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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA CENTRO DE CIÊNCIAS RURAIS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM MEDICINA VETERINÁRIA PRÓTESE SEGMENTAR DE COSTELA PARA CÃES: DA CRIAÇÃO À AVALIAÇÃO IN VIVO DISSERTAÇÃO DE MESTRADO Antonio Soares Coutinho Junior Santa Maria, RS, Brasil 2013

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA

CENTRO DE CIÊNCIAS RURAIS

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM MEDICINA

VETERINÁRIA

PRÓTESE SEGMENTAR DE COSTELA PARA

CÃES: DA CRIAÇÃO À AVALIAÇÃO IN VIVO

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Antonio Soares Coutinho Junior

Santa Maria, RS, Brasil

2013

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PRÓTESE SEGMENTAR DE COSTELA PARA CÃES: DA

CRIAÇÃO À AVALIAÇÃO IN VIVO

por

Antonio Soares Coutinho Junior

Dissertação apresentada ao Curso de Mestrado do Programa de

Pós-Graduação em Medicina Veterinária, Área de concentração em

Cirurgia Veterinária, da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM- RS),

como requisito parcial para obtenção do grau de

Mestre em Medicina Veterinária

Orientador: Prof. Dr. Alceu Gaspar Raiser

Santa Maria, RS, Brasil

2013

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© 2013

Todos os direitos autorais reservados a Antonio Soares Coutinho Junior. A reprodução

de partes ou do todo deste trabalho só poderá ser feita com autorização por escrito do

autor. Endereço: Av. Roraima, 1000, Hospital Veterinário Universitário. Bairro

Camobi, Santa Maria, RS, 97110-000. Fone (0xx)55 32208167; End. Eletrônico:

[email protected]

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Universidade Federal de Santa Maria

Centro de Ciências Rurais

Programa de Pós-Graduação em Medicina Veterinária

A Comissão Examinadora, abaixo assinada,

aprova a Dissertação de Mestrado

PRÓTESE SEGMENTAR DE COSTELA: DA CRIAÇÃO À

AVALIAÇÃO IN VIVO

elaborada por

Antonio Soares Coutinho Junior

como requisito parcial para obtenção do grau de

Mestre em Medicina Veterinária

COMISSÃO EXAMINADORA:

______________________________________ Alceu Gaspar Raiser, Prof. Dr. (UFSM)

(Presidente/Orientador)

______________________________________ Maurício Veloso Brun, Prof. Dr. (UFSM)

__________________________________________

Marcelo Weinstein Teixeira, Prof. Dr. (UFRPE)

__________________________________________

Ney Luís Pippi, Prof. Dr. (UFSM)

(Suplente)

Santa Maria, 04 de setembro de 2013

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AGRADECIMENTOS

Agradeço aos elementos mais importantes e que possibilitaram este

experimento:

A Deus primeiramente, criador de todas as coisas e todos os seres, possibilitador

de todos os acontecimentos.

Aos meus pais, por todo amor dedicado em minha criação, pelo não poupar de

esforços em me trazer novamente a vida (muito obrigado) e pela constante luta em

minha formação. Sem os quais eu nada seria. Amo vocês.

Ao meu mestre e orientador Dr. Alceu Gaspar Raiser, lenda viva da medicina

veterinária, com o qual pude conviver durante esta etapa de minha vida profissional,

acrescentando inúmeros conhecimentos à minha formação. O senhor foi o motivo de

minha vinda à UFSM, e com toda simplicidade e sabedoria me guiou neste importante

período de crescimento profissional, muito obrigado.

Agradeço em especial à Designer Julieta Soares de Alencar Neta, minha irmã,

que com sua destreza e criatividade, transformou uma ideia em um objeto pela produção

dos moldes em silicone que possibilitaram a confecção e padronização das próteses.

Ao Odontologista Dr. Águedo Aragones, por toda instrução, conhecimento

científico e fornecimento dos biomateriais utilizados neste experimento, a quem sou

eternamente grato.

Ao funcionário do LMCC-UFSM João Francisco Nunes Maciel por toda

colaboração prestada nas avaliações biomecânicas desta pesquisa.

Ao Médico Veterinário Eduardo Massuda por toda ajuda, colaboração e

realização das avaliações histológicas deste experimento.

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À Shalon fios cirúrgicos pelo fornecimento dos fios utilizados nesta pesquisa,

em especial a consultora Mirian Trombetta, agradeço pela fundamental colaboração.

A minha equipe de experimentação composta por: Sabrina Bäumer (anestesista),

Maicol Ache Cancian (auxiliar de cirurgia), Shaiane Mejolaro

(auxiliar de anestesia),

Patrícia Kohlrausch (auxiliar de anestesia),

Sérgio Santalucia

(2

o cirurgião); Jorge Luiz

Costa Castro (consultor de experimentação) André Vasconcelos Soares

(orientação

anestésica).

Em especial agradeço ao meu co-orientador Professor Dr. Maurício Veloso

Brun, pela orientação dos métodos videolaparoscópicos e pelas orientações sobre a

realização deste experimento as quais foram decisivas para sua realização.

Ao CNPq pelo apoio financeiro obtido por meio do projeto 307464/2011-3

E por fim, senão o mais importante dos agradecimentos, aos cães utilizados

nessa pesquisa, os quais encontraram uma nova vida em suas novas casas após a

realização dessa experimentação.

Muito Obrigado!

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RESUMO

A necessidade de técnicas para reconstrução da parede torácica na perda de

segmentos de costelas em cães definiu a linha de pesquisa a ser desenvolvida,

estimulando à criação de próteses segmentares de costela. Seis diferentes modelos

foram avaliados mediante ensaios biomecânicos compressivos, definindo o modelo

intercortical como o de melhor aplicabilidade. Buscando avaliar o modelo desenvolvido,

e na busca do melhor material para produção destas, foram produzidas próteses com

dois materiais: polimetilmetacrilato (PMMA - grupo I) e ácido polilático (PLA – grupo

II). As próteses foram aplicadas e avaliadas clinicamente, por exames radiográficos,

toracoscópicos e histológicos, sendo ambas capazes de substituir o segmento lateral da

6ª costela esquerda de cães avaliados até 360 dias pós-implantação.

Palavras-chave: desenvolvimento de prótese, reconstrução costal, neoplasma torácico,

trauma torácico, toracoscopia.

ABSTRACT

The need for techniques to chest wall reconstruction in the loss of ribs segments

defined line of research to be developed, encouraging the creation of prosthetic

segmental of rib (six models), which were evaluated by biomechanical compression

defining the model intercortical such as improved workability. Trying to evaluate the

developed model and the search of the best material for the production of these were

produced with two prosthetic materials: polymethylmethacrylate (PMMA - group I) and

polylactic acid (PLA - group II). Implants were applied and evaluated clinically by

radiographic, histologic and thoracoscopic exams. Both groups were able to replace the

lateral segment of the 6th

left rib dog evaluated up to 360 days post-implantation.

Key words: development of prosthetic, costal reconstruction, thoracic neoplasm, chest

trauma, thoracoscopy.

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LISTA DE FIGURAS

CAPÍTULO 1

Figura 1:

Modelos de próteses segmentares de costela, com demonstração

das formas de produção e métodos de avaliação biomecânica

utilizando prensa de ensaios compressivos (Solotest CBR-

Califórnia)........................................................................................

27

CAPÍTULO 2

Figura 1:

Imagens videotoracoscópicas de avaliação por toracoscopia

paraxifóide transdiafragmática, demonstrando cavidade torácica

pré-implantação e pós-implantação de prótese segmentar de

costela. Imagens d/e/f - radiografias torácicas de unidade

experimental do grupo 1 (PMMA) em projeção lateral esquerda

aos 0 e 29 dias pós-implantação e aos 30 pós-reintervenção.

Imagens g/h/i - radiografias torácicas de unidade experimental

do grupo 2 em projeção lateral esquerda aos 0 e 29 dias pós-

implantação e aos 360 pós-reintervenção......................................

47

Figura 2: Imagens histológicas das unidades experimentais do grupo 1

(PMMA) – Demonstrando padrão de reação tecidual com

neoformação óssea e grande deposição de mantos de

colágeno.........................................................................................

