curs 1. la 14. ortop

Cornel Igna

Curs 1 14(durata 14ore; 59 pagini; 4,2 pagini / ora)

PRINCIPII SI TEHNICI DE TRATAMENT ORTOPEDIC

Tematica :A. Notiuni fundamentale de ortopedie. Osul (anatomie, histologie, fiziologie) Factorii si mecanismele etio-fiziopatologice implicate n producerea fracturilor - Etiologia fracturilor - Notiuni de biomecanica osoasa Biologia vindecarii osoase

-

B. Traumatismele aparatului locomotor. Evaluarea pacientului cu traumatisme ale aparatului locomotor Principii si modalitati de tratament - Tehnici de tratament conservator - Tehnici de tratament operator Influenta tratamentului asupra vindecarii fracturilor

-

1

Ortopedie veterinara - curs

1. NOTIUNI FUNDAMENTALE DE ORTOPEDIE.

Ortopedia este o ramura a chirurgiei care se ocupa cu studiul si tratamentul bolilor si deformatiilor congenitale sau dobndite ale oaselor si articulatiilor. 1.1. OSUL (ANATOMIE, HISTOLOGIE, FIZIOLOGIE) Tesutul osos este un component esential al corpului si prezinta multiple functii. Osul are un rol de suport structural (sustinere), serveste ca punct de insertie pentru tendoane si ligamente si prezinta rol chinetic - facilitarea miscarilor. Are deasemenea rol de protectie si suport pentru tesuturile moi si pentru organele interne vitale. Osul serveste ca depozit pentru matricea anorganica calciul si fosforul, substante care pot fi eliminate n caz de necesitate. Avnd o rata metabolica crescuta, osul sta sub o continua remodelare; prin formare ososa simultana osteoblastica si resorbtie osteoclastica. La baza acestei proprietati sta sistemul circulator propriu, puternic dezvoltat, care mentine homeostazia acestui tesut, totodata sprijinind considerabil capacitatea de autovindecare. Acest capitol descrie n primul rnd anatomia normala si structura osului, oferind totodata si notiuni de fiziologie osoasa. Anatomia normala a osului Scheletul axial este alcatuit, n principal, din oase lungi, care au o structura osoasa corticala compacta. Corpul oaselor lungi formeaza diafiza, care prezinta o cavitate medulara situat central. n cavitatea medulara a oaselor lungi se gasesc vase sangvine si limfatice, grasime medulara si numeroase celule hematopoetice. Marea majoritatea a componentelor hematopoetice se regasesc nsa n metafiza spongioasa situata la capetele oaselor lungi.

2

Cornel Igna

Suprafata oaselor lungi este acoperita de periost, exceptie facnd capetele osoase care sunt acoperite de cartilaje articulare si de componente ale capsulelor articulare (membrane sinoviale). Periostul are doua straturi: o foita interna osteogenica si o foita externa fibroasa. Foita interna prezinta celule osteogenice implicate n cresterea oaselor din scheletele imature. Foita interna are un rol esential n vindecarea fracturilor. Foita periostala externa are rol de sustinere pentru vascularizatia si inervatia de la suprafata oaselor corticale. La animale cu sistem osos imatur nvelisul periostal are o activitate foarte crescuta, este gros, aderent la os si foarte bine vascularizat. La oasele lungi ale animalelor mature periostul devine subtire, exceptie facnd zonele n care s-a produs vindecarea osoasa a fracturilor sau altor entitati patologice. Osul este compus din materii organice (30%) si minerale (70%). Materialele organice includ celule (osteogenice) osoase si matricea extracelulara. Componena minerala este reprezentata de cristale de hidroxiapatita (caciu si fosfati). Celulele osteogenice responsabile pentru refacerea si remodelarea osului includ: osteblastele, osteocitele si osteoclastele. Osteblastele iau nastere din celulele mezenchimale nediferentiate localizate n fascia interna a periostului si n maduva osoasa. Osteoblastele se gasesc n sistemul haversian, ele participnd la formarea acestuia. Ele depoziteaza matrice osteoida sau matrice osoasa nemineralizata. Matricea este alcatuita din colagen de tip I si proteoglicani. Osteoblastele sunt ncercuite sub forma de rnduri de aceasta matrice osteoida (aspect cutat). Osteoblastele controleaza transportul de calciu si fosfat din spatiul extracelular nspre si dinspre cutele matricei osteoide. Cnd cutele matricei sunt bine dezvoltate, portiunile inferioare ale lor ncep sa se mineralizeze. Privite la nivel ultrastructural aceste celule au metabolism proteinelor. intern activ. Poseda numeroase organite celulare (reticulul endoplasmatic, ribozomi , aparat Golgi si mitocondri) care intervin n sinteza

