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LEANDRO ROMANO
Análise biomecânica da articulação femoro-tíbio-patelar quanto à translação cranial da tíbia em relação a fêmur e da técnica extra-capsular com nylon e anel de aço para reparação do ligamento cruzado cranial em cães
São Paulo 2006
LEANDRO ROMANO
Análise biomecânica da articulação femoro-tíbio-patelar quanto à translação cranial da tíbia em relação a fêmur e da técnica extra-capsular com nylon e anel de aço para reparação do ligamento cruzado cranial em cães
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-graduação em Clínica Cirúrgica Veterinária da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da Universidade de São Paulo para obtenção do título de Mestre em Medicina Veterinária
Departamento: Cirurgia
Área de Concentração: Clínica Cirúrgica Veterinária Orientador:
Prof. Dr. Cássio R. Auada Ferrigno
São Paulo 2006
Autorizo a reprodução parcial ou total desta obra, para fins acadêmicos, desde que citada a fonte.
DADOS INTERNACIONAIS DE CATALOGAÇÃO-NA-PUBLICAÇÃO
(Biblioteca Virginie Buff D’Ápice da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da
Universidade de São Paulo)
T.1658 Romano, Leandro FMVZ Análise biomecânica da articulação femoro-tíbio-patelar quanto à
translação cranial da tíbia em relação a fêmur em milímetros e da técnica extra-capsular com nylon e anel de aço para reparação do ligamento cruzado cranial em cães / Leandro Romano. – São Paulo: L. Romano, 2006. 85 f. : il.
Dissertação (mestrado) - Universidade de São Paulo. Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia. Departamento de Cirurgia, 2006.
Programa de Pós-graduação: Clínica Cirúrgica Veterinária. Área de concentração: Clínica Cirúrgica Veterinária.
Orientador: Prof. Dr. Cássio Ricardo Auada Ferrigno.
1. Biomecânica. 2. Joelho. 3. Ligamento. 4. Cães. I. Título.
FOLHA DE AVALIAÇÃO
Nome: Romano, Leandro
Título: Análise biomecânica da articulação femoro-tíbio-patelar quanto à
translação cranial da tíbia em relação ao fêmur em milímetros e da
técnica extra-capsular com nylon e anel de aço para reparação do
ligamento cruzado cranial em cães
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-graduação em Clínica Cirúrgica Veterinária da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da Universidade de São Paulo para obtenção do título de Mestre em Medicina Veterinária
Data:___/___/___
Banca Examinadora
Prof. Dr. ____________________ Instituição: _____________________
Assinatura: ____________________ Julgamento: _____________________
Prof. Dr. ____________________ Instituição: _____________________
Assinatura: ____________________ Julgamento: _____________________
Prof. Dr. ____________________ Instituição: _____________________
Assinatura: ____________________ Julgamento: _____________________
Ao Pedro meu filho,
minha razão de viver.
Deus te ilumine.
Te amo
À Laura pela compreensão nos momentos de ausência,
pelo grande amor e carinho mútuo que sentimos.
Sem sua ajuda esta pesquisa não seria possível.
Obrigado
DEDICATÓRIA Para purificar e refinar nossos conhecimentos encontramos dificuldades
sem conta em nossa jornada através do tempo.
São estes os suores e labores da luta pela vida, aos quais nos
submetemos para conseguir a inteligência que descortina o futuro e a têmpera
que enrijece o caráter.
Dedico esta pesquisa a todos que contra ou a favor me levaram a ter
ímpeto e gana do saber.
Obrigado.
Ao Prof. Dr. Cássio Ricardo Auada Ferrigno, meu orientador, que acreditou
em mim e que era possível. Em suas atitudes sempre muito sensatas, hoje me
ensina mais do que ser Médico Veterinário, à ele minha profunda admiração e
respeito.
“eternamente grato”
Aos meus pais e irmã, que participaram e torceram por mais esta
conquista.
Aos meus companheiros de pós-graduação, pela atenção e amizade.
Aos Veterinários e Enfermeiros do HOVET, pela boa vontade, simpatia.
Ao Laboratório de Ortopedia e Traumatologia Comparada. LOTC
FMVZ-USP.
Ao Instituto Ortopedia e Traumatologia. IOT - FMUSP.
À CNPQ pela concessão da bolsa.
Aos meus amigos que presentes ou ausentes, me ofereceram mais do que
apoio.
AO DEUS que me guia, me impulsiona, me dá força para vencer e que me
permitiu dar mais este passo.
RESUMO
ROMANO, L. Análise biomecânica da técnica extracapsular com nylon e anel de aço para reparação do ligamento cruzado cranial em cães [Biomechanial analisis of extra-articular tecnique with nylon and stell ring to repair of cranial cruciate ligament in dogs. Dissertação (Mestrado) p. 77 – Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade de São Paulo, 2006.
As lesões ligamentares são provavelmente a causa mais comum de claudicação
em membros pélvicos e de afecção degenerativa da cartilagem na articulação
femoro-tíbio-patelar, vistas em cães. Objetivou-se avaliar a função biomecânica
da articulação do joelho em cães, comparando a medida de deslocamento cranial
e a rigidez articular da tíbia em relação ao fêmur com o ligamento cruzado cranial
íntegro, seccionado e reparado cirurgicamente. Utilizou-se a máquina Kratos
5002, que permite gravar em tempo real os parâmetros força (N) e
deslocamento/deformação em mm. O ensaio consitiu em aplicar força de (N)
registrando assim a gaveta cranial. Para o joelho íntegro, a média de
deslocamento em milímetros encontrada para três repetições foram de 3,39 ;
3,47; 3,53. Para o joelho lesado foram de 12,96; 13,24; 13,34. Para o joelho
reparado foram de 4,05; 4,61; 4,42. Este estudo permite-nos concluir que após
lesão a translação cranial do joelho lesado é acrescida em quatro vezes e a
rigidez articular é diminuída em uma vez e meia. A análise estatística revelou
diferença significante entre os dados do grupo íntegro e lesado, tanto para
deslocamento quanto para rigidez (p<0,05). Para o joelho reparado a translação
cranial não apresenta diferença estatística significante entretanto mostra que a
rigidez articular não volta a normalidade.
Palavras- chave: Biomecânica, Joelho, Ligamento, Cães.
ABSTRACT
ROMANO, L. Biomechanial analisis of extra-articular tecnique with nylon and stell ring to repair of cranial cruciate ligament in dogs Análise Biomecânica da técnica extre-capsular com nylon e anel de aço para reparação do ligamento cruzado cranial em cães. Dissertação (Mestrado), p. 77 - Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade de São Paulo, 2006. Ligamentary lesions are probaly the most comum cause of hind limb lamness and
the degenerative disease of the knee joint seem in dogs. The biomechanical
function of the knee joint in dogs was made, comparing the cranial translation
degree and articular stiffness of the tibia in relation to the femur, in normal joints,
joints with rupture of cranial crucial ligament and cirurgicaly repared. Mechanical
assays was realized by Kratos 5002 machine, and recorded in real time the
parameters of force (N) and translation/deformation, in mm. The assay had
consisted in to use a force(N) registering the cranial translation. To the normal
knee, the deslocation media founded after 3 repetitions was 3,39 ; 3,47; 3,53. To
the knee with surgical section was 12,96; 13,24; 13,34. To the repared knee was
4,05; 4,61; 4,42These study allows to conclude that the cranial translation is
added in four times and the articular stiffness is reduced one and a half times
when statistically compared. The statistical analysis reveled significant diference
between groups to the cranial tranlation e articular stiffness (p<0,05). To the
repared knee the cranial translation don’t reveled significant diference but the
articular stiffiness seens anormal.
Key words: Biomechanical, Knee, Ligament, Dogs.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES Lista de Figuras
Figura 1 - Dispositivo para ensaio de gaveta de joelho, posicionado
a 135º de flexão.................................................................................17
Figura 2 - Esquema de reparação articular com anel de aço............................20
Figura 3 - Detalhe do aperto do anel de aço.....................................................21
Figura 4 - Detalhe da máquina de ensaios kratos 5000....................................22
Lista de Gráficos
Gráficos.: Gráfico da força [N] em função da gaveta [mm] para três repetições.
As forças medidas no sentido cranial e caudal estão representadas
em módulo
Gráfico 1 - Representa o ensaio do joelho 1 íntegro (instante 1) ...................25
Gráfico 2 - Representa o ensaio do joelho 1 lesionado (instante 2) ...............25
Gráfico 3 - Representa o ensaio do joelho 1 recuperado (instante 3) ..... ......25
Gráfico 4 - Representa o ensaio do joelho 2 íntegro (instante 1) ...................26
Gráfico 5 - Representa o ensaio do joelho 2 lesionado (instante 2) ...............26
Gráfico 6 - Representa o ensaio do joelho 2 recuperado (instante 3) ..... ......26
Gráfico 7 - Representa o ensaio do joelho 3 íntegro (instante 1) ...................27
Gráfico 8 - Representa o ensaio do joelho 3 lesionado (instante 2) ...............27
Gráfico 9 - Representa o ensaio do joelho 3 recuperado (instante 3) ..... ......27
Gráfico 10 - Representa o ensaio do joelho 4 íntegro (instante 1) ...................28
Gráfico 11 - Representa o ensaio do joelho 4 lesionado (instante 2) ...............28
Gráfico 12 - Representa o ensaio do joelho 4 recuperado (instante 3) ..... ......28
Gráfico 13 - Representa o ensaio do joelho 5 íntegro (instante 1) ...................29
Gráfico 14 - Representa o ensaio do joelho 5 lesionado (instante 2) ...............29
Gráfico 15 - Representa o ensaio do joelho 5 recuperado (instante 3) ..... ......29
Gráfico 16 - Representa o ensaio do joelho 6 íntegro (instante 1) ...................30
Gráfico 17 - Representa o ensaio do joelho 6 lesionado (instante 2) ...............30
Gráfico 18 - Representa o ensaio do joelho 6 recuperado (instante 3) ..... ......30
Gráfico 19 - Representa o ensaio do joelho 7 íntegro (instante 1) ...................31
Gráfico 20 - Representa o ensaio do joelho 7 lesionado (instante 2) ...............31
Gráfico 21 - Representa o ensaio do joelho 7 recuperado (instante 3) ..... ......31
Gráfico 22 - Representa o ensaio do joelho 8 íntegro (instante 1) ...................32
Gráfico 23 - Representa o ensaio do joelho 8 lesionado (instante 2) ...............32
Gráfico 24 - Representa o ensaio do joelho 8 recuperado (instante 3) ..... ......32
Gráfico 25 - Representa o ensaio do joelho 9 íntegro (instante1).....................33
Gráfico 26 - Representa o ensaio do joelho 9 lesionado (instante 2) ...............33
Gráfico 27 - Representa o ensaio do joelho 9 recuperado (instante 3) ............33
Gráfico 28 - Representa o ensaio do joelho 10 íntegro (instante 1) .................34
Gráfico 29 - Representa o ensaio do joelho 10 lesionado (instante 2)..............34
Gráfico 30 - Representa o ensaio do joelho 10 recuperado (instante 3)............34
LISTA DE TABELAS
Os resultados encontrados estão representados em forma de tabelas
onde: JEnºLES: joelho esquerdo, número, lesado.; JEnºINT: joelho esquerdo,
número, íntegro.; Fcran1: Força cranial 1; Fcran2: Força cranial 2; Fcran3:
Força cranial 3;Gcran1: Gaveta cranial 1; Gcran2: Gaveta cranial 2; Gcran3:
Gaveta cranial 3; Rig1: Rigidez articular 1; Rig2: Rigidez articular 2; Rig3:
Rigidez articular 3.