48

Figura 3: Imagens histológicas das unidades experimentais do grupo 2

(PLA) – Demonstrando padrão de reação tecidual do tipo corpo

estranho com presença de inflamação

granulomatosa................................................................................

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LISTA DE TABELAS

CAPÍTULO 1

Tabela 1:

Tabela 1 – Média e desvio padrão (SD) dos valores, em Newtons

(N), obtidos em teste de compressão lateral, utilizando prensa de

ensaios universais CBR-Califórnia..................................................

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SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO.............................................................................................. 11

2. CAPÍTULO 1 - Desenvolvimento e avaliação biomecânica de prótese

segmentar de costela para cães....................................................................... 14

3. CAPÍTULO 2 - Próteses segmentares de costela (modelo intercortical)

produzidas com polimetilmetacrilato e ácido polilático em cães: estudo

clínico, videolaparoscópico, radiográfico e histológico de

biocompatibilidade.......................................................................................... 29

4. COMENTÁRIOS FINAIS........................................................................... 50

5. CONCLUSÕES............................................................................................. 51

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................ 52

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1. INTRODUÇÃO

As fraturas de costela são comuns em traumatismos torácicos em cães e gatos,

estando presentes em 35% dos casos. Elas podem ser secundárias a trauma contuso ou

penetrante, havendo possibilidade de instabilidade da parede torácica com

movimentação paradoxal (SPACKMAN & CAYWOOD, 1987) e lesão de órgãos

parenquimatosos sendo o hemotórax uma constante nestas situações (FIGHERA, 2008).

Padrões de fraturas costais múltiplos ou cominutivos, com impossibilidade de

osteossíntese, possuem indicação de remoção das costelas, sendo possível a remoção de

até quatro delas e reconstrução por retalhos musculares, sem que haja movimento

paradoxal durante a respiração (ORTON, 1998).

Neoplasmas da parede torácica podem acometer todas as suas estruturas

componentes, como costelas, musculatura, vasos sanguíneos, nervos e pleura. A

ocorrência primária é rara em cães e gatos, porém quando presente, geralmente são

malignos, sendo o osteossarcoma o tumor ósseo primário de maior incidência em cães

(ORTON, 1998).

Os neoplasmas primários de costelas são os mais frequentes quando da

ocorrência de neoplasias em parede torácica, sendo diagnosticados como sarcomas

malignos incluindo os osteossarcomas, condrossarcomas, fibrossarcomas e

hemangiossarcomas (ORTON, 1998).

O tratamento cirúrgico para tumores em parede torácica consiste, na remoção em

bloco das tumorações, devendo ser respeitadas as margens de segurança de três

centímetros na realização das incisões sobre porções teciduais macroscopicamente

sadias, como recomendado pelos princípios de cirurgia oncológica (LIPTAK et al.,

2008).

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Em casos de osteossarcoma primário em costelas, o tratamento cirúrgico deve

ser combinado com quimioterapia por aumentar significativamente a sobrevida destes

pacientes. A utilização de apropriado tratamento promove bom prognóstico em casos de

condrossarcoma primário de costelas em cães, sendo reservado para os outros tipos de

tumores (LIPTAK et al., 2008).

1.1 RECONSTRUÇÃO DA PAREDE TORÁCICA

São descritas diversas técnicas para reconstrução da parede torácica, como

retalho periosteal da costela adjacente (GOODMAN, 1933), retalho músculo

osteoperiosteal (GADZHIEV, 1936), retalho de fáscia lata (KELLER, 1946), tela de

polipropileno (GRAHAM, 1959), pericárdio equino conservado em glicerina a 98%

(STOPIGLIA et al., 1986), retalhos musculares pediculados (PAVLETIC, 1999),

cartilagem auricular conservado em glicerina a 98% (RAPPETI, 2003), malha de ácido

poliglicólico - Permacol® (MIRZABEIGI et al., 2011), costela e pleura artificiais

(ZHANG et al., 2011).

A reconstrução da parede torácica, segundo MATTHIESEN et al. (1992), deve

ser rígida para evitar a ocorrência de movimentação paradoxal, e a promoção de uma

reconstrução da parede de maneira a mimetizar a rigidez promovida pelo arcabouço

costal pode ser produzida pela aplicação da técnica do “sanduíche de

polimetilmetacrilato”, na qual são associadas, a reconstrução com tela de Marlex® em

dupla camada e polimetilmetacrilato (CARVALHO, 2010).

SHAHAR et al. (1997) afirmam que em reparações de lesões torácicas, o tecido

muscular restante pode ser insuficiente para a reconstrução da parede, podendo haver a

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necessidade da aplicação de técnicas cirúrgicas reconstrutivas e utilização de implantes

sintéticos.

Atualmente existe uma tendência à utilização de material sintético nas

reconstruções extensas pela disponibilidade de material (CARVALHO, 2010; ZHANG

et al., 2011). Essa situação estimulou ao desenvolvimento de próteses costais

segmentares produzidas com polimetilmetacrilato e ácido polilático, as quais

possibilitam a reconstrução do gradil costal de cães quando da necessidade de remoção

em bloco de um segmento lateral da parede torácica, seja pela ocorrência de

neoplasmas, trauma extenso ou infecção não responsiva a antibioticoterapia.

Esta dissertação foi organizada, na produção de dois artigos científicos, os quais

trazem as informações sobre: desenvolvimento e avaliação biomecânica de prótese

segmentar de costela para cães (Artigo 1 – Ciência Rural) e comportamento in vivo de

próteses segmentares de costela (modelo intercortical) produzidas com

polimetilmetacrilato (PMMA / resina para reembasamento) e ácido polilático em cães:

um estudo clínico, videolaparoscópico, radiográfico e histológico de biocompatibilidade

(Artigo 2 – Ciência Rural).

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2. CAPÍTULO 1

Desenvolvimento e avaliação biomecânica de prótese segmentar de costela para

cães

Antonio Soares Coutinho Junior I*

; Jorge Luiz Costa CastroI; Maurício Veloso Brun

II;

Alceu Gaspar Raiser II

(Artigo a ser enviado para publicação na Ciência Rural - Revista do Centro de Ciências

Rurais da Universidade Federal de Santa Maria-RS, Brasil)

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Desenvolvimento e avaliação biomecânica de prótese segmentar de costela para

cães

Development and biomechanical evaluation of the rib cage for dogs

Antonio Soares Coutinho Junior I*

; Jorge Luiz Costa CastroI; Maurício Veloso Brun

II;

Alceu Gaspar Raiser II

RESUMO

As fraturas de costelas ocorrem em 35% dos casos de traumatismo torácico de

cães e gatos, e podem ocasionar instabilidade com movimentação paradoxal em

decorrência da mecânica respiratória. Em traumas extensos podem ocorrer fraturas

múltiplas ou cominutivas das costelas, quando é indicada a ressecção das mesmas.

Outra situação grave envolve a necessidade de ressecção em bloco da parede torácica,

tal como ocorre em neoplasmas como o osteossarcoma. A escassez de métodos para

reconstrução nas citadas situações, estimulou os autores desta pesquisa ao

desenvolvimento e avaliação biomecânica de seis modelos de próteses produzidas com

polimetilmetacrilato (PMMA / resina para reembasamento) e fios de Kirschner, a serem

aplicadas em substituição a um segmento de costela, para reconstrução do gradil costal

de cães. Os modelos propostos foram passíveis de aplicação em substituição ao

segmento médio da costela de cães, tendo o modelo intercortical (GII) proporcionado

maior funcionalidade e resistência aos ensaios biomecânicos.

___________

I Programa de Pós-graduação em Medicina Veterinária (PPGMV), Universidade Federal de Santa Maria

(UFSM), 97105-900, Santa Maria, RS, Brasil. *Autor para correspondência: [email protected].

II Departamento de Clínica de Pequenos Animais (DCPA), Centro de Ciências Rurais (CCR), UFSM,

Santa Maria, RS, Brasil.

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Palavras-chave: costela, trauma, neoplasia, instabilidade torácica, respiração,

ortopedia.