3


Colagenul si moleculele de proteoglicani sunt produse din forme precursoare dupa care sunt expulzate n spatiul extracelular pentru a forma matricea. Cnd matricea osteoida este formata, aproximativ 10 % din osteoblaste sunt nglobate n aceasta devenind astfel osteocite. Osteocitele sunt asemanatoare cu osteoblastele. Ele sunt mai sarace n organite celulare (complexe Golgi si reticule endoplasmatice rugoase mai putine) dar poseda n schimb si au mai multe lizozomi. Aceste celule stau n lacune individuale cu procesele lor citoplasmatice radiate spre exterior n canaliculi. Procesele citoplasmatice ale fiecarui osteocit comunica cu alte osteocite. Osteocitele sunt principalele responsabile pentru mentinerea matricei osoase. Mecanismul prin care osteocitele mentin rigiditatea osului nu este nca n totalitate elucidat. Procesele celulare ale osteocitelor prin contractie si elongatie repetata servesc ca pompe de ioni minerali, din lichidul extracelular spre matricea osoasa. Osteoclastele au dimensiuni mari (20-100 nm diametru), sunt multinucleate si prezinta granulatii (lagune Howship). Ele se gasesc n, os sau / si lnga suprafata osului. Desi unii cercetatori au considerat ca ele au derivat din macrofage, n prezent este acceptata originea lor din celulele pluripotente (stem) din maduva osoasa. Rolul lor e de resorbtie osoasa n zonele cu remodelare activa. Osteoclastele degradeaza proteinele colagenice si necolagenice si de asemenea permit dizolvarea acida a mineralelor osoase. Ca si osteoclastele si aceste celule au aparate Golgi si numeroase mitocondrii dar au putine reticule endoplasmatice si ribozomi. Osteoclastele au marginea rugoasa cu proeminente membranoase care se onduleaza n citoplasma, reprezentnd suprafetele de resorbtiei osoasa. n jurul marginii rugoase si n apozitie strnsa cu osul mineralizat se afla aria de aderenta. Aceasta zona contine proteine contractile, cum sunt osteopoetina si integrina. Osteopoetina si integrina sunt produse de osteoclaste, cu rol de a facilita atasarea lor la suprafata osoasa.