Unidades de Medida
Fcran1: Newtons (N)
Gcran: milímetros (mm)
Rig: Newtons por milímetros (N/mm)
Lista de Tabelas
Tabela 1 - Representa o ensaio do joelho 1 íntegro (instante 1).....................25
Tabela 2 - Representa o ensaio do joelho 1 lesionado (instante 2).................25
Tabela 3 - Representa o ensaio do joelho 1 recuperado (instante 3)..............25
Tabela 4 - Representa o ensaio do joelho 2 íntegro (instante 1).....................26
Tabela 5 - Representa o ensaio do joelho 2 lesionado (instante 2).................26
Tabela 6 - Representa o ensaio do joelho 2 recuperado (instante 3)..............26
Tabela 7 - Representa o ensaio do joelho 3 íntegro (instante 1).....................27
Tabela 8 - Representa o ensaio do joelho 3 lesionado (instante 2).................27
Tabela 9 - Representa o ensaio do joelho 3 recuperado (instante 3)..............27
Tabela 10 - Representa o ensaio do joelho 4 íntegro (instante 1).....................28
Tabela 11 - Representa o ensaio do joelho 4 lesionado (instante 2).................28
Tabela 12 - Representa o ensaio do joelho 4 recuperado (instante 3)..............28
Tabela 13 - Representa o ensaio do joelho 5 íntegro (instante 1).....................29
Tabela 14 - Representa o ensaio do joelho 5 lesionado (instante 2).................29
Tabela 15 - Representa o ensaio do joelho 5 recuperado (instante 3)..............29
Tabela 16 - Representa o ensaio do joelho 6 íntegro (instante 1).....................30
Tabela 17 - Representa o ensaio do joelho 6 lesionado (instante 2).................30
Tabela 18 - Representa o ensaio do joelho 6 recuperado (instante 3)..............30
Tabela 19 - Representa o ensaio do joelho 7 íntegro (instante 1).....................31
Tabela 20 - Representa o ensaio do joelho 7 lesionado (instante 2).................31
Tabela 21 - Representa o ensaio do joelho 7 recuperado (instante 3)..............31
Tabela 22 - Representa o ensaio do joelho 8 íntegro (instante 1).....................32
Tabela 23 - Representa o ensaio do joelho 8 lesionado (instante 2).................32
Tabela 24 - Representa o ensaio do joelho 8 recuperado (instante 3) .............32
Tabela 25 - Representa o ensaio do joelho 9 íntegro (instante1) .....................33
Tabela 26 - Representa o ensaio do joelho 9 lesionado (instante 2) ................33
Tabela 27 - Representa o ensaio do joelho 9 recuperado (instante 3)..............33
Tabela 28 - Representa o ensaio do joelho 10 íntegro (instante 1)...................34
Tabela 29 - Representa o ensaio do joelho 10 lesionado (instante 2)...............34
Tabela 30 - Representa o ensaio do joelho 10 recuperado (instante 3)............34
Tabela 31 - Análise estatística dos ensaios joelho íntegro.................................35
Tabela 32 - Análise estatística dos ensaios joelho lesionado............................35
Tabela 33. - Análise estatística dos ensaios joelho recuperado.........................35
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO.......................................................................................... 16
2 OBJETIVOS...............................................................................................19
3 REVISÃO DA LITERATURA......................................................................20
4 MATERIAL E MÉTODO.............................................................................31
4.1 ANIMAIS.....................................................................................................31
4.2 DELINEAMENTO EXPERIMENTAL......................................................... 31
4.3 TESTES DE ESTABILIDADE................................................................... 31
4.4 CONDUTA OPERATÓRIA.........................................................................34
4.5 PROCEDIMENTOS DE AVALIAÇÃO........................................................37
4.5.1 AVALIAÇÃO DA INSTABILIDADE CRANIAL DA TÍBIA.............................37
4.5.2 AVALIAÇÃO BIOMECÂNICA (MÁQUINA KRATOS 5002)........................37
5 RESULTADOS...........................................................................................39
5.1 ANÁLISE ESTATÍSTICA DOS ENSAIOS..................................................50
6 DISCUSSÃO..............................................................................................53
7 CONCLUSÃO.............................................................................................67
8 GLOSSÁRIO..............................................................................................68
REFERÊNCIAS.BIBLIOGRÁFICAS....................................................................71
APÊNDICE.............................................................................................................79
16
1. INTRODUÇÃO
A ruptura do ligamento cruzado cranial é injúria ortopédica comum e é
reconhecida como causa de claudicação do membro pélvico em animais de
companhia desde 1926 (KNECHT, 1976), sendo a maior responsável pela afecção
degenerativa da cartilagem na articulação fêmoro-tíbio-patelar em cães.
(PIERMATTEI , FLO, 1999)
Paatsama ,1952 relata a primeira técnica para correção da ruptura do
ligamento cruzado em cães. Técnica esta, modificada da técnica descrita no homem
em 1917 por Hey Groves, que consistiu na passagem de tira de fáscia lata autógena
por tunelizações no fêmur e na tíbia.
Até os dias atuais inúmeras técnicas foram descritas, porém todas tentam
buscar a estabilidade articular, e podem ser classificadas como intra e extra-
articulares. As intra-articulares visam uma reparação mais anatômica, passando o
enxerto ou implante por dentro da articulação. As técnicas extra articulares visam
estabilizar a articulação nos seus diversos graus de movimento, sem penetrá-la,
utilizando suturas com tecidos ou materiais sintéticos resistentes ancorados nas
estruturas adjacentes, formando, em curto período de tempo, fibrose periarticular,
que traz estabilidade adicional. (KNECHT, 1976)
Muito se aprendeu acerca deste ligamento desde o primeiro relato, ainda
assim a causa da ruptura freqüentemente não é conhecida e o modo ideal de
tratamento permanece controverso (VASSEUR, 1993).
17
Considerando o alto grau de complexidade desta articulação, atualmente
estudos biomecânicos vêm ganhando espaço na literatura, uma vez que seus
resultados são incontestáveis. Entretanto os ensaios atuais não referem o grau de
translação cranial da tíbia em relação ao fêmur em uma articulação normal,
lesionada ou reparada.
18
2. OBJETIVOS
Há consenso na literatura mundial que o melhor tratamento para moléstia de
ruptura do ligamento cruzado cranial é o cirúrgico, pois proporciona melhores
resultados funcionais quando comparado ao tratamento conservativo. Entretanto, as
controvérsias sobre as técnicas de reparação, motivou-nos a pesquisar esta
articulação biomecanicamente, principalmente no que tange ao real deslocamento
cranial da tíbia relacionada ao fêmur quando força é aplicada, bem como a técnica
cirúrgica extracapsular com nylon e anel de aço e sua real eficácia.
Objetivou-se, nesta pesquisa, tendo em vista as escassas informações
disponíveis na literatura, avaliar o grau de translação cranial da tíbia em relação ao
fêmur em articulações normais, em articulações lesionadas, e quão próximo do
deslocamento encontrado nas articulações íntegras a reparação proposta se
aproxima.
19
3. REVISÃO DA LITERATURA
Conhecidos como ligamentos cruzados “crucias” nos antigos textos de
medicina humana (PALMER, 1938), o ligamento cruzado cranial desempenha de
fato papel crucial e tem como função bloquear o movimento cranial anormal, a
rotação interna da tíbia em relação a fêmur e prevenir a hiperextensão do membro,
portanto, sua ruptura produz diversos graus de instabilidade articular durante toda
amplitude do movimento. (BRINKER; PIERMATTEI, FLO, 1999).
O ligamento cruzado é estrutura intra-articular que se origina na superfície
medial do côndilo femoral lateral e segue cranial, medial e distalmente atravessando
a fossa intercondilar se inserindo na área intrecondilóide da tíbia. É composto por
duas bandas: uma banda crâniomedial menor que se torna tensa durante a flexão e
a extensão do membro, e uma banda caudolateral maior, que somente fica tensa
durante a extensão do membro (ARNOCZKY, MARSHALL, 1977).
Os ligamentos são estruturas dinâmicas, sua anatomia e arranjo espacial
estão diretamente relacionados ao seu funcionamento, como elementos de restrição
do movimento articular (ARNOCZKY, 1977).
O suprimento sanguíneo é garantido pela bainha sinovial que o envolve. Os
vasos sinoviais se originam de ramos de artérias geniculares e dão origem a vasos
menores que penetram no interior do ligamento e se anastomosam com vasos
endoligamentares longitudinais (ARNOCZKY, 1979).
20
Têm sido identificados mecanorreceptores e terminações nervosas dentro das
fibras do ligamento cruzado cranial . A inervação do ligamento serve como
mecanismo de retroalimentação proprioceptiva para evitar excessiva flexão ou
extensão. Esta ação protetora é realizada por meio de estímulo ou relaxamento dos
grupos musculares que sustentam a articulação. (COMERFORD, 2004; FOSSUM,
2005)
Tem-se observado que a ruptura do ligamento cruzado cranial ocorre mais
em fêmeas, principalmente castradas, por sua possível relação entre a esterilização
cirúrgica e o excesso de peso (EDNEY; SMITH, 1986), seguidas pelas não
castradas, machos castrados e machos inteiros que são os menos acometidos
(VASSEUR, 1993; WHITEHAIR et al, 1993).
A predisposição racial foi observada por alguns autores em cães de raça de
grande porte mais freqüentemente do que em cães de pequeno porte, entre elas,
Rottweilers, Chow-chow e Bull-mastiff apresentam particularmente maior incidência
desta moléstia (VASSEUR, 1993; WHITEHAIR, 1993).
A obesidade está fortemente associada à ruptura do ligamento cruzado
cranial, em virtude da excessiva carga que o ligamento sofre durante a marcha
normal (WHITEHAIR et al, 1993).
A história clínica de traumatismo geralmente precede a queixa principal que é
claudicação aguda. Geralmente ocorre após exercício onde o membro é rotacionado
abruptamente em flexão de 20 A 50 º ou hiperextendido forçosamente
(PIERMATTEI; FLO, 1997; VASSEUR, 1993). O traumatismo direto na articulação
em qualquer direção pode causar lesão de um, ou ambos os ligamentos cruzados,
bem como as outras estruturas articulares. O mecanismo e a extensão destas
21
lesões, depende da magnitude e direção da força traumática e da posição da
articulação, quando tal forca e aplicada. (ARNOCZKY; MARSHALL, 1997).