ABSTRACT

The rib fractures occur in 35% of cases of chest trauma in dogs and cats, and can

cause instability presenting paradoxical movement due to respiratory mechanics. In

extensive traumas comminuted fractures of multiple ribs can occur, becoming indicated

resection thereof. Another serious problem involves the need for en bloc resection of the

chest wall, as occurs in neoplasms such as osteosarcoma. The lack of methods for

reconstruction of the above-mentioned situations, the authors stimulated the

development and biomechanical evaluation of six models of dentures produced with

polymethylmethacrylate (PMMA / base resin) and Kirschner wires, to be applied to

replace a segment of rib to rib cage reconstruction in dogs. The proposed models are

capable of application to replace the middle segment of the rib dog, taking the model

intercortical (GII) provided greater functionality and biomechanical resistance.

Key words: rib, trauma, neoplasia, unstable chest, breathing, orthopedics.

INTRODUÇÃO

As costelas de cães apresentam diferenças conformacionais que variam com as

forças que são exercidas sobre elas pelos músculos respiratórios, e possuem dimensões

sequenciadas dando forma cônica ao tórax (FOSSUM, 2008). As fraturas de costela são

comuns em traumatismos torácicos em cães e gatos e estão presentes em 35% dos casos.

Podem ser secundárias a trauma contuso ou penetrante, havendo possibilidade de

instabilidade da parede torácica com movimentação paradoxal (SPACKMAN &

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CAYWOOD, 1987) e lesão de órgãos parenquimatosos, sendo o hemotórax uma

constante nestas situações (FIGHERA, 2008).

SHAHAR et al. (1997) afirmam que em reparações de lesões torácicas, o tecido

muscular restante pode ser insuficiente para a reconstrução da parede, havendo a

necessidade da aplicação de técnicas cirúrgicas reconstrutivas e utilização de implantes

sintéticos.

Padrões de fraturas costais múltiplos ou cominutivos, com impossibilidade de

osteossíntese, possuem indicação de remoção das costelas, sendo possível a remoção de

até quatro costelas e reconstrução por retalhos musculares, sem que haja movimento

paradoxal durante a respiração (ORTON, 1998). Tumores da parede torácica incluem os

primários de costelas e de esterno, as invasões de neoplasmas adjacentes e as metástases

à distância. Tumores primários de costelas são de comum ocorrência em tumores da

parede torácica, sendo frequentemente diagnosticados como sarcomas malignos

(MATTHIESEN, 1992).

O tratamento cirúrgico para tumores em parede torácica consiste na remoção em

bloco das tumorações, devendo ser respeitadas as margens de segurança de 3cm na

realização das incisões sobre porções teciduais macroscopicamente sadias, como

recomendado pelos princípios de cirurgia oncológica. Em casos de osteossarcoma

primário em costelas de cães, o tratamento cirúrgico deve ser combinado com

quimioterapia por aumentar significativamente a sobrevida destes pacientes. A

utilização de apropriado tratamento promove excelente prognóstico em casos de

condrossarcoma primário de costelas em cães, sendo reservado para os outros tipos de

tumores (LIPTAK et al., 2008).

São descritas diversas técnicas para reconstrução da parede torácica, como o uso

de: retalho periosteal da costela adjacente (GOODMAN, 1933), retalho músculo

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osteoperiosteal (GADZHIEV, 1936), retalho de fáscia lata (KELLER, 1946), tela de

polipropileno (GRAHAM, 1960), pericárdio equino conservado em glicerina a 98%

(STOPIGLIA et al., 1986), retalhos musculares pediculados (PAVLETIC, 2010),

cartilagem auricular conservado em glicerina a 98% (RAPPETI, 2006), malha de ácido

poliglicólico - Permacol® (MIRZABEIGI et al., 2011), costela e pleura artificiais

(ZHANG et al., 2011).

A promoção de uma reconstrução da parede de maneira a mimetizar a rigidez

promovida pelo arcabouço costal pode ser produzida pela aplicação da técnica do

“sanduíche de polimetilmetacrilato”, na qual são associadas, a reconstrução com tela de

polipropileno em dupla camada e polimetilmetacrilato (CARVALHO et al., 2010).

Atualmente existe tendência à utilização de material sintético nas reconstruções

torácicas (CARVALHO et al., 2010; ZHANG et al., 2011). Essa situação estimulou os

autores do presente trabalho a desenvolverem próteses costais utilizando

polimetilmetacrilato associado a fios de Kirschner, na busca de semelhança

morfofisiológica ao gradil costal, considerando a condição estética da reconstrução e a

disponibilidade para aplicação.

O ensaio biomecânico compressivo representa a técnica mais comumente

aplicada, na avaliação da resistência de materiais, pela possibilidade do teste de

pequenas estruturas (KELLER, 1946). Este ensaio será realizado com três pontos de

apoio, para avaliação das próteses em associação às costelas, de acordo com o citado

por LOPEZ & MARKEL (2000), que afirmam sobre a possibilidade de utilizar três ou

quatro pontos de apoio para este tipo de teste.

Em frente às considerações propostas, esta pesquisa teve por objetivo

desenvolver seis modelos de próteses de costela para cães, produzidas com

polimetilmetacrilato e fios de Kirschner, e avaliar a sua resistência por meio de teste

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biomecânico compressivo (CBR Califórnia) com três pontos de apoio, em prensa

SOLOTEST c.

MATERIAL E MÉTODOS

A partir da avaliação anatômica, no departamento de anatomia veterinária da

UFSM, puderam ser mensuradas as dimensões da 6a costela esquerda (Figura 1-b1) de

um cão, macho, 15kg, avaliando seu desenho anatômico e diante destes dados, definir as

medidas para produção das próteses.

A produção e modelagem inicial das próteses foram realizadas pela aplicação

manual de polimetilmetacrilatoa (PMMA / resina para reembasamento) sobre fios de

Kirschner b

de diâmetro de 1,5mm. Após a secagem do polímero, as peças foram

moldadas com a utilização de moto esmeril (Figura 1-b2), para redução de suas

dimensões até as medidas predefinidas de 80mm de comprimento x 7mm de largura x

3mm de espessura, na tentativa de padronização. Porém observou-se inviabilidade de

uniformização por este método, como demonstrado na figura 1-b3.

Em decorrência das irregularidades obtidas com a moldagem em moto esmeril

(Figura 1-b), modificou-se a metodologia empregada na produção e modelagem das

próteses. Produziu-se então uma prótese molde pelo método anteriormente citado,

buscando maior semelhança ao desenho anatômico da sexta costela, a ser utilizada

como padrão para produção de um molde em silicone, permitindo assim a padronização

das próteses (Figura 1-c). Para a produção do molde, utilizou-se borracha de silicone,

massa de modelar, vaselina sólida técnica e papel cartonado, como demonstrado na

figura 1-d.

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Dessa forma, foram criados seis diferentes modelos, como demonstrado na

figura 1-a1, que associados a um grupo representado por costelas íntegras, compuseram

os sete grupos a serem avaliados no teste biomecânico:

O delineamento estatístico definiu o n=5, como apropriado para a avaliação

significativa dos dados, na associação das próteses às costelas, sendo coletadas da 5ª à

10ª costelas esquerdas de cães para este estudo. O desenho experimental envolveu então

a avaliação destes grupos como descrito a seguir: grupo I (GI) – costelas íntegras

(controle); grupo II (GII) – prótese intercortical (pinos penetram entre as corticais no

leito receptor); grupo III (GIII) – prótese aposição (contato das bordas com o leito, pelas

extremidades); grupo IV (GIV) – prótese sobreposição (contato das extremidades com o

leito por sobreposição); grupo V (GV) – misto (intercortical/aposição); grupo VI (GVI)

– misto (intercortical/sobreposição); grupo VII (GVII) – misto (aposição/sobreposição).

Para avaliar a resistência à compressão dos métodos de aplicação das próteses à

costela foi desenvolvida uma plataforma de ensaios compressivos, definindo assim o

modelo mais resistente. O ensaio foi realizado com três pontos de apoio, sendo que dois

destes envolviam as extremidades costais apoiadas sobre a plataforma de testes (Figura

1-e1) e o terceiro correspondia ao ponto médio das próteses (envolvendo força de

compressão - figuras 1-e2, 1-e3).