4

Cornel Igna

Aceasta zona a aderentei ferme permite concentrarea substantelor degenerative (enzime lizozomiale si ioni de hidrogen) responsabile de resorbtia osteoclastica. pH- ul acestei zone resorbtive e extrem de acid, datorita secretia ionilor de hidrogen rezultati prin descompunerea anhidrazei carbonice. Ionii minerali rezultati din degradarea acida si enzimatica sunt transportati dupa aceea prin membrana rugoasa cu ajutorul pompelor protonice. Osteoclastele produc, de asemenea si colagenaze si fosfataze acide care dizolva matricea minerala si organica. Produsii secundari rezultati n urma dizolvarii sunt nfasurati n citoplasma osteoclastului prin endocitoza, dupa care sunt transportati intracelular si apoi sunt expulzati n spatiul extracelular. Se banuieste ca osteoclastele pot fi activatori si eliminatori al factorului de transformare si crestere . Matricea organica serveste ca suport structural prin acumularea si mineralizarea cristalelor anorganice. Ea este compusa, n primul rnd, din colagen, cel de tip I fiind predominant. Colagenul de tip I poseda trei lanturi de tripeptide repetitive, fiecare continnd aproximativ 1000 de aminoacizi. Colagenul de tip II este caracterizat prin prezenta a doua lanturi peptidice, iar al treilea tip de colagen este diferit prin compozitia sa de aminoacizi. Glicina, prolina, hidroxiprolina, hidroxilizina sunt constituentii primari al colagenului de tip I. Fibrele de colagen prezente n fiecare lamela haversiana sunt orientate n spirala, cu respectarea axelor longitudinale. La acest aranjament structural se adauga ca fortifiant si fibre de colagen orientate perpendicular pe lamele adiacente, longitudinale. Portiunea remanenta a matricei osoase este compusa din glicozaminoglicani si proteoglicani, acestia mpreuna, formnd baza substantei osoase. Proteoglicanii au un nucleu central proteic la care sunt atasate lanturile de glicozaminoglicani. n os proteoglicanii nu formeaza agregate mari prezentnd o substanta mai putin vsco-elastica si semipermeabila, comparativ cu cartilajele.

5


Marea majoritate a osului este compusa din minerale, dintre care calciul si fosforul sunt cele mai importante. Cristalele sunt mici si complet solubile. Principalii ioni sunt: calciul, fosfat, carbonat, sodiu, magneziu si fier. La nivel microscopic unitatea de baza a osului este sistemul Haversian si osteonul. Fiecare dintre aceste structuri prezinta n centru un canal care contine: vase sangvine, filete nervoase si canale limfatice. Osul mineralizat este depozitat sub forma de structuri concentrice sau lamele osteonale n jurul canalului Haversian central. n fiecare lamela se gasesc lacunele n care se afla cte un osteocit. Aceste celule emit procese citoplasmatice, care trec printre canalicule, permitnd comunicarea reciproca. Aceasta retea de procese citoplasmatice faciliteaza transmiterea substantelor din vasele sangvine ale canalelor Haversiene n fiecare osteocit. n jurul fiecarui sistem haversian se afla un strat de ciment compus din glicozaminoglicani. Acest ciment serveste la separarea canaliculelor, fibrelor de colagen si lamelor fiecarui sistem Haversian. Lamelele interstitiale leaga spatiile dintre sistemele haversiene. Aceste lame contin de asemenea lacune n care se gasesc osteocite rezidente care sunt conectate ntre ele prin sistemele canaliculare. Tesutul osos lamelar poate avea sistem Haversian primar sau secundar. Sistemul Haversian primar se formeaza n timpul cresterii osoase la scheletele imature. Acesti osteoni sunt paraleli cu axul longitudinal al osului si sunt nconjurati de tesut osos. Tesutul osos imatur, cu aspectul de os plin (nelamelar), apare n cursul dezvoltarii embrionare si n vindecarea fracturilor, fiind o structura temporalr,a care este nlocuita cu osul lamelar primar. Osteoblastele de la suprafata sistemului Haversian primar produc straturi succesive de os lamelar nou, ceea ce duce la cresterea diametrului osului. Sistemul Haversian secundar este produs n tot timpul vietii, pna n momentul n care se produc depozitarile si remodelarile osoase. Acest sistem Haversian consta n cercuri concentrice de lame osoase depozitare ale osteoblastelor.