O ligamento cruzado cranial atua como maior estabilizador articular contra a
translação cranial e rotação interna da tíbia em relação ao fêmur. (CAPORN, 1996)
Uma vez o ligamento rompido, a articulação se torna instável e alterações de caráter
inflamatório se iniciam, bem como, lesões meniscais, formação de osteofitos
periarticulares e osteoartrose (JOHNSON,1993).
Relatou-se que a região mais comum de ruptura é o centro da porção
mediana do ligamento, pois é neste local que os ligamentos cranial e caudal se
cruzam durante a flexão e extensão do membro e que este fator gera compressão
excessiva neste ponto, diminuindo o suprimento sanguíneo local e aumentando a
tensão mecânica, predispondo a ruptura. (COETZE; LUBBE, 1995; MOORE; READ,
1996)
A lesão ligamentar pode ser ruptura completa com grande instabilidade ou a
ruptura parcial com instabilidade de menor grau. Em ambos os casos, os animais
não tratados exibem alterações articulares degenerativas dentro de poucas
semanas e alterações graves dentro de poucos meses (BRINKER; PIERMATTEI;
FLO, 1999).
Os mecanismos da lesão ao ligamento cruzado podem estar diretamente
relacionados a sua função como retentores dos movimentos articulares. Forças
excessivas durante extremos destes movimentos resultam em lesão do ligamento
cruzado cranial. Em extensão, por exemplo, o ligamento esta retesado e funciona
como o principal empecilho contra hiperextensão do joelho
22
(ARNOCZKY; MARSHALL, 1977). Portanto com o joelho hiperextendido, o
ligamento cruzado cranial é a primeira estrutura a ser submetida a lesão (KNECHT,
1976; LEONARD, 1971).
As propriedades físicas do ligamento se deterioram a partir dos 5 anos (falha
na organização estrutural das fibras colágenas em feixes colágenos primários)
sendo mais graves em animais pesados. (VASSEUR, 1985)
As alterações degenerativas decorrentes de deformidades posturais, têm
caráter crônico, onde uma pressão excessiva é aplicada sobre os ligamentos,
ocorrendo sua eventual ruptura em decorrência de traumatismo de menor
intensidade (HULSE, 1995; ARNOCZKY, 1996; ARNOCZKY; MARSHALL, 1977).
Cães com luxação de patela medial podem ser propensos a ruptura, pois o
tendão do quadríceps e o ligamento patelar, que normalmente restringem o
deslocamento, estarão deslocados, diminuindo a estabilidade do joelho. (JOHNSON;
JOHNSON, 1993; PIERMATTEI; FLO, 1997; DE JARDIM, 1998)
O desuso correlacionado com o sedentarismo, pode conduzir ao
enfraquecimento das estruturas periarticulares (tendões e músculos) levando ao
aumento de carga sobre o ligamento, além da diminuição de sua resistência
(JOHNSON; JOHNSON, 1993)
Imuno-sinovites, artrites infecciosas ou imunomediadas podem predispor a
ruptura do ligamento cruzado cranial. A degeneração de ligamentos, cartilagens e
ossos, ocorre devido a liberação de proteases pelos macrófagos sinoviais ou
condrócitos ativados, que degradam os proteoglicanos e o colágeno ( JOHNSON;
JOHNSON, 1993)
23
O encontro de imunocomplexos no líquido sinovial de animais que sofreram
ruptura espontânea do ligamento, sugere a presença de componente imunológico,
entretanto, não se sabe se estes imunocomplexos são a causa ou a conseqüências
da ruptura (NIEMBAUER, 1987; LEMBURG, 2004).
A instabilidade gerada pela lesão ligamentar faz parte de cascata de eventos,
ou seja, inicia-se com sinovite, degeneração da cartilagem articular,
desenvolvimento de osteofito periarticular, fibrose capsular, o menisco medial imóvel
fica sujeito à lesão e osteoartrite progressiva ocorre independente do método de
tratamento (FOSSUM, 2005).
Calculou-se que a força necessária para romper o ligamento cruzado cranial
deve ser aproximadamente 4 (quatro) vezes o peso corporal do animal (GUPTA;
BRINKER; SUBRAMANIAN, 1969).
Nos joelhos humanos descreveu-se que a força necessária para romper o
ligamento seja próxima de 2000N (RACE; AMIS, 1998).
O diagnóstico da moléstia é clínico, baseado na história de claudicação e
achados clínicos durante a palpação e de testes de flacidez articular. (MOORE;
READ, 1996; VASSEUR, 1984)
Dentre os testes de flacidez articular a literatura referente revela que o “teste
de gaveta cranial” tem sido preferido entre os cirurgiões veterinários. (KORVICK,
1994; TOMLINSON; CONSTANTINESCU, 1994)
Gaveta cranial é um termo empregado para descrever o excesso de
movimento cranial da tíbia com relação ao fêmur como resultado de a lesão
ligamentar (FOSSUM, 2005).
24
O “teste de gaveta cranial” é realizado para demonstrar o deslizamento
cranial da tíbia em relação ao fêmur. Uma das mãos do examinador segura a porção
distal do fêmur, o dedo indicador na porção cranial da patela e o polegar
imediatamente caudal ao fêmur na região da fabela lateral. A outra mão segura a
tíbia com o dedo indicador curvado em torno da face cranial da porção proximal da
crista tibial e o polegar colocado sobre a cabeça fibular. O teste é considerado
positivo quando a força colocada na tíbia a desloca cranialmente (DUPUIS;
HARARI, 1993).
O termo compressão tibial é definido como o movimento cranial da
tuberosidade tibial, em articulação instável e, quando o jarrete é flexionado e o
músculo gastrocnêmio se contrai (FOSSUM, 2005).
O teste de compressão tibial também é realizado para demonstrar o
deslizamento cranial da tíbia em relação ao fêmur, entretanto a força é aplicada no
tarso (HENDERSON; MILTON, 1978).
Os testes de gaveta cranial e de compressão tibial, são utilizados para avaliar
frouxidão articular, portanto, quando positivos indicam ruptura do ligamento cruzado
cranial. Entretanto, quando ausente, não descartam a possível ruptura do mesmo,
pois podem ocorrer falsos negativos (SCAVELI, 1990; TARVIN; ARNOCZKY, 1981).
Exames radiográficos em projeções ortogonais, imagem por ressonância
magnética, artroscopia e análise do líquido sinovial, ajudam a definir o estágio da
afecção, uma vez que o diagnóstico clínico é presuntivo (MOORE; READ, 1996;
PEDERSEN, 1978; GRIFFIN; VASSEUR, 1992; WIDMER, 1991; PEARSON, 1985).
25
As radiografias do joelho são feitas para auxiliar no diagnóstico e descartar
outras anormalidades ósseas ou de tecidos moles. Também são usadas para ilustrar
o grau da moléstia articular degenerativa (VASSEUR, 1993; JOHNSON;
JOHNSON, 1993; STORK, 2001).
Imagem por ressonância magnética é modalidade de escolha para distúrbios
do joelho no homem, (WIDMER, 1991) porém ainda distante na Medicina Veterinária
nacional (KAISER, 2001).
A artroscopia, embora tecnicamente exigente, já está bem estabelecida em
humanos como técnica diagnóstica, sendo ainda pouco usada em cães
nacionalmente (PEARSON, 1985).
A análise do líquido sinovial pode diferenciar processo agudo e crônico e na
pesquisa de processos imunomediados como causa de ruptura do ligamento
cruzado cranial (GRIFFIN; VASSEUR, 1992).
Tanto o tratamento conservador quanto o cirúrgico foram descritos na
literatura referente. Antes do emprego de técnicas cirúrgicas, usava-se imobilização
do membro (KNECHT, 1976).
Múltiplas técnicas cirúrgicas foram descritas para o tratamento da ruptura do
ligamento cruzado cranial em cães. A maioria destas técnicas tenta imitar a função
do ligamento integro (REIF, 2002).
Em casos de injúria incompleta que está normalmente associada a processo
degenerativo, indica-se artrotomia, remoção do componente ligamentar restante, e
correção cirúrgica posterior (SCAVELLI, 1990).
As técnicas para correção do ligamento cruzado cranial são divididas em
extra-articulares e intra-articulares. O objetivo principal da cirurgia é devolver a
26
estabilidade articular para interromper o desenvolvimento de osteoartrite
(JOHNSON; JOHNSON, 1993). Observa-se sucesso evidente na maioria dos
procedimentos, isto porque reduzem a instabilidade do joelho melhorando sua
função biomecânica e levando a fibrose periarticular (HARARI, 1995).
Childers, 1966 preconizou a primeira técnica extra-articular efetiva, que
consistiu em um tipo de sutura tipo Lembert como pregueamento na fáscia
parapatelar.
Pearson, 1969, adicionou mais uma linha de sutura, modificando a técnica
original de Childers, 1966.
A técnica cirúrgica de sutura com fio sintético não absorvível em imbricação
retinacular lateral foi utilizada por Deangelis (1970) como correção da ruptura do
ligamento cruzado anterior no cão, onde obteve resultado satisfatório em 92.6% dos
casos.
Deangelis e Lau, 1970 descreveram técnica na qual fio sintético não
absorvível foi passado envolvendo a fabela lateral e ancorado no ligamento patelar.
Em 1975, Flo reportou modificações, e propunha ancorar sutura lateral e
medialmente em volta das respectivas fabelas e através da tuberosidade tibial.
Slocum e Devine, 1983 propuseram que o deslocamento cranial da tíbia é
gerado pelo apoio e a contração dos músculos extensores.
Em 1984, Slocum e Devine relataram a osteotomia da porção proximal da
tíbia e posterior osteossíntese por placa e parafusos, com o objetivo de neutralizar
as forças de translação cranial.
27
Smith E Torg, 1985, desenvolveram técnica na qual a cabeça da fíbula e o
ligamento colateral lateral eram transpostos cranialmente na porção proximal da
tíbia, com isto o ligamento ficava sob tensão agindo contra a rotação interna e o
deslocamento cranial da tíbia.
Considerando que a sutura fabelotibial lateral é a mais importante, segundo
Patterson, 1991, muitos cirurgiões omitem as suturas fabelotibial medial e
fabelopatelar de seus reparos, o que facilita a técnica de reparação do ligamento
deficiente.
O efeito de dois tipos de sutura não absorvível extra capsulares,
monofilamento e poliéster, foram estudados por Prostredny (1991), na reparação da
articulação femoro-tíbio-patelar após secção do ligamento cruzado cranial, através
da prática clínica da análise biomecânica do centro de movimento instantâneo,
sendo eficiente em eliminar o deslocamento cranial e a rotação interna da tíbia.
Aiken, 1992 realizou um estudo utilizando técnica extra capsular com fáscia
autógena para reparação do ligamento cruzado cranial deficiente. Reportou
resultados biomecânicos da articulação determinando o centro de movimento
instantâneo em 7 (sete) cães, e se mostrou viável por eliminar deslocamento cranial
da tíbia no período pós-operatório imediato.
Em 1993, Slocum e Devine descreveram a transposição do platô tibial para
neutralizar força primária causadora do deslocamento cranial. E Reif, 2004 mostrou
a magnitude dos ângulos do platô tibial em animais com ruptura do ligamento
cruzado cranial.