As costelas utilizadas para avaliação biomecânica foram coletadas e

armazenadas sob refrigeração (-20ºC) por um período de médio de 15 horas, até o

momento de sua utilização no ensaio. O teste foi realizado em prensa SOLOTEST

(CBR Califórnia) para ensaios compressivos (Figura 1-e3), com capacidade de carga

mínima de 10N e carga máxima de 6750N. Ao se realizar compressão sobre

determinada estrutura, obteve-se leitura (L), no painel de medição, sendo este valor

aplicado à fórmula:

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Carga (N) = 13,723 x L + 53,5.

Para análise estatística foi utilizado o método de análise de variância

multifatorial – (Teste F), associado ao teste de Tukey (P<0,05), para avaliação do

delineamento em blocos com cinco repetições para cada um dos sete grupos.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A aplicação de diferentes técnicas reconstrutivas possibilita o fechamento da

parede torácica e manutenção da vida dos pacientes. Porém, segundo STOPIGLIA et al.

(1986), esses procedimentos em sua maioria promovem resultado morfofuncional e

estético insuficiente, com possibilidade de redução do espaço interpleural, condição

associada com morbidade e mortalidade pós-operatórias.

Para tanto, podem ser utilizados materiais sintéticos como náilon, silicone,

polimetilmetacrilato, tela de polipropileno, tela de poliglicaprone, tela de poliglactina

910 (MIRZABEIGI et al., 2011), costelas e pleura artificial (ZHANG et al., 2011). Para

CARVALHO et al. (2010), a tela de polipropileno, pela facilidade no manuseio e pelas

características biotoleráveis, além de não promover reações de corpo estranho, é

incorporada à parede torácica pelo crescimento tecidual do paciente através da malha.

Porém, segundo INCARBONE & PASTORINO (2001), sua aplicação pode permitir

movimentação paradoxal em reconstruções de extensas lesões que envolvam mais de

cinco espaços intercostais.

A produção das próteses de costela foi embasada na anatomia do osso em

questão e, em virtude da experiência dos autores desta pesquisa, na utilização do

PMMA em procedimentos ortopédicos, e da possibilidade de utilização deste material

na reconstrução da parede torácica relatada por CARVALHO et al. (2010). A criação

dos modelos buscou similaridade à estrutura óssea, somada a praticidade e efetividade

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de aplicação dos implantes. Os modelos foram baseados em informações constantes na

literatura, que corroboram com a aplicabilidade de suturas ósseas como métodos de

fixação de estruturas substitutivas à costela, em pacientes com fraturas (BJORLING,

1998).

A escolha da 6a costela para desenvolvimento da prótese costal foi baseada na

literatura que cita a 5a 6

a 7

a costelas como sendo as mais frequentemente lesionadas em

episódios traumáticos da parede torácica (ADAMS, 2010). O modelo de teste

compressivo foi adotado em decorrência das características ósseas das costelas de cães e

considerando a forma mais frequente de fratura que elas sofrem. Segundo ADAMS

(2010), fraturas de costela estão associadas a trauma incidente na face lateral do tórax,

condição que motivou a aplicação do teste de compressão lateral neste estudo.

A idealização dos modelos buscou o futuro desenvolvimento de próteses que

substituíssem as costelas de cães quando necessário, possibilitando a reconstrução e

manutenção da conformação torácica. Os modelos foram criados baseados nas técnicas

de pinos e cerclagem em virtude da aplicável utilização destes materiais, baixo custo e

disponibilidade dos mesmos. O método de fixação no leito foi realizado por

hemicerclagens em padrão Sultan modificado. O fio é aplicado por dois orifícios na

extremidade da prótese e ancoragem em um orifício produzido através das duas

corticais do coto costal (Figura 1-a2), para minimizar a lesão na implantação da prótese.

As cargas máximas de compressão obtidas nos diferentes grupos estão descritas

na tabela 1. O resultado obtido pela avaliação estatística verificou significância (P<0,05)

na comparação da resistência à força de compressão lateral do grupo I em comparação

aos outros grupos, suportando compressões de 205,54+2,64N o que demonstra que as

próteses têm menor resistência que a costela obtida em cadáveres.

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Na comparação entre as próteses, ocorreu diferença significativa (p<0,05) entre

os grupos II e IV, e os valores individuais encontrados pelo teste de compressão lateral

foram maiores no modelo do grupo II (140,22+1,15N), em comparação aos demais.

Neste modelo, também se observou maior estabilidade de implantação quando

comparado aos demais grupos, pois o método de aplicação intercortical promove uma

maior estabilidade quanto ao deslocamento lateral e flexão da interface prótese costela.

Este fato foi constatado pelos limites ocorridos nos testes compressivos, em que

a avaliação dos modelos intercorticais não foi limitada pelo deslocamento com flexão da

associação prótese/costela, e sim pela ocorrência de fratura da prótese em avaliação.

Diferindo dos demais testados, nos quais houve rotação da associação prótese/costela

promovendo flexão com deslocamento do eixo axial destas.

CONCLUSÃO

Das próteses propostas para utilização na reconstrução da costela de cães, o

modelo intercortical (GII) proporciona maior estabilidade axial, praticidade de

implantação e resistência aos ensaios biomecânicos, representando o modelo a ser

aplicado em caráter experimental.

FONTES DE AQUISIÇÃO

a - Jet acrílico auto polimerizante: Clássico artigos odontológicos Ltda. Av. Diógines

Ribeiro de Lima, 2720. São Paulo, SP.

b - Fios ortopédicos de Kirschner: Ortobio Indústria e Comércio de Produtos

Ortopédicos Ltda. Avenida Mauá, 1133 - Zona 03, 87050-020, Maringá, PR.

c – Prensa Soloteste® CBR-Califórnia, para teste de resistência de materiais: São Paulo,

SP.

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AGRADECIMENTO

Ao CNPq pelo apoio financeiro obtido por meio do projeto 307464/2011-3.

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Figura 1 - a1: modelos de prótese de costela elaborados; a2: métodos de fixação; b1:

mensuração das dimensões da 6a costela. b2: utilização de moto esmeril, b3:

irregularidade das dimensões das próteses. c1: modelagem do pino com a 6a costela

esquerda de um cão; c2: prótese molde pronta; c3: prótese molde implantada. d1:

materiais utilizados para confecção de molde de silicone (papel cartonado, borracha de

silicone, massa de modelar, pasta de vaselina); d2: forma em papel cartonado vedada

com massa de modelar; c3: produção do molde de silicone a partir da prótese molde. e1:

plataforma de testes compressivos para costelas; e2: posicionamento da costela sobre a

plataforma de testes; 3: aparelho de ensaios compressivos (Prensa de CBR – Califórnia).

2

b c

d

e

A B C D E F

1

a

3 2

1

1 2 3

1 2 3

2 1

3

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Tabela 1 - média e desvio padrão (SD) dos valores, em Newtons (N), obtidos em teste

de compressão lateral, utilizando prensa de ensaios universais CBR- Califórnia.

GRUPO

I

GRUPO

II

GRUPO

III

GRUPO

IV

GRUPO

V

GRUPO

VI

GRUPO

VII

1 208,56 139,95 135,83 112,50 67,22 117,99 108,39

2 201,70 141,32 149,56 115,25 94,66 122,11 80,94

3 207,19 139,95 122,11 60,36 112,50 115,25 96,04

4 205,82 138,58 67,22 67,22 178,37 115,25 91,92

5 204,45 141,32 60,36 60,36 138,58 117,99 82,31

M 205,54a 140,22

b 107,01

bc 83,13

c 118,27

bc 117,71

bc 91,92

bc

SD 2,64 1,15 40,71 28,26 42,49 2,81 11,19

Letras diferentes demonstram diferenças significativas entre as médias dos grupos, a

partir do teste de Tukey, considerando P<0,05.