6

Cornel Igna

La capete (terminalele sistemului) aspectul este de conuri rupte, care sunt nconjurate de osteoclaste. Rolul acestor celule resorbtive este de ndepartare a matricei, pentru a crea posibilitatea conurilor de a avansa de-a lungul vaselor, crend astfel o cavitate tubulara. Osteoblastele de pe suprafata interna a conurilor secreta mucopolizaharide care formeaza linii de ciment si lame osoase care captusesc cavitatea resorbtiva. Acest fenomen reparator ncepe pe marginile cavitatii, urmnd sa avanseze centripet. n final, canalul central depoziteaza vasele de snge, vasele limfatice si nervii. La fel ca si sistemul Haversian primar, osteonii secundari sunt nconjurati de lamele interstitiale si nu de os plin. Vascularizatia osului Vascularizatia osului cortical, matur si sanatos, poate fi clasificata din punct de vedere functional n trei categorii: vase aferente, vase eferente si sistem vascular intermediar. Sistemul aferent contine artera nutritiva, arterele metafizare proximale si distale si arterele periostale. Ramurile arterei nutritionale trec prin fascie si penetreaza cortexul osos la locurile cu aderente fasciale puternice (majore). Aceste vase traverseaza toate grosimea cortexului, ajungnd n cavitatea medulara unde se divid ntr-o ramura ascendenta si una descendenta. Fiecare ramura se divide mai departe n arteriole care au o dispunere radiala. Arteriolele intra n cortex, vasculariznd sistemele Haversiene. Arteriolele asigura vascularizatia a doua treimi din necesarul (existentul) diafizei corticale. Pe lnga cortex, artera nutritionala vascularizeaza si cavitatea medulara. Aproximativ 70% din afluxul sanguin deserveste patrunznd n sinusurile medulare. cortexul si 30% maduva osoasa. n cavitatea medulara ramurile arterei nutritionale se arborizeaza

7


La osul sanatos artera metafizara nu prezinta o contributie importanta la sistemul circulatiei aferente. Aceste vase servesc ca circulatie eferenta pentru metafiza, ramurile lor terminale anastomozndu-se cu arteriolele medulare. Daca artera nutritionala este lezionata , arterele metafizare se hipertrofiaza si asigura circulatia sangvina a corticalei. La animale imature vascularizatia arteriala periostala este foarte bine reprezentata, avnd un traiect longitudinal n periost si iriga toate portiunile oaselor lungi cu exceptia suprafetelor articulare. Aceasta intensificare a vascularizatiei este responsabila de cresterea apozitionala a osului lung. La maturitate aceste arteriole se atrofiaza si vin n contact cu suprafata osoasa doar n dreptul aderentelor fasciale si ligamentare (Ex: pe linia aspra a femurului la carnivore). De la nivelul acestor aderente fasciale, vascularizatia arteriala periostala asigura irigarea treimii externe a cortexului. Ramurile terminale a arteriolelor periostale se anastomozeaza cu cele din sistemul medular. Vasele eferente, preiau snge din vasele Haversiene cu care vin n contact n cursul lor dupa care penetreaza osul cortical. Sensul de desfasurare a circulatiei n sistemul vascular eferent este centrifug. Directia de dispunere topografica a sistemului vascular eferent este, n principal, una centripeta. Drenajul venos este centrifug. La toate animalele adulte si imature cortexul si cavitatea medulara sunt drenate separat. n cavitatea medulara ramurile venoase se varsa n sinusuri, din care se aduna n sistemul medular central. Venele de emisie si vena nutritionala penetreaza cortexul pentru a reintroduce sngele n circulatia venoasa. Sngele din cortex trece prin suprafata periostala, varsndu-se n venule care se alatura venelor periostale nainte de a se varsa n circulatia sistemica. Vasele Haversiene formeaza vascularizatia intermediara care face legatura ntre sistemele aferente si eferente. Ele trec longitudinal cu numai 1 -2 mm nainte de terminatie. Prin intermediul lor oxigenul si nutrientii sunt transportati de la vase la osteocite prin sistemul canalicular.

