LEANDRO ROMANO
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
São Paulo
2006
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2
LEANDRO ROMANO
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
Tese apresentada para obtenção do
título de Mestre, junto à Faculdade
de Medicina Veterinária e Zootecnia
da Universidade de São Paulo.
.
Departamento:
Cirurgia
Área de Concentração:
Cirurgia
Orientador:
Prof. Dr. Cássio R. Auada Ferrigno
São Paulo
2006
3
PARECER DA COMISSÃO DE BIOÉTICA
4
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
Tese apresentada ao Programa de Pósgraduação em Cirurgia junto à 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: _____________________
5
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
6
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.
7
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.
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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) pXX – 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.
9
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), pXX - 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.
10
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
11
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
12
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
13
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
14
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
15
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.....................................................................................................70
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 extraarticulares. 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
aproxima.
proposta se
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).
Têm sido identificados mecanorreceptores e terminações nervosas dentro das
fibras do ligamento cruzado cranial . A inervação do ligamento serve como
20
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
lesões, depende da magnitude e direção da força traumática e da posição da
articulação, quando tal forca e aplicada. (ARNOCZKY; MARSHALL, 1997).
21
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 (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).
22
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)
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).
23
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).
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
24
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).
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).
25
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
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.
26
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.
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.
27
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.
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
28
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,
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
29
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
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 intraarticulares teriam melhor indicação nos processos agudos, porém, esta idéia
permanece controversa.
30
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.
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.
31
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.
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.
32
G
A
B
F
E
C
D
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 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.
33
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.
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.
34
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 préperfurado em torno da tuberosidade tibial.
35
A
C
E
D
B
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).
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.
A
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).
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).
B
A
Figura 4 - Detalhe da máquina de ensaios kratos 5000.; A: Componente eletrônico;
B: Componente mecânico.
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.
Este representa o ensaio do Joelho nº 01 - Instante 1:
Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1
Tabela 01 -
JE1INT
Rig2
Rig3
40
98,88 98,96 99,01
5,85
5,93
6,04 25,51 29,60
(N)
(mm)
(N/mm)
Tabela 02 - Este representa o ensaio do Joelho nº 01 - Instante 2 :