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3. CAPÍTULO 2

Próteses segmentares de costela (modelo intercortical) produzidas com

polimetilmetacrilato (PMMA / resina para reembasamento) ou ácido polilático

(PLA) em associação a fios de Kirschner em cães: estudo clínico,

videotoracoscópico, radiográfico e histológico

Antonio Soares Coutinho JuniorI*

; Sabrina BäumerI; Maicol Ache Cancian

II; Shaiane

MejolaroII; Patrícia Kohlrausch

II ; Sérgio Santalucia

I; Jorge Luiz Costa Castro

I; Àguedo

AragonesIII

; André Vasconcelos SoaresIV

; Maurício Veloso BrunIV

; Alceu Gaspar

RaiserIV

.

(Artigo a ser enviado para publicação na Ciência Rural - Revista do Centro de Ciências

Rurais da Universidade Federal de Santa Maria-RS, Brasil)

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Próteses segmentares de costela (modelo intercortical) produzidas com

polimetilmetacrilato (PMMA / resina para reembasamento) ou ácido polilático

(PLA) em associação a fios de Kirschner em cães: estudo clínico,

videotoracoscópico, radiográfico e histológico

Segmental rib prosthesis (model intercortical) produced with polymethylmethacrylate

(PMMA / resin to reline) or polylactic acid (PLA) in association with Kirschner wires in

dogs: clinical, Videothoracoscopic, radiographic and histological

Antonio Soares Coutinho JuniorI*

; Sabrina BäumerI; Maicol Ache Cancian

II; Shaiane

MejolaroII; Patrícia Kohlrausch

II ; Sérgio Santalucia

I; Jorge Luiz Costa Castro

I; Águedo

AragonesIII

; André Vasconcelos SoaresIV

; Maurício Veloso BrunIV

; Alceu Gaspar

RaiserIV

.

RESUMO

A ocorrência de lesões torácicas ocasionadas por traumas ou neoplasmas na

parede torácica, é frequente na rotina clínico-cirúrgica de cães e gatos. Buscando uma

opção para correção de lesões extensas nas costelas foi realizada aplicação in vivo de

próteses segmentares de costela modelo intercortical produzidas com

polimetilmetacrilato (PMMA / resina para reembasamento) ou ácido polilático (PLA),

as quais possibilitaram a reparação de defeito produzido sobre a face lateral da 6a

costela esquerda de 12 cães. Obtiveram-se resultados clínicos, radiográficos, videotora-

___________ I Programa de Pós-graduação em Medicina Veterinária (PPGMV), Universidade Federal de Santa Maria

(UFSM), 97105-900, Santa Maria, RS, Brasil. *Autor para correspondência: [email protected]. II Graduação em Medicina Veterinária, Centro de Ciências Rurais (CCR), UFSM, Santa Maria, RS,

Brasil. III Pós-doutorando REUNI 2012/13, Departamento Odontologia, UFSC (Universidade Federal de Santa

Catarina). IV Departamento de Clínica de Pequenos Animais (DCPA), Centro de Ciências Rurais (CCR), UFSM,

Santa Maria, RS, Brasil. Bolsistas CNPq – Brasil.

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coscópicos e histológicos que confirmam a possibilidade de utilização, e em avaliação

aos 360 dias pós-implantação definiu-se a maior estabilidade de implantação das

próteses produzidas com PMMA.

Palavras-chave: reconstrução costal, trauma, neoplasia, movimentação paradoxal,

toracoscopia.

ABSTRACT

The occurrence of chest injuries caused by trauma or neoplasms in the chest wall, is

common in clinical-surgical routine of dogs and cats. Seeking an option for the

correction of extensive lesions of the ribs was performed in vivo application of

prosthetic segmental (intercortical rib model) produced with polymethylmethacrylate

(PMMA / resin to reline) or polylactic acid (PLA), which enabled the repair of defects

produced on the face side of the sixth left rib 12 dogs. Results were obtained clinical,

radiographic, videothoracoscopic and histologic that confirm the possibility of use, and

evaluation at 360 days post-deployment set up a more stable prosthesis implantation

with PMMA produced.

Key words: coastal reconstruction, trauma, neoplasm, flail chest, thoracoscopy.

INTRODUÇÃO

A reconstrução da parede torácica representa um desafio aos cirurgiões em todo

o mundo, considerando a funcionalidade a ser reestabelecida, as lesões concomitantes a

um trauma torácico, a extensão das ressecções em quadros neoplásicos ou o aspecto

cosmético pós-operatório.

São descritas diversas técnicas para reconstrução da parede torácica, como o uso

de: retalho periosteal da costela adjacente (GOODMAN, 1933), retalho músculo

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osteoperiosteal (GADZHIEV, 1936), retalho de fáscia lata (KELLER, 1946), tela de

polipropileno / Marlex® (GRAHAM, 1960), pericárdio equino conservado em glicerina

a 98% (STOPIGLIA et al., 1986), retalhos musculares pediculados (PAVLETIC, 2010),

cartilagem auricular conservado em glicerina a 98% (RAPPETI, 2003), Permacol®

(pleura sintética / fáscias de suíno) (MIRZABEIGI et al., 2011), e costela e pleura

artificiais produzidas a partir de material biológico de suínos (ZHANG et al., 2011).

Na reparação de amplas lesões da parede torácica, existe uma tendência à

utilização de material sintético nestas reconstruções torácicas, pela disponibilidade e

versatilidade destes implantes (ZHANG et al., 2011).

A técnica do “sanduíche de polimetilmetacrilato” possibilita a reconstrução de

extensa lesão da parede torácica produzindo rigidez semelhante à promovida pelo

arcabouço costal, com aplicação de dupla camada de tela de Marlex® interposta por

uma camada de polimetilmetacrilato (CARVALHO, 2010).

Os poliésteres degradados por hidrólise como ácido polilático e os seus

copolímeros (PLGA) têm sido amplamente utilizados na realização de pesquisas na

engenharia de tecidos devido à sua boa biocompatibilidade e biodegradabilidade

(MESSIAS, 2009). Estes oferecem diversas vantagens para o desenvolvimento de

scaffolds em engenharia de tecidos, tendo capacidade para se adequar as propriedades

mecânicas e cinética de degradação para atender às diversas aplicações (PATHIRAJA

& RAJU, 2003).

A videotoracoscopia possibilita a avaliação da cavidade torácica através de

acessos minimamente invasivos, causando mínima lesão tecidual e permitindo a

observação intracavitária e inspeção das estruturas intratorácicas, além de possibilitar o

manejo da ocorrência de pneumotórax em cães (PIGATTO, 2008).

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Estas situações estimularam ao desenvolvimento de próteses segmentares de

costela utilizando polimetilmetacrilatob (PMMA / resina para reembasamento -

inabsorvível – prótese permanente) ou ácido poliglicólicod (PLA / absorvível –

substituição do biomaterial), ambas associadas a fios de Kirschnera em sua composição.

O modelo intercortical, foi o formato definido como mais apropriado, em estudo prévio

sob avaliação biomecânica em que se utilizou o PMMA (artigo1).

Os objetivos deste estudo foram: a avaliação clínica pós-implantação das

próteses segmentares de costela modelo intercortical mediante exames radiográficos

toracoscópicos e histológicos; comparação da resposta tecidual aos materiais utilizados;

avaliação da capacidade de substituição de segmento costal pelas próteses propostas.

MATERIAL E MÉTODOS

Preparação dos animais

Foram obtidos no biotério central do Hospital Veterinário da Universidade

Federal de Santa Maria, 12 cães, machos com variação de peso entre 12,5 e 23,8kg

(16,50kg±1,04). Estes animais permaneceram hospedados em canis individuais, em

ambiente com temperatura controlada, e acesso a uma área aberta comum, para

atividades durante algumas horas por dia. A manutenção nutricional foi realizada por

meio do fornecimento de água e ração balanceada ad libitum.

Os cães receberam anti-helmíntico à base de doramectina no momento de

chegada, repetido após 21 dias e a cada quatro meses, até o fim do experimento, quando

foram doados. Eles foram avaliados mediante exame clínico geral, avaliação

hematológica (pré-cirúrgicos e programados) e estudo radiográfico da cavidade torácica,

os quais verificaram a integridade física dos animais, e possibilitaram suas participações

no experimento.