28
Em estudo retrospectivo em 665 cães com ruptura do ligamento cruzado
cranial, avaliou-se o sucesso de 3 (três) técnicas diferentes de reparação,
transposição modificada da cabeça da fíbula, imbricação retinacular lateral
modificada e quatro em um “over the top” modificada e verificou-se que a
transposição modificada da cabeça da fíbula tem baixo índice de recidiva da
moléstia (METELMAN, 1995).
Carporn, 1996 estudou a suscetibilidade de dois tipos de fios
monofilamentados de nylon, numa avaliação biomecânica da técnica extra capsular
de sutura fabelotibial lateral onde se mediu o seu comportamento em relação à
tração. Observou que os dois têm maior índice de falha próximo aos nós e a causa
disto não foi elucidada pelos autores.
Anderson, et al. (1998) avaliou biomecanicamente a fixação do nylon usado
para reparação do ligamento cruzado cranial através da técnica extracapsular com
nó e com anel de aço, reportando eficiência superior do anel de aço em todos
testes realizados (ANDERSON, et al. 1998).
Palmisano, et al (2000) realizou um estudo comparativo nas articulações de 6
(seis) joelhos humanos e 6 (seis) caninos, utilizando 3 (três) pontos de fixação
distintos na tíbia e 3 (três) pontos de fixação distintos no fêmur situados
lateralmente, obtendo técnica “over the top”. A combinação mais isométrica descrita
foi a que uniu a porção mais cranial da tíbia e a mais caudal do fêmur.
Marsolais et al. (2002) determinou os efeitos da reabilitação pós-operatória
precoce na função do membro após reconstrução do ligamento cruzado cranial
usando técnica extra capsular de estabilização retinacular lateral em 51 animais,
29
concluindo que a técnica é eficaz e que reabilitação precoce nestes animais traz
melhores resultados em relação ao retorno da função do membro.
Peycke et al. (2002) comparou três tipos de fixação para o nylon
monofilamentado, nó de Harris, nó auto travante e anel de aço. Concluiu que
independentemente da técnica o nylon se rompia 3 mm distante da fixação e que
tanto o nó de Harris como nó auto travante têm um significante afrouxamento após
tração e que a fixação pelo anel de aço elimina esta possibilidade.
Em um estudo biomecânico, Harper et al. (2004) determinou a efetividade do
ligamento patelar e fáscia lata como enxerto e novos pontos de ancoragem tibial
para estabilização do ligamento cruzado cranial deficiente. Comparou a articulação
enxertada com a articulação íntegra e os novos pontos de ancoragem com a sutura
fabelo-tibial-lateral. Concluiu que ancorado em diferentes pontos a rigidez articular
alcançada é semelhante e que a sutura de enxerto lateral têm resultados similares à
sutura fabelo-tibial-lateral quando comparada a articulação íntegra.
As suturas extra-capsulares podem afrouxar, desatar devido a tensão ou
produzir avulsão dos tecidos onde são fixadas, permanecendo somente fibrose
periarticular na manutenção da estabilidade articular. (DE YONG, 1980; DULISH,
1981HULSE, 1980;)
Dentre os métodos intra-capsulares, em humanos, realizados por ensaios
biomecânicos podemos citar, Maderei Pereira, (2004) estudou biomecanicamente a
influência da espessura do enxerto e da técnica de dois feixes na reconstrução do
30
ligamento cruzado posterior, concluiu que tanto a espessura quanto o enxerto foram
eficazes na recontrução ligamentar.
Kokron, (2000) avaliou biomecanicamente a reconstrução na lesão isolada do
ligamento cruzado posterior com um ou dois feixes de enxerto (tendão do músculo
quadríceps da coxa e com tendões dos músculos semitendíneo e grácil) concluindo
que não há diferenças na estabilidade na reconstrução do ligamento com um ou dois
feixes.
O uso do método intra ou extra capsular é de escolha do cirurgião, entretanto,
Korvick, (1994) preconizou que os métodos extracapsulares são primeiramente
usados em cães que já possuem processo degenerativo crônico, e os métodos intra-
articulares teriam melhor indicação nos processos agudos, porém, esta idéia
permanece controversa.
A literatura mundial não contempla nenhum trabalho relacionado a ensaios
biomecânicos quanto ao grau de deslocamento cranial em milímetros em
articulações normais e em cirurgias reparadoras extra capsulares, de ruptura do
ligamento cruzado em cães.
Portanto propomos em nosso trabalho comparar a diferença de deslocamento
cranial, em joelhos com o ligamento cruzado cranial íntegro, em joelhos com
ligamento cruzado seccionado cirurgicamente e em joelhos reparados por meio de
técnica extra capsular de sutura fabelotibial lateral com nylon e anel de aço.
31
4 - MATERIAL E MÉTODO
4.1 - ANIMAIS
Para realização do experimento foram utilizados 10 (dez) animas da
espécie canina, machos ou fêmeas, com peso acima de 20 (vinte) quilos, com
idade acima de 1(um) ano e a fim de padronização, somente foi utilizado o
membro esquerdo de cada animal.
4.2 - DELINEAMENTO EXPERIMENTAL
Avaliou-se biomecanicamente a eficácia da técnica extra-articular de
sutura fabelotibial lateral com nylon e anel de aço na articulação femoro-tíbio-
patelar com o ligamento cruzado cranial íntegro, seccionado cirurgicamente e
reparado, quanto ao grau de mobilidade articular cranial (movimento de gaveta)
da tíbia em relação ao fêmur quando imposta uma força de tensão 10 (dez) kg
ou 100 N e medindo o deslocamento em milímetros, nos 3 (três) momentos
citados anteriormente em angulação de 135 graus.
4.3 - TESTES DE ESTABILIDADE
Os testes biomecânicos foram realizados em máquina eletromecânica
de ensaios mecânicos KRATOS 5002, do laboratório de biomecânica LIM-41,
dotada de célula de carga eletrônica de 100 Kgf e conectada a um computador
equipado com um sistema de aquisição de dados.
32
O método de avaliação biomecânica se baseou em estudos
biomecânicos de reconstrução ligamentar (KOKRON, 2000 e MARADEI
PEREIRA, 2004), e foi definida após testes pilotos. Todos os procedimentos
cirúrgicos foram realizados pelo autor.
Figura 1 - Dispositivo para ensaio de gaveta de joelho, posicionado a 135º de flexão. A:
sentido de deslocamento do travessão simulando movimento de gaveta cranial; B:
Fêmur; C: Articulação do joelho; D: Tíbia; E: Esquadro para mensurar a flexão
articular; F e G: Eixos e garras de fixação com liberdade de movimentos
Uma garra metálica foi fixada à metáfise e diáfise distal do fêmur, e outra
à diáfise proximal da tíbia. As garras foram firmemente fixadas aos ossos por
meio de parafusos metálicos dispostos perpendicularmente às diáfises dos
respectivos ossos e radialmente em cada garra. Os eixos da diáfise da tíbia e
fêmur foram alinhados e centrados com os eixos das garras. A garra que fixava
o fêmur foi colocada o mais próximo possível da articulação, sem que entrasse
em contato ou que seus parafusos perfurassem a cápsula articular ou algum
A
C
B
D
E
F
G
33
ligamento do joelho e foi posicionada num angulo em 135 graus. A garra da
tíbia foi fixada de maneira que permitisse a execução da técnica cirúrgica,
posicionamento este sempre horizontal e de modo que sua margem cranial
ficou voltada inferiormente.
A máquina eletromecânica de ensaios mecânicos KRATOS 5002,
permitiu que a força imposta imprimisse os movimentos de translação do fêmur
em relação à tíbia na direção cranial (correspondente ao movimento de
gaveta), cuja magnitude foi medida pela própria máquina. Esse sistema
também permitiu que ocorressem movimentos associados à translação do
fêmur, tais como, translação da tíbia ao longo do seu próprio eixo
(correspondente ao movimento de aproximação ou afastamento da tíbia em
relação ao fêmur), rotação da tíbia ao redor do seu próprio eixo
(correspondente aos movimentos de rotação externa e interna da tíbia) e
rotação da tíbia no seu plano coronal (varo e valgo).
Para execução e repetição confiável dos testes de estabilidade foi
necessária uma posição inicial da tíbia em relação ao fêmur. Após o correto
posicionamento do joelho junto ao dispositivo, o valor inicial da força medida
pela célula de carga da máquina era ajustado para zero, subtraindo o peso do
joelho e da garra femoral. A seguir, fixou-se a garra e um ensaio de translação
foi efetuado no sentido caudal e cranial até o valor de 50 N para ambos os
lados. A partir do gráfico gerado foi possível determinar o ponto de inflexão,
que corresponde à região de menor tensionamento das estruturas envolvidas e
que foi adotado como ponto inicial do ensaio.
34
Neste momento avaliou-se a articulação íntegra. Os resultados obtidos
nos ensaios foram medidos pela máquina de ensaios e transferidos
imediatamente e computados por um sistema de aquisição de dados.
A artrotomia para transcecção do ligamento e inspeção visual da
articulação foi realizada seguida por diérese da cápsula articular lateral,
procedeu-se então a novos ensaios para avaliação da articulação lesada.
A partir deste momento, o joelho poderia ser removido da máquina em
bloco para execução da técnica e recolocado para as medições restantes do
ligamento reparado, reproduzindo a posição original já registrada.
Durante os ensaios a máquina realizou ciclos de deslocamento do fêmur
em direção superior e inferior numa velocidade constante de 20 mm/min,
correspondendo respectivamente à gaveta caudal e cranial. Para nossa
condição de avaliação a peça foi submetida a três ciclos consecutivos de
aplicação de força na diáfise distal do fêmur. Inicialmente, a carga era aplicada
no sentido caudal até que se conseguisse um deslocamento caudal da tíbia, a
seguir, no sentido inverso, simulando uma gaveta cranial, a mesma força de
100 N era aplicada.
4.4 - CONDUTA OPERATÓRIA
Neste estudo propomos uma alteração da técnica modificada de
imbricação retinacular que foi descrita FLO, 1975, onde se faz a reconstrução
utilizando fio de nylon ancorado em torno da fabela lateral e medial e através
de um orifício pré-perfurado em torno da tuberosidade tibial.
35
Figura 2 - Esquema de reparação articular com anel de aço. A: Fêmur; B: Tíbia;
C: Fabela lateral; D: Crista tibial com orifício; E: anel de aço
Não foi utilizada a sutura medial. Utilizamos somente reconstrução
lateral, onde o fio de nylon foi ancorado na fabela lateral e na tuberosidade
tibial como descrito anteriormente, formando um total de uma sutura que foi
fixada através de um anel de aço , conforme modelo estudado por Sandman,
(2001), na substituição do nó utilizado anteriormente pelos cirurgiões.