Rig2
JE1LES Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1
98,91 99,06 99,08 14,42
14,65
14,77
18,72 22,49
Tabela 03 - Este representa o ensaio do Joelho nº 01 - Instante 3 :
JE1REC Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1
98,75
98,84
98,93
6,10
6,40
Rig3
17,28
17,34
JE1LES
95
90
90
85
85
80
80
75
75
70
70
65
65
60
60
55
55
Força [N]
95
50
45
40
50
45
40
35
35
30
30
25
25
20
20
15
15
10
10
5
5
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Deformação [mm]
22
24
26
28
30
32
0
34
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Deformação [mm]
JE1REC
95
90
85
80
75
70
65
60
Força [N]
Força [N]
JE1INT
Rig3
22,74
Rig2
16,21
6,76
29,60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Tabela 04 -
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Deformação [mm]
24
26
28
30
32
34
36
Este representa o ensaio do Joelho nº 02 - Instante 1:
55
60
65
70
75
80
85
90
41
JE2INT
Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1
Gcran2
Rig1
Gcran3
Rig2
Rig3
100,18 100,42 100,45
4,15
4,34
4,43 28,44 35,84
(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
100,26 100,22 100,30 13,70
13,78
13,83
23,49 24,20
38,98
Rig3
24,15
Tabela 06 - Este representa o ensaio do Joelho nº 02 - Instante 3 :
JE2REC Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1
99,58
99,91
99,90
4,57
4,85
Rig2
Rig3
19,95 24,51 25,16
5,00
JE2LES
95
95
90
90
85
85
80
80
75
75
70
70
65
65
60
60
55
55
Força [N]
100
50
45
50
45
40
40
35
35
30
30
25
25
20
20
15
15
10
10
5
5
0
0
2
4
6
8
10
12
14
Def ormação [mm]
16
18
20
22
24
0
10
20
30
40
50
60
Def ormação [mm]
JE2REC
95
90
85
80
75
70
65
60
Força [N]
Força [N]
JE2INT
100
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
Tabela 07 -
0
2
4
6
10
12
14
16
20
22
Este
representa
o 8ensaio
do
Joelho
nº 0318 - Instante
1:24
Deformação [mm]
26
70
80
90
100
110
42
Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1
JE3INT
Gcran2
Rig1
Gcran3
Rig2
Rig3
101,05 101,11 101,26
2,50
2,57
2,63 46,35 49,30
(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
100,25 100,23 100,67 13,89
14,18
14,40
23,83 26,64
49,83
Rig3
29,35
Tabela 09 - Este representa o ensaio do Joelho nº 03 - Instante 3 :
JE3REC Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1
99,64
99,86
99,89
3,35
4,05
Rig2
Rig3
18,03 20,51 21,58
4,31
JE3LES
JE3INT
100
100
95
95
90
90
85
85
80
80
75
75
70
70
65
65
60
Força [N]
55
50
45
55
50
45
40
40
35
35
30
30
25
25
20
20
15
15
10
10
5
5
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Deformação [mm]
10
11
12
13
14
15
0
16
5
10
15
20
25
30
35
40
Def ormação [mm]
45
JE3REC
95
90
85
80
75
70
65
60
Força [N]
Força [N]
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Def ormação [mm]
24
26
28
30
32
34
36
38
50
55
60
65
70
43
Este representa o ensaio do Joelho nº 04 - Instante 1:
JE4INT Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1
99,84 101,14 101,38 3,73
3,76
3,84
35,94
(N)
(mm)
(N/mm)
Tabela 11 - Este representa o ensaio do Joelho nº 04 - Instante 2 :
JE4LES Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1
99,68 99,63 99,78 11,68
11,88
11,97
20,65
Tabela 10 -
Rig2
38,84
Rig3
39,75
Rig2
24,86
Rig3
25,80
Tabela 12 - Este representa o ensaio do Joelho nº 04 – Instante 3 :
JE4REC Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1
99,19
99,90
99,66
5,22
5,39
5,40
JE4INT
JE4LES
100
95
95
90
90
85
85
80
80
75
75
70
70
65
65
60
60
Força [N]
55
50
45
40
55
50
45
40
35
35
30
30
25
25
20
20
15
15
10
10
5
5
0
2
4
6
8
10
12
14
Def ormação [mm]
16
18
20
22
24
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Deformação [mm]
45
JE4REC
95
90
85
80
75
70
65
60
Força [N]
Força [N]
Rig2
Rig3
19,30 23,64 24,42
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
Deformação [mm]
50
55
60
65
70
44
Este representa o ensaio do Joelho nº 05 - Instante 1:
JE5INT Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1
100,39 100,76 100,88 2,44
2,48
2,48
47,47
(N)
(mm)
(N/mm)
Tabela 14 - Este representa o ensaio do Joelho nº 05 - Instante 2 :
JE5LES Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1
99,88 100,31 100,46 10,99
11,39
11,53
29,21
Tabela 13 -
Rig2
54,21
Rig3
56,30
Rig2
35,92
Rig3
35,81
Tabela 15 - Este representa o ensaio do Joelho nº 05 – Instante 3 :
JE5REC Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1
99,40 100,40 99,61
3,80
3,90
3,95
JE5INT
JE5LES
100
100
95
95
90
90
85
85
80
80
75
75
70
70
65
65
60
60
55
55
Força [N]
Força [N]
Rig2
Rig3
29,24 33,47 33,75
50
45
50
45
40
40
35
35
30
30
25
25
20
20
15
15
10
10
5
5