8

Cornel Igna

Directia circulatiei sangvine prin diafizele oaselor corticale este cea centrifuga. Aceasta directie este mentinuta datorita unei presiuni intravasculare mai ridicate n interiorul medularei n comparatie cu cea din periost. Vascularizatia oaselor imature este asemanatoare cu cea a oaselor mature avnd totusi cteva diferente. Circulatia sangvina periostala la animalele tinere este foarte bine reprezentata si contribuie la cresterea apozitionla a osului. La animalele adulte vascularizatia si periostul asociat sunt atrofiate. Cu exceptia fazei neonatale fiza constituie o bariera care separa vascularizatia epifizei de cea a metafizei. La nivelul liniei de separatie epifizo-metafizare se afla o retea de vase care asigura o vascularizatie bogata, cu crestere continua. In aceste linii de separatie iau nastere arterele metafizare care penetreaza osul prin numeroase gauri. Arteriorelele metafizare se anastomozeaza cu ramurile arterelor nutritionale si periostale pentru a forma irigatia sangvina intramedulara care iriga si fiza. n fiza, terminatiile capilare au aspect saciform. La origine terminatiile capilare au fost anse capilare. Aceasta fiind o zona n care circulatia sangvina stagneaza, este predispusa colonizarii cu bacterii hematogene. Epifizele sunt vascularizate de cteva arteriole mari care penetreaza zona de aderenta a capsulei articulare.

9


1.2. FACTORII SI MECANISMELE ETIOFIZIOPATOLOGICE IMPLICATE N PRODUCEREA FRACTURILOR

1.2.1. ETIOLOGIA FRACTURILOR Fractura reprezinta, ntreruperea continuitatii osoase, cu sau fara deplasarea fragmentelor. Focarele de fractura se asociaza ntotdeauna cu lezionarea, n diferite grade, a tesuturilor moi: rupturi vasculare, contuzii musculare, ruptura periostului, contuzii nervoase, etc. De multe ori sunt lezate organele interne si de asemenea pielea care poate fi perforata sau rupta n regiunea respectiva. Traumatismele tesuturilor moi trebuie luate n totdeauna n considerare ele fiind adesea mult mai importante vital dect fractura nsasi. Cauzele fracturilor din punctul de vedere al provenientei traumatismelor pot fi: extrinseci si intrinseci. 1.2.1.1. CAUZELE EXTRINSECI Cauzele extrinseci sunt cele date de traumatismele care actioneaza de la exterior asupra corpului animalului. Aceste traumatisme pot actiona direct sau indirect asupra animalului. Traumatismele directe sunt cele mai comune cauze ale fracturilor la animale mici si de obicei se produc prin accidente rutiere sau prin cazaturi de la naltime. Traumatismele directe sunt n mare majoritate accidentale si numai rareori iau nastere n locuri speciale si sub actiunea unor forte care pot fi masurate. Marimea si directia fortelor care actioneaza variaza de la un accident la altul. Multe fracturi care rezulta din actiuni traumatice directe sunt multiple sau cominutive.