Medições biomecânicas foram realizadas em (3) três tempos distintos:
primeiro momento ,instante 1, com o ligamento íntegro, instante 2 após secção
cirúrgica do ligamento e no instante 3 (três) após a confecção da técnica
cirúrgica extra capsular para reparação articular. Em todos os instantes foram
medidos os deslocamentos em angulação de 135 graus. Após a desincerção
do fêmur através da abordagem da articulação coxo-femoral, o membro pélvico
foi fixado à máquina de ensaios mecânicos Kratos 5002, para a tomada de
medidas do instante 1 (ligamento íntegro).
E
C
D B
A
36
Para artrotomia foi empregado o acesso cutâneo lateral para exposição
da fáscia femoral e do ligamento patelar. Em seguida realizou-se diérese da
cápsula articular lateral para a luxação da patela medialmente e inspeção da
articulação e dos meniscos. O ligamento cruzado cranial foi seccionado
cirurgicamente e neste momento foram realizadas novas medições do instante
2 (ligamento rompido).
Posteriormente realizou-se a técnica de reparação da articulação no
intuito de imitar as funções do ligamento cruzado, através de 1 (uma) sutura de
fio de nylon não absorvível que foi passado em direção crânio-caudal ao redor
da fabela lateral de modo em que o fio passe entre a fabela e o fêmur.
Um orifício foi perfurado através da tuberosidade tibial onde foi passada
a outra extremidade do fio no sentido latero-medial, retornando por debaixo do
tendão patelar até a porção mais lateral da articulação.
A extremidade do fio foi tracionada através de pinças hemostáticas, com
o membro em extensão natural e fixadas através de anel de aço, que foi
fortemente apertados em dois planos distintos com “alicate” especial.
Figura 3 - Detalhe do aperto do anel de aço (A: aperto em 2 planos)
Foi promovida a síntese cápsula articular com fio de nylon 3,0 em sutura
de padrão simples contínuo. Posteriormente a fáscia femoral foi suturada com
nylon 3,0 e a pele em sutura padrão simples separada com fio nylon 4,0.
Neste momento a última seção de medições foi tomada (instante 3),
idêntica as anteriores (articulação reparada).
A
37
4.5 - PROCEDIMENTOS DE AVALIAÇÃO
4.5.1. Avaliação da instabilidade cranial da tíbia.
Avaliação manual da instabilidade cranial da tíbia em relação ao fêmur
(teste de gaveta) nos períodos pré e pós-operatório imediato, no sentido de
constatar presença ou ausência de movimentação com o membro em extensão
e flexão.
4.5.2. Avaliação biomecânica. (máquina kratos 5002)
Os resultados foram expressos em forma de gráficos em tempo real,
onde se tem os parâmetros de força (N) em função de deslocamento ou
deformação (gaveta) em mm, em 3 (três) repetições subseqüentes. As forças
no sentido crânio caudal foram representadas em módulo.
Os valores foram comparados nos 3 (três) momentos (articulação
íntegra, ligamento rompido e articulação reparada).
Figura 4 - Detalhe da máquina de ensaios kratos 5000.; A: Componente eletrônico;
B: Componente mecânico.
A
B
38
Avaliou-se o deslocamento do joelho após a secção cirúrgica em relação
ao joelho íntegro, o grau de deformação em milímetros apresentado e quão
próximo dos valores expressados na articulação íntegra a técnica de reparação
se aproximou.
39
5. RESULTADOS
Os resultados obtidos sobre a estabilidade do ligamento cruzado cranial,
mensurado pelo limite de deslocamento cranial e pela rigidez ao deslocamento
cranial da tíbia em relação ao fêmur, estão expressos nas tabelas e gráficos
abaixo.
Gráfico de força [N] em função da gaveta [mm] para três repetições, as
forças medidas no sentido cranial e caudal estão representadas em módulo,
onde: JEnºLES: joelho esquerdo, número, lesado.; JEnºINT: joelho esquerdo,
número, íntegro.; Fcran1: Força cranial 1; Fcran2: Força cranial 2; Fcran3:
Força cranial 3;Gcran1: Gaveta cranial 1; Gcran2: Gaveta cranial 2; Gcran3:
Gaveta cranial 3; Rig1: Rigidez articular 1; Rig2: Rigidez articular 2; Rig3:
Rigidez articular 3.
Unidades de Medida
Fcran1: Newtons (N)
Gcran: milímetros (mm)
Rig: Newtons por milímetros (N/mm)
As tabelas seguem o seguinte padrão: joelho integro (instante 1), joelho
lesado (instante 2) e joelho reparado (instante 3). É representado em cada
tabela a força impressa, o deslocamento apresentado e a rigidez encontrada.
Os gráficos seguem a ordem de joelho íntegro, joelho lesado e joelho
reparado.
40
Tabela 01 - Este representa o ensaio do Joelho nº 01 - Instante 1:
JE1INT Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1 Rig2 Rig3 98,88 98,96 99,01 5,85 5,93 6,04 25,51 29,60 29,60
(N) (mm) (N/mm) Tabela 02 - Este representa o ensaio do Joelho nº 01 - Instante 2 :
JE1LES Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1 Rig2 Rig3 98,91 99,06 99,08 14,42 14,65 14,77 18,72 22,49 22,74
Tabela 03 - Este representa o ensaio do Joelho nº 01 - Instante 3 :
JE1REC Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1 Rig2 Rig3 98,75 98,84 98,93 6,10 6,40 6,76 16,21 17,28 17,34
JE1INT
Deformação [mm]3432302826242220181614121086420
Forç
a [N
]
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
JE1LES
Deformação [mm]908580757065605550454035302520151050
Forç
a [N
]
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
JE1REC
Deformação [mm]363432302826242220181614121086420
Forç
a [N
]
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
41
Tabela 04 - Este representa o ensaio do Joelho nº 02 - Instante 1: JE2INT Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1 Rig2 Rig3 100,18 100,42 100,45 4,15 4,34 4,43 28,44 35,84 38,98
(N) (mm) (N/mm) Tabela 05 - Este representa o ensaio do Joelho nº 02 - Instante 2 :
JE2LES Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1 Rig2 Rig3 100,26 100,22 100,30 13,70 13,78 13,83 23,49 24,20 24,15
Tabela 06 - Este representa o ensaio do Joelho nº 02 - Instante 3 :
JE2REC Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1 Rig2 Rig3 99,58 99,91 99,90 4,57 4,85 5,00 19,95 24,51 25,16
JE2INT
Deformação [mm]242220181614121086420
Forç
a [N
]
100
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
JE2LES
Deformação [mm]1101009080706050403020100
Forç
a [N
]
100
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
JE2REC
Deformação [mm]26242220181614121086420
Forç
a [N
]
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
42
Tabela 07 - Este representa o ensaio do Joelho nº 03 - Instante 1: JE3INT Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1 Rig2 Rig3 101,05 101,11 101,26 2,50 2,57 2,63 46,35 49,30 49,83
(N) (mm) (N/mm) Tabela 08 - Este representa o ensaio do Joelho nº 03 - Instante 2 :
JE3LES Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1 Rig2 Rig3 100,25 100,23 100,67 13,89 14,18 14,40 23,83 26,64 29,35
Tabela 09 - Este representa o ensaio do Joelho nº 03 - Instante 3 :
JE3REC Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1 Rig2 Rig3 99,64 99,86 99,89 3,35 4,05 4,31 18,03 20,51 21,58
JE3INT
Deformação [mm]161514131211109876543210
Forç
a [N
]
100
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
JE3LES
Deformação [mm]7065605550454035302520151050
Forç
a [N
]
100
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
JE3REC
Deformação [mm]38363432302826242220181614121086420
Forç
a [N
]
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
43
Tabela 10 - Este representa o ensaio do Joelho nº 04 - Instante 1: JE4INT Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1 Rig2 Rig3 99,84 101,14 101,38 3,73 3,76 3,84 35,94 38,84 39,75
(N) (mm) (N/mm) Tabela 11 - Este representa o ensaio do Joelho nº 04 - Instante 2 :
JE4LES Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1 Rig2 Rig3 99,68 99,63 99,78 11,68 11,88 11,97 20,65 24,86 25,80
Tabela 12 - Este representa o ensaio do Joelho nº 04 – Instante 3 :
JE4REC Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1 Rig2 Rig3 99,19 99,90 99,66 5,22 5,39 5,40 19,30 23,64 24,42
JE4INT
Deformação [mm]242220181614121086420
Forç
a [N
]
100
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
JE4LES
Deformação [mm]7065605550454035302520151050
Forç
a [N
]
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
JE4REC
Deformação [mm]32313029282726252423222120191817161514131211109876543210
Forç
a [N
]
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
44
Tabela 13 - Este representa o ensaio do Joelho nº 05 - Instante 1: JE5INT Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1 Rig2 Rig3 100,39 100,76 100,88 2,44 2,48 2,48 47,47 54,21 56,30
(N) (mm) (N/mm) Tabela 14 - Este representa o ensaio do Joelho nº 05 - Instante 2 :
JE5LES Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1 Rig2 Rig3 99,88 100,31 100,46 10,99 11,39 11,53 29,21 35,92 35,81
Tabela 15 - Este representa o ensaio do Joelho nº 05 – Instante 3 :
JE5REC Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1 Rig2 Rig3 99,40 100,40 99,61 3,80 3,90 3,95 29,24 33,47 33,75
JE5INT
Deformação [mm]17161514131211109876543210
Forç
a [N
]
100
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
JE5LES
Deformação [mm]7065605550454035302520151050
Forç
a [N
]
100
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
JE5REC
Deformação [mm]
3634323028262422
20181614
1210
8 64 20
Força [N]
9590858075706560555045403530252015105
45
Tabela 16 - Este representa o ensaio do Joelho nº 06 - Instante 1:
JE6INT Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1 Rig2 Rig3 100,42 100,91 100,85 2,63 2,73 2,77 44,10 55,63 56,19
(N) (mm) (N/mm) Tabela 17 - Este representa o ensaio do Joelho nº 06 - Instante 2 :
JE6LES Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1 Rig2 Rig3 99,89 100,18 100,07 11,59 12,07 12,11 29,24 32,87 34,37
Tabela 18 - Este representa o ensaio do Joelho nº 06 – Instante 3 :
JE6REC Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1 Rig2 Rig3 99,63 99,60 100,49 3,44 3,63 3,87 25,58 29,46 29,93
JE6INT
Deformação [mm]1514131211109876543210
Forç
a [N
]
100
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
JE6LES
Deformação [mm]757065605550454035302520151050
Forç
a [N
]
100
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
JE6REC
Deformação [mm]20191817161514131211109876543210
Forç
a [N
]
100
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