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Cada um dos cães foi radiografado nas projeções latero-medial esquerda e

ventro-dorsal obliquada à esquerda no pré-operatório, aos 29, 59 e 119 dias pós-

implantação. A avaliação hematológica consistiu de hemogramas e testes bioquímicos

avaliando creatinina, albumina e alanina-aminotransferase (ALT), aspartato-

aminotransferase (AST) e fosfatase alcalina (FA), realizados 24 horas antes do

procedimento cirúrgico (momento zero), aos 15, 30 e 45 dias de pós-operatório.

A preparação para a intervenção cirurgia consistiu de jejum sólido por 12 horas e

líquido por quatro horas. Cada animal foi pré-medicado com de cloridrato de

acepromazina (0,05mg kg-1

) e cloridrato de tramadol (2,0mg kg-1

), por via

intramuscular.

Distribuição dos animais

Os doze cães em experimentação foram organizados em dois grupos de seis

animais e receberam próteses produzidas com os dois materiais propostos, sendo o

polimetilmetacrilato (PMMA)b aplicado inicialmente nos cães do grupo I, e o ácido

polilático (PLA)d aplicado inicialmente nos cães do grupo II.

Elaboração das próteses

As dimensões padronizadas para as próteses segmentares de costela foram:

80mm de comprimento, 7mm de largura por 3mm de espessura.

As próteses de PMMA foram produzidas pela aplicação do método descrito no

artigo 1 desta dissertação, e possuem em sua composição a presença de um fio de

Kirschnera de 1,5mm de espessura e 110mm de comprimento com pontas trifacetadas e

extremidades de implantação de 15mm. O grau de encurvamento de cada prótese foi

definido pela avaliação radiográfica no pré-operatório.

As próteses de PLA foram produzidas com as mesmas dimensões da anterior,

porém em virtude da característica de plasticidade do material, algumas modificações

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foram necessárias para possibilitar sua produção e funcionalidade. O fio de Kirschnera

de 1,5mm em associação a este material necessitou de encurvamento na sua porção

central para evitar a rotação do polímero sobre o pino, o que facilitou, a diferenciação

das próteses implantadas na avaliação das radiografias.

O polímero PLA por ser maleável possibilitou a moldagem das próteses no

momento de implantação cirúrgica das mesmas, em comparação à curvatura da 5a e 7

a

costelas esquerdas, em cada unidade experimental.

Anestesia e intervenção cirúrgica

Após 20 minutos da administração da MPA, foi realizada tricotomia ampla do

hemitórax esquerdo e encaminhamento ao bloco cirúrgico.

Os pacientes foram submetidos à profilaxia antimicrobiana com cefalotina

sódica (30mg kg-1

) imediatamente antes da indução anestésica, e após 1h30min até o

término do procedimento. A indução foi obtida pela aplicação intravenosa de propofol

(4,0mg kg-1

) seguida por bloqueio intercostal com cloridrato de bupivacaína (1,0mg kg-

1) e cloridrato de Lidocaína (1,0mg kg

-1). A manutenção anestésica foi realizada com

anestesia inalatória por meio de vaporizador calibrado, e volume de 0,5% com

isofluorano em oxigênio 100% com ventilação mecânica ciclada a volume.

Os animais receberam infusão contínua à base de dipirona (25mg kg-1

) no

transoperatório, associada à administração de cloridrato de tramadol (5mg kg-1

) como

protocolo analgésico pós-operatório. O acesso cirúrgico foi realizado na parede costal

esquerda seguindo a abordagem descrita em ORTON (2003).

Após a exposição da 6a costela foi mensurada com paquímetro, a distância de

3cm a partir da junção costo-condral, para a marcação do ponto ventral de secção.

Removeu-se então um segmento costal de 8cm sob osteotomia com cisalha de Liston,

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seguido pela perfuração dos cotos costais remanescentes com perfurador intercortical

criando o ponto de aplicação do fio de Kirschner da prótese.

A estabilidade foi assegurada com um ponto de Sultan modificado, em cada

extremidade, ancorado em perfuração prévia, em cada coto costal e dois em cada

extremidade da prótese (conforme trazido no artigo1). Para tanto nas próteses de

PMMA foi usado fio de Kirschner de diâmetro 0,6mm e nas de PLA mononáilon n.0c.

Para estabilização costal foram usados três pontos de sutura, um no centro e um

em cada extremidade, com fio de mononáilon n.0. A sutura foi iniciada pelo fio central

que contornou a 7a costela na sua face caudal no sentido latero-medial, em seguida

dando uma volta completa ao redor da prótese, e circundando a 5a costela no sentido

médio-lateral, para fechamento da sutura na face lateral desta. Posteriormente foram

aplicados pontos sobre as extremidades das próteses, circundando a 5ª e 7ª costelas e

ficando o fio posicionado sobre a face lateral da 6ª costela. Na sequencia, a musculatura

costal foi aproximada com fio de mononáilon n.2-0 e o tecido subcutâneo e bordas da

pele por sutura intradérmica em padrão colchoeiro, com o mesmo fio. A síntese cutânea

foi completada com pontos de Wolf com fio mononáilon n.3-0.

O curativo foi realizado com tintura de benjoim aplicado sobre as bordas da

ferida cirúrgica e, após secagem, aplicou-se micropore, sendo refeito a cada 3 dias, até a

remoção dos pontos cutâneos no 10o dia pós-operatório.

No pós-operatório os animais receberam o protocolo de cefalotina (30mg kg-1

por oito dias); tramadol (5mg kg-1

, por sete dias) e maxicam (0,1mg kg-1

, por sete dias).

Após esta etapa de implantação inicial, dois animais de cada grupo foram

submetidos a procedimentos de biópsia pós-implantação aos 30, outros dois aos 60 e os

demais aos 120 dias, em que se removeu a prótese, em associação a segmentos de

costela de 1cm, em cada extremidade, para posterior avaliação histológica das interfaces

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prótese-costela. No local foi inserida uma nova prótese produzida com o outro material

em teste e 2cm maior que a primeira prótese implantada. Dessa forma, em cada animal

foi possível a observação clínica e radiológica pós-operatória da aplicação de ambos os

materiais aos 30, 60, 120 após a primeira intervenção, além da avaliação clínica aos

360, 330 e 270 dias após as reintervenções respectivamente aos tempos avaliados.

Toracoscopia e método de avaliação da capacidade de consolidação óssea

Cada um dos cães foi submetido à toracoscopia paraxifóide imediatamente antes

da implantação costal e, aos pares, aos 30, 60 e 120 dias, antes da obtenção do material

para estudo histopatológico. Sendo posicionados em decúbito dorso-lateral direito,

realizando-se pneumotórax prévio com ar ambiente (10ml kg-1

). Para produção do

pneumotórax, utilizou-se uma seringa de 60ml acoplada à dânula e scalp 18G, com o

qual foi realizada toracocentese próximo a junção costo-condral esquerda no 8o espaço

intercostal.

Procedeu-se, então, incisão cutânea, de aproximadamente 5mm, 2cm

caudalmente à junção condro-esternal esquerda, através da qual se realizou a introdução

do portal endoscópico (5mm) pelo acesso paraxifóide. Por esse acesso, foi introduzido

endoscópio de 4,7mm de diâmetro e 30º para avaliação do interior do hemitórax

esquerdo.

Após inspeção da cavidade foi realizada desmontagem do portal

vídeolaparoscópico com remoção de sua válvula, permitindo dessa forma a introdução

de dreno torácico de 14F pelo interior do portal videolaparoscópico, para manutenção

pós-operatória da pressão negativa intra-pleural.

A 9a costela também foi abordada na 1

a intervenção, sendo osteotomizada em

dois pontos com cisalha de Liston no 20, produzindo um segmento ósseo de 8cm em sua

porção média. Este, por sua vez, foi estabilizado pela aplicação de sutura óssea com fio

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de aço (0,6mm) em padrão isolado simples ancorado a orifícios produzidos na direção

médio-lateral da 9a costela, seguindo a técnica descrita por ZHANG et al. (2011). A

aplicação do osso autógeno serviu de comparação ao método envolvendo implante

sintético, ao mesmo tempo, que permitiu a avaliação da capacidade de consolidação

óssea individual dos animais em experimentação. A síntese tecidual para correção do

acesso à 9a costela seguiu a mesma conduta utilizada para o acesso à 6

a costela, como

descrito anteriormente.