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Deformação [mm]
11
12
13
14
15
16
17
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Deformação [mm]
JE5REC
95
90
85
80
75
70
65
60
Força
55 [N]
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
2
4
6
8
1
0
12 1
4
16 18 20 2
Deformação2
[mm]
24 26 28 30 32
34 36
45
50
55
60
65
70
45
Este representa o ensaio do Joelho nº 06 - Instante 1:
JE6INT Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1
100,42 100,91 100,85 2,63
2,73
2,77
44,10
(N)
(mm)
(N/mm)
Tabela 17 - Este representa o ensaio do Joelho nº 06 - Instante 2 :
JE6LES Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1
99,89 100,18 100,07 11,59
12,07
12,11
29,24
Tabela 16 -
Rig2
55,63
Rig3
56,19
Rig2
32,87
Rig3
34,37
Tabela 18 - Este representa o ensaio do Joelho nº 06 – Instante 3 :
JE6REC Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1
99,63
99,60 100,49
3,44
3,63
Rig2
Rig3
25,58 29,46 29,93
3,87
JE6LES
95
90
90
85
85
80
80
75
75
70
70
65
65
60
60
55
55
Força [N]
100
95
50
45
50
45
40
40
35
35
30
30
25
25
20
20
15
15
10
10
5
5
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Deformação [mm]
10
11
12
13
14
15
0
5
10
15
13
14
15
20
25
30
35
40
Deformação [mm]
JE6REC
100
95
90
85
80
75
70
65
60
Força [N]
Força [N]
JE6INT
100
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Def ormação [mm]
12
16
17
18
19
20
45
50
55
60
65
70
75
46
- Este representa o ensaio do Joelho nº 07 - Instante 1:
JE7INT Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1
99,65 100,06 100,27 3,69
3,79
3,86
30,47
(N)
(mm)
(N/mm)
Tabela 20 - Este representa o ensaio do Joelho nº 07 - Instante 2 :
JE7LES Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1
99,89 100,18 100,07 18,02
18,17
18,19
20,41
Tabela 19
Rig2
36,29
Rig3
36,58
Rig2
21,89
Rig3
21,88
Tabela 21 - Este representa o ensaio do Joelho nº 07 – Instante 3 :
JE7REC Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1
99,21
99,35
99,44
4,9
5,1
Rig2
Rig3
17,31 18,44 20,00
5,1
JE7INT
JE7LES
95
90
90
85
85
80
80
75
75
70
70
65
65
60
60
55
55
Força [N]
95
50
45
50
45
40
40
35
35
30
30
25
25
20
20
15
15
10
10
5
5
0
2
4
6
8
10
12
14
Deformação [mm]
16
18
20
22
0
24
10
20
30
40
50
60
70
Deformação [mm]
JE7REC
95
90
85
80
75
70
65
60
Força [N]
Força [N]
100
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
Deformação [mm]
26
28
30
32
34
36
38
40
42
80
90
100
110
120
47
Este representa o ensaio do Joelho nº 08 - Instante 1:
JE8INT Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1
100,37 100,58 100,80
3,50 3,46
3,59
36,45
(N)
(mm)
(N/mm)
Tabela 23 - Este representa o ensaio do Joelho nº 08 - Instante 2 :
JE8LES Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1
99,88 100,10 100,34
16,20
16,27 16,13
22,68
Tabela 22 -
Rig2
44,84
Rig3
45,26
Rig2
24,07
Rig3
24,83
Tabela 24 - Este representa o ensaio do Joelho nº 08 – Instante 3 :
JE8REC Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1
99,77
99,90 100,04
4,84
4,90
Rig2
Rig3
17,74 21,71 22,29
4,95
JE8LES
95
90
90
85
85
80
80
75
75
70
70
65
65
60
60
55
55
Força [N]
100
95
50
45
50
45
40
40
35
35
30
30
25
25
20
20
15
15
10
10
5
5
0
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Deformação [mm]
11
12
13
14
15
16
17
18
0
10
20
30
40
50
60
Deformação [mm]
JE8REC
100
95
90
85
80
75
70
65
60
Força [N]
Força [N]
JE8INT
100
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
Deformação [mm]
28
30
32
34
36
38
40
42
44
70
80
90
100
48
Este representa o ensaio do Joelho nº 09 - Instante 1:
JE9INT Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1
101,35 101,16 101,52 2,69
2,78
2,85
44,89
(N)
(mm)
(N/mm)
Tabela 26 - Este representa o ensaio do Joelho nº 09 - Instante 2 :
JE9LES Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1
99,96 100,42 100,41 11,83
12,16
12,23
26,36
Tabela 25 -
Rig2
53,18
Rig3
53,42
Rig2
29,93
Rig3
30,75
Este representa o ensaio do Joelho nº 09 – Instante 3 :
JE9REC Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1
Tabela 27 -
100,05 99,95 100,16
3,07
2,93
Rig2
Rig3
29,90 30,25 30,00
3,16
JE9LES
95
95
90
90
85
85
80
80
75
75
70
70
65
65
60
60
55
55
Força [N]
100
50
45
50
45
40
40
35
35
30
30
25
25
20
20
15
15
10
10
5
5
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Def ormação [mm]
11
12
13
14
15
16
17
0
5
10
15
20
25
30
12
13
14
15
16
35
40
45
Def ormação [mm]
JE9REC
100
95
90
85
80
75
70
65
60
Força [N]
Força [N]
JE9INT
100
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Def ormação [mm]
17
18
19
50
55
60
65
70
75
80
49
Este representa o ensaio do Joelho nº 10 - Instante 1:
JE10INT Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1
100,17 100,34 100,45 2,74
2,77
2,80
45,66
(N)
(mm)
(N/mm)
Tabela 29 - Este representa o ensaio do Joelho nº 10 - Instante 2 :
JE10LES Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1
99,80 99,97 100,00 13,10
13,41
13,55
22,01
Tabela 28 -
Rig2
51,09
Rig3
51,08
Rig2
23,46
Rig3
24,56
Este representa o ensaio do Joelho nº 10 – Instante 3 :
JE10REC Fcran1 Fcran2 Fcran3 Gcran1 Gcran2 Gcran3 Rig1
Tabela 30 -
99,75
99,69
99,94
4,07
3,91
Rig2
22,56 25,17
3,50
JE10INT
Rig3
25,19
JE10LES
95
90
90
85
85
80
80
75
75
70
70
65
65
60
60
55
55
Força [N]
95
50
45
50
45
40
40
35
35
30
30
25
25
20
20
15
15
10
10
5
5
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Deformação [mm]
11
12
13
14
15
16
17
18
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Deformação [mm]
JE10REC2
95
90
85
80
75
70
65
60
Força [N]
Força [N]
100
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Def ormação [mm]
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
50
55
60
65
70
75
80
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
Média
Desvio Padrão
Mínima
Máxima
N (força)
Esquerdo Íntegro
100,23N 100,44N 100,59N 3,39mm 3,47mm 3,53mm
0,69
0,65
0,68
1,06
1,07
1,10
98,88
98,96
99,01
2,44
2,48
2,48
101,35 101,16 101,52
5,85
5,93
6,04
10
10
10
10
10
10
Tabela 32 - Joelho Esquerdo Lesado
99,82N 99,99N 100,08N 12,96mm 13,24mm 13,34mm
Média
Desvio 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 4,42mm
Desvio 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
Foram obtidos, após análise estatística dos dados, os seguintes resultados:
51
- 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.
- 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
52
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).
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
54
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 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.
55
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.
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?
56
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, 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
57
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
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.
58
- 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 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.
59
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 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
60
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 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.
61
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; 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
62
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.
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;
63
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 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
64
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 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
65
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 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 permitemnos 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.
66
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.
67
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 deficiente e
compara-las biomecanicamente objetivando conseguir valores de deslocamento e
rigidez articular semelhantes aos joelho íntegro.
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.
68
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.
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.
69
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.
REFERÊNCIAS
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stifle: thecnique and results in seven dogs. Veterinary Comparative
Orthopedics and Traumatogy, v. 5, p. 145-150, 1992.
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J. T.; WAGNER-MANN, C. C. Biomechanical evaluation of a crimp systen for loop
fixation of monofilament nyulon leader material used for stabilization of the canine
stifle joint. Veterinary Surgery, v. 27, p. 533-539, 1998.
70
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In: BOJRAB, M. J. Mecanismos da moléstia na cirurgia dos pequenos
animais. São Paulo, Manole, 1996.
ARNOCZKY, S. P; MARSHALL, J. L. The cruciate ligaments of the canine stifle: a
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