46
Tabela 19 - Este representa o ensaio do Joelho nº 07 - Instante 1: JE7INT Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1 Rig2 Rig3 99,65 100,06 100,27 3,69 3,79 3,86 30,47 36,29 36,58
(N) (mm) (N/mm) Tabela 20 - Este representa o ensaio do Joelho nº 07 - Instante 2 :
JE7LES Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1 Rig2 Rig3 99,89 100,18 100,07 18,02 18,17 18,19 20,41 21,89 21,88
Tabela 21 - Este representa o ensaio do Joelho nº 07 – Instante 3 :
JE7REC Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1 Rig2 Rig3 99,21 99,35 99,44 4,9 5,1 5,1 17,31 18,44 20,00
JE7INT
Deformação [mm]242220181614121086420
Forç
a [N
]
100
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
JE7LES
Deformação [mm]1201101009080706050403020100
Forç
a [N
]
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
JE7REC
Deformação [mm]424038363432302826242220181614121086420
Forç
a [N
]
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
47
Tabela 22 - Este representa o ensaio do Joelho nº 08 - Instante 1: JE8INT Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1 Rig2 Rig3 100,37 100,58 100,80 3,50 3,46 3,59 36,45 44,84 45,26
(N) (mm) (N/mm) Tabela 23 - Este representa o ensaio do Joelho nº 08 - Instante 2 :
JE8LES Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1 Rig2 Rig3 99,88 100,10 100,34 16,20 16,27 16,13 22,68 24,07 24,83
Tabela 24 - Este representa o ensaio do Joelho nº 08 – Instante 3 :
JE8REC Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1 Rig2 Rig3 99,77 99,90 100,04 4,84 4,90 4,95 17,74 21,71 22,29
JE8INT
Deformação [mm]1817161514131211109876543210
Forç
a [N
]
100
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
JE8LES
Deformação [mm]1009080706050403020100
Forç
a [N
]
100
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
JE8REC
Deformação [mm]44424038363432302826242220181614121086420
Forç
a [N
]
100
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
48
Tabela 25 - Este representa o ensaio do Joelho nº 09 - Instante 1: JE9INT Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1 Rig2 Rig3 101,35 101,16 101,52 2,69 2,78 2,85 44,89 53,18 53,42
(N) (mm) (N/mm) Tabela 26 - Este representa o ensaio do Joelho nº 09 - Instante 2 :
JE9LES Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1 Rig2 Rig3 99,96 100,42 100,41 11,83 12,16 12,23 26,36 29,93 30,75
Tabela 27 - Este representa o ensaio do Joelho nº 09 – Instante 3 :
JE9REC Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1 Rig2 Rig3 100,05 99,95 100,16 3,07 2,93 3,16 29,90 30,25 30,00
JE9INT
Deformação [mm]17161514131211109876543210
Forç
a [N
]
100
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
JE9LES
Deformação [mm]80757065605550454035302520151050
Forç
a [N
]
100
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
JE9REC
Deformação [mm]191817161514131211109876543210
Forç
a [N
]
100
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
49
Tabela 28 - Este representa o ensaio do Joelho nº 10 - Instante 1:
JE10INT Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1 Rig2 Rig3 100,17 100,34 100,45 2,74 2,77 2,80 45,66 51,09 51,08
(N) (mm) (N/mm) Tabela 29 - Este representa o ensaio do Joelho nº 10 - Instante 2 :
JE10LES Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1 Rig2 Rig3 99,80 99,97 100,00 13,10 13,41 13,55 22,01 23,46 24,56
Tabela 30 - Este representa o ensaio do Joelho nº 10 – Instante 3 :
JE10REC Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1 Rig2 Rig3 99,75 99,69 99,94 4,07 3,91 3,50 22,56 25,17 25,19
JE10INT
Deformação [mm]1817161514131211109876543210
Forç
a [N
]
100
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
JE10LES
Deformação [mm]80757065605550454035302520151050
Forç
a [N
]95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
JE10REC2
Deformação [mm]23222120191817161514131211109876543210
Forç
a [N
]
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
50
5.1 ANÁLISE ESTATÍSTICA DOS ENSAIOS
Foi utilizado o teste estatístico de análise de variantes ANOVA, em 10
articulações, em dois grupos, íntegro e lesado, onde o valor p>0,05 foi
considerado significante.
Tabela 31 - Joelho Esquerdo Íntegro Média 100,23N 100,44N 100,59N 3,39mm 3,47mm 3,53mmDesvio Padrão 0,69 0,65 0,68 1,06 1,07 1,10 Mínima 98,88 98,96 99,01 2,44 2,48 2,48 Máxima 101,35 101,16 101,52 5,85 5,93 6,04 N (força) 10 10 10 10 10 10 Tabela 32 - Joelho Esquerdo Lesado
Média 99,82N 99,99N 100,08N 12,96mm 13,24mm 13,34mmDesvio Padrão 0,38 0,41 0,46 2,17 2,11 2,10 Mínima 98,91 99,06 99,08 10,73 10,98 11,07 Máxima 100,26 100,42 100,67 18,02 18,17 18,19 N (força) 10 10 10 10 10 10
Tabela 33 - Joelho Esquerdo Recuperado
Média 99,50N 99,74N 99,81N 4,05mm 4,61mm 4,42mmDesvio Padrão 0,37 0,42 0,43 1,54 1,61 1,63 Mínima 98,75 98,84 98,93 2,93 3,07 3,16 Máxima 100,05 100,40 100,49 6,04 6,10 6,76 N (força) 10 10 10 10 10 10
51
Foram obtidos, após análise estatística dos dados, os seguintes
resultados:
- Para o joelho íntegro, a média de deslocamento em milímetros
encontrada para três repetições subseqüentes foram de 3,39 ; 3,47; 3,53 . Um
desvio padrão de 1,06 ; 1,07 ; 1,10, onde a mínima foi de 2,44 ; 2,48 ; 2,48 e a
máxima 5,85 ; 5,93 ; 6,04, a média da rigidez articular foi de 37,52 N/mm,
quando aplicada uma força de compressão de 10 kg ou 100 N.
- Para o joelho lesado, a média de deslocamento em milímetros
encontrada para três repetições subseqüentes foram de 12,96; 13,24; 13,34.
Um desvio padrão de 2,17; 2,11; 2,10, onde a mínima foi de 10,73; 10,98;
11,07, e a máxima 18,02; 18,17; 18,19, a média da rigidez articular foi de 23,65
N/mm, quando aplicada uma força de compressão de 10 kg ou 100 N.
- Para o joelho reparado a média de deslocamento em milímetros
encontrada para três repetições subseqüentes foram de 4,05, 4,42, 4,61. Um
desvio padrão de 1,54; 1,61; 1,63, onde a mínima foi de 2,93; 3,07; 3,16, e a
máxima 6,04; 6,10; 6,76, a média da rigidez articular foi de 24,16 N/mm,
quando aplicada uma força de compressão de 10 kg ou 100 N.
- No teste de comparação múltipla Tukey-Kramer que compara os
grupos entre si, o valor de “q” maior do que 3.509 e p>0,05, sendo amostra
estatisticamente significante. No grupo íntegro comparado ao reparado, o valor
de “q” encontrado foi de 3.388, ou seja não significante, e o valor em média do
“q” encontrado no grupo lesado comparado ao íntegro foi de 12.958, ou seja
significante.
52
- No teste de comparações múltipla Dunnett que coloca o grupo íntegro
como controle, o valor de “q” maior do que 2.335 e p>0,05, sendo amostra
estatisticamente significante. A comparação entre os grupos integro comparado
ao lesado mostrou um “q” de 14.643 e p> 0,01, sendo assim significante. O
grupo íntegro comparado ao reparado mostrou um q de 1551 e p> 0,05 sendo
assim não significante..
53
6. DISCUSSÃO
A ruptura do ligamento cruzado cranial é causa comum de
claudicação, sendo uma injúria ortopédica debilitante. O progresso da injúria
resulta em instabilidade articular e alterações degenerativas (PALMER, 1938;
PIERMATEI; FLO, 1999; ARNOCZKY; MARSHAL, 1977).
Uma vez que o ligamento cruzado cranial é considerado o estabilizador
primário da articulação há consenso de que sua ruptura traz conseqüências
devastadoras (ARNOCZKY, 1979; COMEFORD, 2004; FOSSUM, 2005).
A literatura referente contempla inúmeros trabalhos sobre o
diagnóstico, patogenia e tratamentos conservativos para esta injúria, bem
como, os fatores de risco que talvez predisponham os cães, dentre eles raça,
idade, sexo e peso corpóreo inadequado são os mais comuns. Entretanto a
dificuldade de se restabelecer a estabilidade original do joelho após uma lesão
ligamentar se reflete no fato de que várias técnicas cirúrgicas foram criadas e
seus resultados são controversos (ARNOCZKY; MARSHAL, 1977;
ARNOCZKY, 1996; BRINKER, 1999; COETZE; LUBBE, 1995; DE JARDIM,
1998; EDNEY; SMITH, 1986; FOSSUM, 2005; GRIFFIN; VASSEUR, 1992;
HULSE, 1995; JOHNSON; JOHNSON, 1993; KAISER, 2001; KNECHT, 1976;
LEMBURG, 2004; LEONARD, 1971; MOORE; READ, 1996; NIEMBAUER,
1987; PEARSON, 1985; PEDERSEN, 1978; PIERMATEI; FLO, 1999;
SCAVELI, 1990; STORK, 2001; VASSEUR, 1993; VASSEUR, 1994;
VASSEUR, 1995; WHITEHAIR, 1993; WIDMER, 1991).
54
As técnicas cirúrgicas para estabilização articular e consequente
eliminação da translação cranial da tíbia em relação ao fêmur e a prevenção da
rotação interna excessiva, são tratamento de escolha de muitos cirurgiões, por
trazerem melhores resultados clínicos no tocante a qualidade de vida e no
retorno do membro à função. (AIKEN, 1992; ANDERSON, 1998; CAPORN,
1996; CHILDERS, 1966; DE ANGELIS, 1970; DE ANGELIS; LAU, 1970; DE
JARDIM, 1998; FLO, 1975; HARARI, 1995; HARPER, 2004; JOHNSON;
JOHNSON, 1993; MARSOLAIS, 2002; METELMAN, 1995; PALSAMINO, 2000;
PATTERSON, 1991; PEARSON, 1969; PEYCKE, 2002, PROSTRENDY, 1991;
REIF, 2002; SLOCUM; DEVINE, 1983; SLOCUM; DEVINE, 1984; SMITH;
TORG, 1985).
Entretanto não existem relatos de mensurações biomecânicas da
articulação fêmur-tíbio-patelar em cães, quanto ao grau de deslocamento
cranial da tíbia em relação ao fêmur com liberdade de rotação ( valgo e varos )
em articulações íntegras e com ruptura do ligamento cruzado cranial.
Entendemos que com o melhor conhecimento da anatomia e
biomecânica do ligamento cruzado cranial, melhores resultados podem ser
alcançados na sua reconstrução. As diferenças anatômicas e biomecânicas
que existem entre os joelhos humanos e de cães são importantes visto que os
resultados obtidos em modelos experimentais podem não ter validade entre as
espécies, ou seja, não podemos tomar como parâmetro os resultados obtidos
em joelhos humanos.
Os ensaios biomecânicos são os únicos meios de comparação dos
resultados obtidos num mesmo joelho, ou seja, existe a possibilidade de testar
55
a estabilidade do joelho íntegro, e utilizar este resultado como objetivo a ser
atingido pela reconstrução, o que não é possível em ensaios clínicos. Quanto à
utilização do membro contralateral como parâmetro, é possível que haja
diferenças de deslocamento até em joelhos sadios do mesmo animal, dado
este, que não é considerado em exames clínicos.