Processamento do material coletado

Do material colhido, foram separados, em cada extremidade, segmentos

medindo 1cm da prótese e 1cm da costela receptora que foram fixadas em formol 10%

por 24-48 horas. Após a clivagem, foram submetidas a processo de descalcificação com

ácido fórmico a 5% por dois a três dias. Após término do processamento de rotina,

foram embebidas em parafina, com preparação de lâminas histopatológicas de 4µm, as

quais foram coradas pela técnica de hematoxilina e eosina e avaliadas por microscopia

de luz em aumento de 100X.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

O protocolo analgésico foi eficiente. Todos os animais retornaram às atividades

em até 48 horas pós-cirúrgicas, realizando as suas necessidades fisiológicas e

movimentando-se sem desconforto. Pela avaliação clínica pós-implantação, constatou-

se que a prótese causou mínima alteração na movimentação do segmento lateral da

parede torácica, pois junto ao implante foram preservados e fixados, os músculos

elevadores e retratores costais que, segundo KÖNIG & LIEBICH (2012), são

responsáveis pela sua movimentação.

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Os músculos grande dorsal e serráto dorsal cranial e serráto dorsal caudal, após

cicatrização com formação de tecido fibroso, também foram responsáveis pela

movimentação passiva da prótese em associação aos segmentos de costela e ao

movimento das costelas adjacentes, como citado por RAPPETI (2006).

O exame clínico dos animais, por meio de inspeção, auscultação, percussão e

palpação definiram ausência de dor, adequada movimentação da parede torácica, sem

alterações macroscópicas e manutenção da capacidade respiratória. Ressalta-se que os

pacientes mantiveram-se clinicamente saudáveis por até 360 dias após a reintervenção.

A avaliação radiográfica aos 120 dias de pós-operatório possibilitou definir a

ocorrência de consolidação das linhas de osteotomia, na 9a costela, de todos os

segmentos reimplantados pelo método de ZHANG (2011), porém houve presença de

desalinhamento aposicional dos fragmentos que ocorreu em 25% dos casos, em

decorrência da possibilidade de deslocamento lateral na aplicação do citado método.

A inspeção pelas radiografias permitiu definir o posicionamento e estabilidade

das próteses aos 29, 59 e 119 dias pós-implantação em ambos os grupos, além da

verificação da capacidade de cicatrização óssea de cada indivíduo baseada na reparação

das osteotomias produzidas na 9a costela esquerda em todas as unidades experimentais.

Nesta avaliação foi observada presença de deslocamento do ponto de ancoragem

na extremidade distal da costela em um animal (8,33%) do grupo I (PMMA) avaliado

aos 29 dias pós-implantação. Esta ocorrência foi relacionada à tensão excessiva na

aplicação das suturas com fio de aço inox ocasionando ruptura do tecido ósseo e

deslocamento da prótese do eixo de aposição.

O exame radiográfico não permitiu detectar alterações no parênquima pulmonar,

embora tenham ocorrido aderências pulmonares em dois pacientes, condição constatada

por toracoscopia. Apesar das aderências pulmonares os lobos permaneceram funcionais,

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e os animais não apresentavam alterações do padrão respiratório, concordando com o

BJORLING (1998), o qual cita que essas lesões pulmonares podem se apresentar de

maneira assintomática.

A técnica de toracoscopia adotada foi adequada e a utilização de endoscópio

rígido de 4,7mm e 30° favoreceu a visualização das estruturas alvo no interior da

cavidade torácica, pelo maior ângulo de visão possibilitado pela angulação da lente. O

exame toracoscópico paraxifóide transdiafragmático permitiu acesso minimamente

invasivo, conforme trazido por PIGATTO (2008). A instituição do pneumotórax visou à

criação de espaço intratorácico e redução do risco de iatrogenias durante o acesso

paraxifóide “às cegas”. Acesso que causou mínima lesão tecidual e possibilitou a

inspeção do interior da cavidade torácica, em particular da face medial das próteses

implantadas.

Pelos 24 exames realizados, embora a prótese estivesse exposta (Figura 1b),

identificou-se aderências pulmonares em apenas dois animais, sendo um do grupo

PMMA avaliado aos 60 dias pós-implantação e o outro do grupo PLA avaliado aos 30

dias pós-implantação (Figura 1c). Essa aderência provavelmente foi ocasionada pelo

contato dos lobos pulmonares com superfície irregular das próteses, as quais não

possuíam recobrimento mesotelial. A baixa incidência dessa complicação

provavelmente se deva aos movimentos respiratórios que por serem constantes

minimizam a possibilidade de aderência.

O padrão de sutura foi adequado para estabilização das próteses produzidas com

PMMA, porém na implantação da primeira prótese de PLA, no1o animal do 2

o grupo,

ocorreu ruptura da extremidade da prótese durante a aplicação da sutura. Dessa forma,

neste grupo foi padronizada a utilização do fio de mononáilon n.0 para as suturas de

fixação que demonstrou resistência suficiente para manter a estabilidade, nesse

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momento, prevenindo a dilaceração. Porém, nas avaliações radiográficas de controle

pós-implantação foi detectada rotação das próteses em três animais do grupo II (PLA),

que podem ser relacionadas ao fio de mononáilon, o qual possui características de

elasticidade que possibilitam movimentação da prótese, associada à baixa resistência do

PLA podem ser causas da falha de estabilidade neste caso.

A avaliação do método de implantação descrito por ZHANG (2011), aplicado na

osteossíntese do segmento médio da 9a costela esquerda das unidades experimentais,

apresentou falhas de estabilidade, ocorrendo o desalinhamento do segmento de costela

reimplantado, pela ruptura do ponto de fixação das suturas envolvendo a extremidade

costal em dois animais do grupo I (PMMA) e em um animal do grupo II (PLA). Esta

condição correspondeu a 25% dos casos. Portanto, a técnica de sutura com Sultan

modificado oferece maior estabilidade.

As análises histológicas apresentaram semelhança de padrão de acordo com o

grupo avaliado. As próteses de PMMA produziram reação inflamatória em menor

intensidade que as de PLA, como já esperado pelas características de

biocompatibilidade de cada material.

As amostras obtidas dos cães do grupo I (PMMA) demonstraram acentuada

fibrose, caracterizada por mantos de fibroblastos com acentuada deposição de colágeno

denso intracelular, com múltiplos fragmentos de ossos neoformados. Neste grupo houve

presença de infiltrado linfoplasmocítico multifocal de grau leve a moderado com

discreta presença de macrófagos (Figura 2). Já nas amostras dos animais do grupo II

(PLA) verificou-se múltiplos granulomas, caracterizados por macrófagos epitelióides e

células gigantes multinucleadas normalmente presentes em reações do tipo corpo

estranho. A intensa presença de infiltrado linfoplasmocítico, circundando fragmentos de

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material cristalóide representa o processo de reabsorção do ácido polilático, o qual foi

circundado pela formação de fibrose acentuada e deposição de colágeno (Figura 3).

Os resultados obtidos com as próteses de PMMA concordam com MORAIS

(2007) quanto à observação de que esse material apresenta características biotoleráveis

e que produz pouca reação celular. Por se tratar de um material inabsorvível

permanecerá sempre como uma prótese, mesmo que isolada por tecido fibroso. Porém

no presente estudo, verificou-se neoformação óssea em três animais deste grupo

avaliados em cada um dos períodos de biópsia: 30 dias (Figura 2a), 60 dias (Figura 2b)

e 120 dias (Figura 2c). Desta forma, verificou-se a ocorrência de melhor associação

desta prótese ao organismo receptor.

As próteses de PLA apresentaram menor resistência à implantação, verificando-

se os mesmos achados de MESSIAS (2009). Essa implantação caracteriza-se por

intensa reação celular devido à mobilização ocasionada pelo processo de absorção do

material. Esse material não produziu os resultados descritos na literatura (MESSIAS,

2009), relacionados à capacidade de osteo-integração, porém induziu a formação de

intensa fibrose com deposição acentuada de colágeno, condição que indica processo de

encapsulamento.

