protocol
Representative Results
Discussion
Nesta linha de experimentos, uma fita de PTFE foi avaliada como material de sutura para reparo de tendões flexores. O protocolo reproduz condições que são semelhantes à situação in vivo em todos os aspectos, exceto em dois. Primeiro, as cargas aplicadas in vivo são repetitivas, de modo que um tipo de carregamento repetido ciclicamente pode ser mais adequado. Em segundo lugar, ao longo das primeiras 6 semanas de pós-operatório, a mudança significativa da biomecânica para a biologia à medida …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
O estudo foi realizado com recursos do Sana Hospital Hof. Além disso, os autores querem agradecer à Sra. Hafenrichter (Serag Wiessner, Naila) por sua ajuda incansável com os experimentos.
Materials
| 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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