Os trabalhos biomecânicos recentes visam avaliar técnicas cirúrgicas
e compará-las entre si. (ANDERSON, 1998; BARRETO, 2000; CAPORN, 1996;
COMERFORD, 2004; GRETCHEN, 1999; GUPTA,1969; HARPER, 2004;
KOKRON, 2000; MADEREI PEREIRA, 2004; MCKEE, 1999; PATTERSON,
1991; PEYCKE, 2002; PROSTEDNY, 1991; RACE, 1998). Neste estudo, o
objetivo foi encontrar valor em milímetros para joelho normal e comparar os
resultados com o joelho lesado. Os resultados encontrados no joelho íntegro
devem ser adotados como objetivo a ser alcançado em futuras avaliações de
técnicas de reconstrução para reparação do ligamento cruzado cranial.
A certeza de não haver envolvimento de outros ligamentos do joelho e
a possibilidade de mensurar a estabilidade com imparcialidade e precisão muito
superior à mensuração clínica ou por imagem, completam a lista de vantagens
deste método.
As pesquisas biomecânicas têm papel muito importante para o
aperfeiçoamento das técnicas de reconstrução do ligamento cruzado cranial.
Em virtude da alta subjetividade na avaliação destas lesões, estudos clínicos
são pouco confiáveis, ainda mais se considerarmos as lesões associadas e a
ação dos grupos musculares envolvidos. Concordamos com Kokron, (2000)
que os ensaios biomecânicos são a base para futuros estudos clínicos.
56
Diante disso surgiram as perguntas que motivaram o desenvolvimento
deste estudo: Qual é o deslocamento cranial do joelho íntegro, quantas vezes a
mais, um joelho rompido se desloca quando comparado ao joelho íntegro e a
técnica extracapsular com nylon e anel de aço seria eficaz?
Realizamos estudo comparativo entre a performance biomecânica de
10 (dez) articulações de animais da espécie canina, com peso acima de 20
(vinte) quilos, com a articulação íntegra e com o ligamento cruzado cranial
seccionado cirurgicamente e com a articulação reparada.
O primeiro objetivo deste estudo foi de avaliar o deslocamento cranial
em milímetros na articulação femoro-tíbio-patelar quanto ao grau de mobilidade
articular cranial (movimento de gaveta) da tíbia em relação ao fêmur quando
imposta uma força de tensão 100 N. O segundo objetivo foi de verificar o quão
próximo do grau de mobilidade articular do joelho íntegro a técnica proposta se
aproxima.
A padronização utilizada para coleta, armazenamento e o preparo das
peças anatômicas neste estudo, seguiu a metodologia de estudos
biomecânicos apresentada previamente em teses à Faculdade de Medicina da
Universidade de São Paulo (BARRETO, 2000; KOKRON, 2000).
Não incluímos em nosso trabalho joelhos de animais portadores de
doenças metabólicas, infecciosas, sinais de traumatismos no membro posterior
ou que apresentassem sinais de moléstia ósteo-articular.
O método utilizado permitiu que em cada joelho fossem realizadas
todas as condições de avaliação. Desta forma, os resultados puderam ser
comparados entre si e com o comportamento do mesmo joelho íntegro,
57
excluindo qualquer viés eventualmente imposto por alterações concomitantes.
Além disso, o não envolvimento da musculatura foi significante, pois
aumentariam as variantes e nos desviariam do objetivo principal do estudo.
A estabilidade dos joelhos nas diversas condições foi avaliada pela
máquina universal de ensaios mecânicos de precisão Kratos 5002. Este
protocolo foi baseado em estudo para reconstrução do ligamento cruzado
posterior, em humanos, semelhante ao trabalho de Maradei Pereira, 2004.
Visando maior uniformidade na avaliação da estabilidade as garras
foram fixadas sempre pelo autor em conjunto com o tecnólogo do LIM-41 para
assegurar que seus eixos coincidissem com o eixo dos ossos, e que seu
posicionamento não interferisse na realização das reconstruções, que era
realizada com o joelho fixo às garras. A melhor colocação das garras foi
baseada em ensaios prévios de Barreto (2000), Kokron (2000), Maradei Pereira
(2004).
O posicionamento inicial da tíbia em relação ao fêmur é importante na
avaliação do seu deslocamento. O posicionamento da tíbia na posição
horizontal pode causar deslocamento articular pelo próprio peso do
componente articular, ósseo e pela garra, acarretando um aumento de tensão
no ligamento e nos estabilizadores secundários, diminuindo artificialmente a
magnitude do deslocamento. Optamos pelo posicionamento horizontal da tíbia
pois este movimento fica evitado.
O dispositivo tem a função de manter o joelho posicionado no ângulo
desejado que pode ser de 0º a 90º de flexão (com incremento de 15º), a região
58
cranial do joelho está voltada para a parte inferior da máquina de ensaios. O
dispositivo é composto por duas partes:
- Parte femoral: é a parte que se move juntamente com o travessão da
máquina de ensaios, a gaveta é medida pelo modo de controle da força, que
tem como objetivo monitorar o deslocamento do travessão (gaveta) quando
uma força conhecida é aplicada.
- Parte tibial: é à parte que está fixada à base da máquina de ensaios,
permite 3 (três) graus de liberdade, são eles: rotação e translação da tíbia em
seu eixo principal e valgo/varo do joelho.
A angulação de 135 º foi imposta em consenso com Arnoczky e
Marshall, 1977, que este é o ponto de movimento onde a articulação fica isenta
de restrição, o que foi constatado no presente trabalho.
Segundo ensaios anteriormente realizados na mesma máquina, por
Kokron (2000) e Maradei Pereira (2004), a principal vantagem deste dispositivo
está em permitir todos os graus de liberdade de uma articulação íntegra, cuja
função pode estar bloqueada em dispositivos que somente permitem um grau
de liberdade. Concordamos que em dispositivos bloqueados, a magnitude do
deslocamento cranial da tíbia é significativamente menor, por exemplo, ao se
realizar uma translação da tíbia no sentido cranial, ela rodará externamente,
assim, se esta rotação estiver bloqueada o deslocamento será menor.
Em relação ao deslocamento, o ponto inicial dos testes foi determinado
de acordo com o ponto de inflexão que foi encontrado. Tal ponto correspondia
à região de menor tensionamento das estruturas envolvidas e foi determinado
com base em dados colhidos em um teste inicial de translação caudal e cranial
59
da mesma magnitude nas duas direções. Translação esta transformada em
gráfico e o ponto foi determinado por uma curva tênue (Kokron, 2000; Maradei
Pereira, 2004). Desta forma a cada reposicionamento das garras na máquina, a
posição inicial exata era reproduzida.
Uma força de 5 N era imposta no sentido caudal, imitando uma
translação articular caudal para que quando fosse realizada a translação
cranial, no momento zero a força imposta já fosse de 100 N, conforme estudo
realizado por Kokron, 2000.
A partir do ponto inicial (ponto de inflexão) uma força de 5 N foi
imposta no sentido caudal, imitando translação articular caudal. Então aplicou-
se a força 100 N no sentido cranial (movimento de gaveta). Assim a força foi
aplicada a partir de uma posição ligeiramente anteriorizada da tíbia em relação
ao fêmur. Procuramos, com isso, relaxar por completo o ligamento ou seu
substituto, permitindo uma avaliação mais completa, procedimento este que
não foi reportado por outros autores.
Adotamos a magnitude de força de 100 N, por ser a mais comumente
utilizada em estudos da estabilidade biomecânica do ligamento cruzado
posterior do joelho humano (Barreto, 2000; Kokron, 2000; Maradei pereira,
2004) e encontra-se dentro da região elástica do ligamento, não acarreta em
alongamento definitivo. Nos joelhos humanos descreveu-se que a força
necessária para romper o ligamento seja próxima de 2000N. (Race; Amis,
1998). Conforme Gupta (1969), descreveu que a força necessária para romper
o ligamento deve ser igual ou superior a 4 (quatro) vezes o peso corpóreo do
animal. Em nosso estudo para animais com 20 (vinte) quilos a força de 100N
60
ou 10 Kg seria insuficiente para causar sua ruptura. Notamos em nosso ensaio
que nenhum joelho íntegro se rompeu quando a força foi imposta.
Para todas condições de avaliação, três ciclos consecutivos de
deslocamento foram realizados. Estas repetições objetivaram minimizar a
influência das propriedades visco-elásticas dos tecidos. (Kokron, 2000; Maradei
Pereira, 2004)
Apesar do ligamento cruzado cranial ser a estrutura primária de
restrição articular, foi possível notar que as outras estruturas envolvidas tais
como, cápsula articular, ligamento colateral lateral, ligamento patelar, fáscia
lata e sistema muscular, por serem importantes fatores de estabilidade do
joelho durante as atividades do paciente, trazem algum grau de restrição
articular. Entretanto, este estudo verificou o joelho íntegro e o joelho com lesão
isolada do ligamento cruzado cranial, sem avaliar as variantes envolvidas e a
influência destas forças na estabilidade articular.
Deve-se levar em conta de que os resultados se referem à lesão única
do ligamento cruzado cranial e podem não ser aplicáveis a pacientes com
lesões combinadas, o que exige estudos futuros sobre o tema.
Utilizamos como parâmetros de avaliação a medida do deslocamento
cranial e a rigidez articular. Referente ao deslocamento, a resultante de força
na ligamento traduz somente o movimento cranial da tíbia em relação a fêmur
em milímetros. Quanto à importância da avaliação da rigidez, entendemos que
esta, por ser a proporção da força aplicada pelo o deslocamento produzido,
traduz o comportamento mais global de cada condição de avaliação. Enquanto
o ligamento cruzado cranial expressa valor de deslocamento em milímetros
61
provocado por determinado valor de força em quilos ou newtons, através da
rigidez ao deslocamento pode-se inferir o que aconteceria com o ligamento ou
seu substituto sob forças maiores ou menores. Em uma situação hipotética,
duas técnicas resultam no mesmo deslocamento cranial em milímetros, porém
a rigidez articular da primeira é maior que a rigidez articular da segunda. A
primeira proporciona maior estabilidade ao joelho se comparada à segunda por
possuir mais componentes restritivos eficazes, quando submetidas à mesma
força.
A rigidez articular está diretamente relacionada às estruturas retentoras
de movimento que compõem a articulação, ou seja, ao analisar a articulação
íntegra, o grau de rigidez articular é elevado, pois todas estruturas que
envolvem a articulação, num certo momento, atuam em garantir rigidez extra ao
componente articular e, conseqüente, pequeno grau de deslocamento cranial.
Entretanto, ao romper-se o ligamento cruzado cranial, o grau de rigidez articular
diminuía consideravelmente e o grau de deslocamento cranial aumentava.