A utilização de próteses constituídas por materiais diferentes está relacionada

diretamente à característica de biocompatibilidade de cada material. No presente estudo,

o primeiro material proposto para utilização no grupo I (PMMA) possui características

de inabsorção e biotolerância. Este, teoricamente promoveria baixa reação tecidual,

sendo encapsulado e permanecendo como uma prótese por tempo indeterminado.

O material proposto para utilização no grupo II (PLA) possui características de

bioabsorção e osteointegração ao tecido do receptor, condição que, teoricamente

promoveria formação de novo tecido ósseo sobre o material da prótese a ser aplicada em

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substituição a um segmento de costela, porém não foi observada esta substituição nos

tempos propostos neste estudo.

CONCLUSÕES

Em vista dos resultados obtidos no período de 390 dias de avaliação, conclui-se

que:

A aplicação experimental do modelo de prótese segmentar, intercortical de

costela, em substituição à porção média da 6a costela esquerda de cães produz resultado

clínico, funcional e estético adequado na implantação;

Tanto as próteses de polimetilmetacrilato (PMMA) como a de ácido polilático

(PLA) são envolvidas por tecido fibroso com tendência a encapsulamento do primeiro e

reabsorção do segundo, com proliferação fibrosa;

A toracoscopia paraxifóide transdiafragmática é adequada para avaliações

intratorácicas em cães após implantação experimental de prótese única de costela,

permitindo a visualização e avaliação de órgãos e parede costal no hemitórax abordado.

COMISSÃO DE ÉTICA NO USO DE ANIMAIS – CEUA/UFSM

Esta pesquisa foi aprovada pelo CEUA sendo registrada sob o número 094/2011.

AGRADECIMENTO

Ao CNPq pelo apoio financeiro obtido por meio do projeto 307464/2011-3.

FONTES DE AQUISIÇÃO

a – Fios ortopédicos de Kirschner - Ortobio Indústria e Comércio de Produtos

Ortopédicos Ltda. Avenida Mauá, 1133 - Zona 03 - CEP 87050-020 - Maringá – PR.

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b - Jet acrílico auto polimerizante – Clássico artigos odontológicos Ltda. Av. Diógines

Ribeiro de Lima, 2720. São Paulo – SP.

c – Fios cirúrgicos - Shalon Fios Cirúrgicos Ltda. Avenida C-255, 270, salas 606/611,

Centro empresarial Sebba, Bairro Nova Suíça,74280-010, Goiânia - GO.

d - Ácido polilático obtido mediante importação e fornecido pelo Dr. Águedo Aragones

Odontologista, profissional liberal, SC, Brasil..

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Figura 1 – a. imagem de avaliação toracoscópica pré-impantação; b. imagem de

avaliação toracoscópica (60 dias pós-implantação) evidenciando segmento de prótese

de PMMA sem cobertura de tecido fibroso; c. imagem de avaliação toracoscópica

demonstrando aderência pulmonar à prótese segmentar de costela aos 30 dias pós-

implantação; d/e/f. radiografias torácicas de unidade experimental do grupo 1

(PMMA) em projeção lateral esquerda aos 0 e 30 dias pós-implantação e aos 30 pós-

reintervenção, respectivamente. Verifica-se o adequado posicionamento da prótese

de PMMA.; g/h/i. radiografias torácicas de unidade experimental do grupo 2 em

projeção lateral esquerda aos 0 e 30 dias pós-implantação e aos 360 pós-

reintervenção, respectivamente. Ocorreu rotação da prótese de PLA em 3 unidades

experimentais, duas aos 30 e uma aos 120 dias pós-implantação. Após reintervenção

(aplicação de prótese de PMMA) e reavaliação aos 360 dias, não foi obervado desvio

de posicionamento das próteses.

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Figura 2 - Imagens histológicas das unidades experimentais do grupo 1 (PMMA): o

padrão de reação celular foi semelhante nos indivíduos desse grupo, com neoformação

óssea nas amostras a1 e a2 (30 dias) e a4 (60 dias). Houve acentuada fibrose e formação

intensa de mantos de fibroblastos com deposição densa de colágeno intracelular. A

unidade a3 (60 dias) demonstrou reação inflamatória com presença de leve infiltrado

linfoplasmocítico multifocal. Unidades a5; a6 (120 dias) demonstrando intensa

deposição de colágeno.

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Figura 3 - Imagens histológicas das unidades experimentais do grupo 2 (PLA): o padrão

de reação celular foi semelhante nos indivíduos desse grupo, com presença de

inflamação granulomatosa nas amostras a7 e a8 (30 dias); nas amostras a9 e a10 (60

dias). Torna-se evidente a presença de macrófagos epitelióides e intensa resposta celular

do tipo corpo estranho circundando fragmentos de material cristalóide (PLA), com

acentuada fibrose e deposição de colágeno. Na amostra a11 (120 dias), pode ser

observada área de necrose associada à produção de fibrose. Na amostra a12 (120 dias)

pode ser observada deposição de colágeno e presença de fibroblastos.

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4. COMENTÁRIOS FINAIS

As reconstruções de parede torácica devem promover estabilização, impedir

movimentação paradoxal e possibilitar adequada cicatrização tecidual (ORTON, 1998).

Dentre as diversas técnicas descritas para reconstrução da parede torácica, todas

promovem o fechamento da lesão, porém poucas promovem adequado resultado

cosmético e estético pós-implantação (MIRZABEIGI et al., 2010; ZHANG et al., 2011).

Como citado por MATTHIESEN et al. (1992), a reconstrução deve ser rígida para evitar

a ocorrência de movimentação paradoxal, de forma a promover um mínimo de

alterações na conformação torácica objetivando a funcionalidade da mecânica

respiratória.

A prótese desenvolvida nesta pesquisa alcançou esses objetivos especialmente

àquela confeccionada de PMMA, que produziu maior estabilidade de implantação pelo

método proposto. A avaliação biomecânica dos modelos propostos definiu o

intercortical como o de maior resistência e de maior facilidade de aplicação, sendo então

empregada nas unidades experimentais do trabalho 2.

A estabilidade da prótese nas 12 unidades experimentais demonstrou boa

aplicabilidade, havendo ocorrência de deslocamento destas em apenas um animal do

grupo PMMA e em três animais do grupo PLA. Essa avaliação foi realizada por meio

de exames radiográficos os quais evidenciaram o posicionamento das próteses em

relação aos cotos de costela.

Os animais nos quais ocorreu o deslocamento das próteses implantadas, não

apresentavam sinais clínicos de alteração respiratória, ou mesmo sinais de dor, sendo

esta alteração do posicionamento apenas um achado no exame radiográfico, o qual não

apresentava significado clínico.

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A comparação das respostas teciduais frente a aplicação das próteses produzidas

com os citados materiais sugeriu melhor resultado histológico, no prazo avaliado, ao

PMMA, pela menor reação tecidual instituída, com uma menor resposta

linfociticoplasmocitária e presença de neoformação óssea e densos mantos de colágeno.

A avaliação histológica do grupo PLA demonstrou intensa reação celular do tipo corpo

estranho, com intensa inflamação granulomatosa e presença de macrófagos epitelióides

envolvendo material cristaloide.

Alguns autores (SHAHAR et al., 1997) afirmam que em reparações de lesões

torácicas, o tecido muscular restante pode ser insuficiente para a reconstrução da parede,

podendo haver a necessidade da aplicação de técnicas cirúrgicas reconstrutivas e

utilização de implantes sintéticos. CARVALHO (2010), afirma que na atualidade tem-

se recorrido a estes para extensas reconstruções. A associação das próteses segmentares

de costela com outras técnicas de reconstrução como as citadas por ZHANG, (2011)

podem ser eficazes na reconstrução de grandes lesões na face lateral do gradil costal.

5. CONCLUSÕES

Conclui-se que:

- As próteses segmentares de costela modelo intercortical são as mais eficientes

na aplicação em substituição ao segmento médio de uma única costela;

- O exame radiográfico possibilita a avaliação do posicionamento e estabilidade

pós-implantação das próteses segmentares de costelas nos diferentes tempos de

evolução;

- A avaliação histológica indica que as próteses PMMA, durante o período

estudado, desencadeiam menor reação inflamatória e maior estabilização pelo

envolvimento com tecido colágeno.

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6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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