No tocante ao deslocamento cranial, em média, foi encontrada
movimentação de 3,47 mm para o joelho íntegro e 13,24 para o joelho lesado e
para o joelho reparado de 4,51 confirmando a análise de diversos autores,
citando que a instabilidade articular causada pela lesão ligamentar traz
alterações severas em longo prazo, e que a breve estabilização do joelho é o
tratamento de escolha. Entretanto como na maioria das técnicas existentes
para reparação do ligamento cruzado cranial, não se obtém uma recomposição
anatômica e biomecânica perfeita da cinemática articular (ANDERSON, 1998;
62
ARNOCZKY, 1996; BARRETO, 2000; CAPORN; ROE, 1996; CHILDERS,
1966; DE JARDIM, 1998; EDNEY; MITH, 1986; FOSSUM, 2005).
Ao recorrermos à análise das formas dos gráficos, podemos inferir
importantes constatações de propriedades viscoeláticas e físicas que não
foram discutidas em outros trabalhos, tais como tempo para o início da
restrição articular, deformação articular obtida após força aplicada,
acomodação das estruturas no período de descanso, entretanto não foram
objetos deste estudo.
No atinente a rigidez articular, esta está diretamente relacionada com as
estruturas retentoras de movimento que compõem a articulação, ou seja,
quando estudamos a articulação íntegra encontramos o índice (grau de rigidez
articular) elevado e consequente pequeno grau de deslocamento cranial,
entretanto, quando rompíamos o ligamento o grau de rigidez articular diminuía
consideravelmente e o grau de deslocamento cranial aumentava, já no joelho
reparado o deslocamento era similar ao joelho íntegro, entretanto, a rigidez
ficou próxima do joelho rompido.
Nossos resultados nos levam a crer que a técnica estudada, estabiliza a
articulação de forma adequada quando nos referimos ao deslocamento cranial
em milímetros, porém, fica pouco rígida quando à estudamos de forma global,
ou seja, quando inferimos toda movimentação intrarticular. A condição ideal
para um joelho reparado seria uma técnica que proporcionasse tanto
deslocamento quanto à rigidez articular próxima das encontradas no joelho
íntegro.
63
As forças de resistência exercidas pelos ligamentos, apresentavam-se,
pela demonstração gráfica dos ensaios, imediatamente à ação da força de
deslocamento impressa pela máquina. Já no joelho lesado, nota-se curva de
resistência quase nula até o início da ação das demais estruturas de resistência
articular acima descritas.
Os ligamentos por serem estruturas dinâmicas restritoras de
movimento, se mostravam como uma curva tênue no joelho íntegro quando o
ensaio era demonstrado em forma de gráficos, porém, quando o ligamento era
seccionado, a curva aumentava sobremaneira somente chegando ao pico
quando as outras estruturas envolvidas restringiam a articulação.
Os testes de flacidez articular utilizados em nosso estudo, tanto o
manual que é ferramenta importante de diagnóstico clínico, quanto o mecânico,
foram adequados e condizem com a literatura referente (DUPUIS; HARARI,
1993; FOSSUM, 2005; HENDERSON; MILTON, 1978; KORVICK, 1994;
SCAVELI, 1990; TARVIN; ARNOCZKY, 1981; TONLINSON;
CONSTANTINESCU, 1994).
Não notamos afrouxamento do enxerto, fato este devido à rigidez
conseguida pelo anel de aço, diferentemente do nó como descrito por De yong,
(1980), Hulse (1980) e Dulish (1981), bem como avulsão das estruturas onde
são fixadas.
A técnica cirúrgica empregada tentou simular a reconstrução de
ligamento cruzado cranial rompido em paciente, reproduzimos com maior
realismo todos os passos da técnica cirúrgica como se fosse em um caso real.
Todas as técnicas foram realizadas pelo autor. O fato de utilizarmos a sutura
64
fabelo-tibial-lateral se deveu por este ser amplamente conhecido e disponível
em nosso meio, e de apresentar menor probabilidade de complicações durante
a realização da fixação. A modificação do nó comumente utilizado pelos
cirurgiões no Brasil pelo anel de aço, se deu pela facilidade na preensão do fio,
da possibilidade de averiguação da gaveta antes do aperto do anel e pela
agilidade de sua aplicação.
As artrotomias foram suturadas sempre antes da realização dos testes
de estabilidade, com dois objetivos. O primeiro foi de minimizar possíveis
alterações de estabilidade do joelho causada pela própria artrotomia e o
segundo foi de diminuir a desidratação das estruturas intra-articulares durante
os ensaios biomecânicos.
Os resultados encontrados em nosso estudo se referem à lesão isolada
do ligamento cruzado cranial e podem não ser aplicáveis em pacientes com
lesões combinadas. Embora acreditemos que sejam importantes fatores de
estabilidade do joelho durante as atividades do paciente, não foi aplicada
tração a nenhum músculo ou tendão, nem força de compressão articular
durante os testes, portanto a influência destas forças na estabilidade articular
não foi avaliada neste estudo. Concordamos com a literatura referente de que o
objetivo da reconstrução é devolver ao paciente a estabilidade passiva do
joelho, sem depender da estabilização pela musculatura ou pela compressão,
como trabalhos de Race e Amis (1998), Peycke (2002), Harper (2004).
Vários fatores podem determinar o bom resultado das reconstruções
ligamentares do joelho após realização do procedimento, inclusive
revascularização, remodelação do enxerto, fibrose peri-articular, proteção no
65
período pós-operatório e reabilitação. Estes são fatores não podem ser
avaliados em peças anatômicas, porém merecem ser considerados na
avaliação dos resultados.
Não temos a confirmação de que qualquer reconstrução, avaliada em
testes biomecânicos ou não, realmente restaure a função do joelho a
normalidade quando submetido aos complexos movimentos nas diversas
atividades do paciente na vida diária.
A técnica operatória descrita melhora significativamente a estabilidade
do joelho em relação ao deslocamento cranial em milímetros, bem como a
condição de lesão isolada e completa do ligamento cruzado cranial, porém não
reproduz a rigidez original do joelho.
Quando ao que fora visto na pesquisa que ora se desenvolveu, a média
de deslocamento obtida no joelho íntegro foi de 3,39 mm e para o joelho com o
ligamento seccionado foi de 13,34mm e para o joelho após reconstrução foi de
4,51 mm, ou seja, a translação cranial é acrescida de aproximadamente 3,93
vezes do íntegro comparado ao lesado. Enquanto que quando o joelho foi
reparado o deslocamento obtido foi de 4,51 mm, ou seja o deslocamento após
reconstrução é de 1,33 vezes ou 33 por cento. O deslocamento mínimo
encontrado foi de 2,44mm e o deslocamento máximo encontrado foi de
18,19mm, entretanto tanto para o mínimo quanto para o máximo o
deslocamento não diferiu da média encontrada.
Neste estudo, utilizando cães como modelo experimental, pode-se
confirmar a idéia de que não só o deslocamento cranial, mas também a rigidez
articular são importantes parâmetros de comparação de estabilidade na lesão
66
do ligamento cruzado cranial, conforme descrito por Kokron (2000), Barreto
(2000) e Maderei Pereira (2004) em estudos com pacientes humanos.
Por fim, nossa revisão e os resultados obtidos em nosso estudo
permitem-nos inferir que por sua própria necessidade, uma vez que cirurgia de
reconstrução do ligamento cruzado cranial é fato, continua sendo tema de
exaustiva pesquisa e exige aperfeiçoamentos pois não se obtêm a situação
ideal. Melhorias estas que devem ser testadas em ensaios biomecânicos antes
da realização de ensaios clínicos. Acreditamos que devemos reservar os
ensaios clínicos para responder as dúvidas que não possam ser avaliadas por
ensaios biomecânicos ou quando os resultados dos ensaios biomecânicos nos
deixarem satisfeitos quanto a seus resultados.
67
7. CONCLUSÕES
Análise biomecânica da articulação femoro-tíbio-patelar quanto à
translação cranial da tíbia em milímetros e da técnica extra-capsular com nylon
e anel de aço para reparação do ligamento cruzado cranial em cães permitiu-
nos concluir que:
A instabilidade articular fica aumentada quando as estruturas de
restrição estão deficientes e que no tocante ao tratamento, a reparação
cirúrgica é o tratamento de escolha.
Os resultados encontrados para o joelho íntegro servem de parâmetro
para qualquer estudo biomecânico de deslocamento, como objetivo a ser
alcançado na reparação.
A técnica operatória proposta melhora a estabilidade do joelho em
relação à lesão isolada do ligamento cruzado cranial, quanto ao deslocamento
cranial da tíbia em relação ao fêmur se aproximando dos valores encontrados
no joelho íntegro, entretanto não restauram a rigidez articular
Esta técnica é favorável pois utiliza fio de nylon de fácil obtenção e
prótese em aço cirúrgico que não envolve custos elevados.
O procedimento é simples, de fácil execução e apresenta resultados
favoráveis.
Inúmeras técnicas foram descritas, entretanto, não encontramos na
literatura referente análises biomecânicas comparativas entre a maioria delas.
Propomos então para estudo futuro, com base nos dados encontrados neste,
analise de técnicas cirúrgicas para reparação do ligamento cruzado cranial
68
deficiente e compara-las biomecanicamente objetivando conseguir valores de
deslocamento e rigidez articular semelhantes aos joelho íntegro.
69
8. GLOSSÁRIO Termos utilizados nesse estudo biomecânico do joelho.
Deslocamento: o efeito de um movimento, a mudança de posição de
um corpo rígido ou partícula entre dois pontos sem considerar seu trajeto; o
deslocamento pode ser decomposto em movimentos de translação e roração.
Estabilidade: Mobilidade anormal de translação e/ou de rotação de uma
articulação.
Estabilizador primário: É o ligamento que maior resistência oferece ao
deslocamento da tíbia no sentido avaliado.
Estabilizador secundário: Os demais ligamentos que resistem ao
deslocamento, excetuando o estabilizador primário.
Fase de acomodação: Fase inicial em que a relação entre a força
aplicada na estrutura não é linear.
Instabilidade: Condição de uma articulação caracterizada por aumento
da mobilidade de vido a uma lesão de ligamento, cápsula, menisco, cartilagem
ou osso.
Momento: A influência num corpo que causa uma aceleração rotacional
ou angular.
Movimentos associados: Movimentos de translação ou rotação que
ocorrem em outra direção que não da aplicação da força; exemplo é a rotação
interna da tíbia ao se aplicar uma força no sentido cranial.
Reconstrução ligamentar: Cirurgia que consiste na reparação do
ligamento deficiente.
70
Relaxamento à tração: Propriedade viscoelástica que consiste na
diminuição progressiva da força necessária para manter o comprimento
constante de uma estrutura ao longo do tempo, decorre do gradiente de
pressões hidrostáticas internas e externas.
Resistência Máxima: É a tração medida no momento em que ocorre a
ruptura da estrutura avaliada, geralmente em tração axial.
Rigidez: É a proporção entre a força aplicada e o alongamento da
estrutura ou seu deslocamento.
Rotação: Tipo de movimento ou deslocamento no qual todos os pontos
de um corpo se movem ao redor de um eixo como centro, ou movimento em
que um ponto é fixo.
Translação: Tipo de movimento ou deslocamento de um corpo rígido no
qual todas as linhas permanecem paralelas a sua orientação original.
71
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