10

Cornel Igna

Traumatismele indirecte. Fractura se produce la o oarecare distanta fata de locul n care actioneaza agentul traumatic, forta declansata de actiunea acestuia fiind transmisa de la un os la altul ca n final sa se soldeze cu fractura osului care prezinta cea mai scazuta rezistenta. 1.2.1.2. CAUZELE INTRINSECI Cauzele intrinseci produc doua tipuri de fracturi: fracturi cauzate de contractii musculare si fracturi patologice (deprecierea patologica a substratului osos i scade rezistenta mecanica). Fracturile cauzate de contractii musculare Fracturile cauzate de contractii violente ale muschilor sunt numite fracturi prin avulsie. Ele apar datorita contractiilor violente izometrice ale muschilor, dar sunt asociate foarte des si cu traumatismele care provoaca scurtarea puternica si brutala a lungimii tendonului unui muschi. Acest tip de fractura apare frecvent la animale tinere ale caror centre de crestere osoase sunt neosificate sau incomplet osificate. Fortele musculare rezultate n unele situatii produc numai separarea uniunii cartilaginoase, dar n alte cazuri produc fracturi osoase epifizare - la animale adulte. Fracturile prin avulsie intereseaza proeminentele osoase care servesc ca loc de origine sau ca punct de insertie al unei formatiuni musculare si / sau ligamentare. Cele mai des avulsionate procese osoase sunt: acromionul, tuberozitatea scapulara, tuberculul mare al humerusului, olecranul, tuberozitatea ischiatica, trocanterul mare al femurului, tuberozitatea tibiala si calcaneul. Fracturile patologice Fracturile patologice se produc avnd ca substrat favorizant bolile osoase sau bolile sistemice, care afecteaza unul, mai multe sau toate oasele sistemului osos. Deprecierea rezistentei substratului osos l predispune marcat la aparitia unor focare de fractura, chiar n conditiile absentei actiunii unui factor traumatic fracturi spontane. Fracturile patologice pot sa rezulte din orice tip si intensitate de traumatism (prin ncovoiere, torsiune, compresiune, forfecare).

11


Adeseori singura forta necesara pentru producerea fracturii poate fi reprezentata de greutatea corporala proprie a animalului suferind. Fracturile patologice se produc n oricare dintre urmatoarele tipuri de boli ale sistemului osos: neoplazii, chisti ososi, osteporoza, hiperparatiroidismul nutritional, infectii osoase localizate (osteomielite). O fractura patologica poate sa afecteze orice os, localizndu-se pe oricare segment al acestuia. Diagnosticul patologiei de substrat este mult mai important dect fixarea osoasa imediata. Dupa ce boala care sta la baza fracturii a fost diagnosticata si masurile speciale corective sunt initiate, fractura sau fracturile pot fi tratate.

12

Cornel Igna

1.2.2. MECANISMELE FIZIOPATOLOGICE IMPLICATE N PRODUCEREA FRACTURILOR

1.2.2.1. NOTIUNI DE BIOMECANICA OSOASA Biomecanica osoasa reprezinta o aplicare simpla a principiilor de inginerie mecanica n cadrul sistemelor biologice cu intentia de a determina (Radasch - 1999): ? ? ? caracteristicile materiale si structurale al tesutului osos, impactul intrinsecului si n acelasi timp actiunea fortelor fiziologice si nefiziologice extrinseci asupra unui sistem biologic, influenta unei tehnologii asupra unui sistem biologic. ntelegerea caracteristicilor biomecanice si structurale al osului permite ntelegerea actiunii fortelor externe care pot crea fracturi si de ce unele fracturi au predispozitii anatomice specifice. Cunoasterea acestor date permite chirurgilor o analiza critica pe fundamente stiintifice cuantificabile, a sistemelor noi de implante utilizate pentru tratamentul fracturilor. Se deschide astfel posibilitatea unei analize reale asupra mijloacelor operatorii utilizate pentru a neutraliza fortele postoperatorii disruptive care actioneaza asupra unei fracturi. Forta poate fi definita ca o cantitate vectoriala care prezinta marime si directie. Forta (forta = masa x acceleratia), n mod obisnuit se refera la solicitarea care se aplica asupra osului pentru a cauza deformarea sau schimbarea formei acestuia. Consecintele mecanice pe care le determina actiunea unei forte asupra osului sunt date de marimea solicitarii, directia acesteia, rata aplicarii fortei, proprietatile materialului, dimensiunea si geometria osului. O solicitare slaba poate cauza schimbari mici sau reversibile ale formei osului. Solicitarea moderata poate cauza deformari doar att timp ct actioneaza asupra osului deformare elastica. Daca aceasta solicitare este ndelungata se poate produce o deformare statica semnificativa si se pot produce fracturi deformare plastica (Schwarz 1991). 13


Forta aplicata gradual si continuu asupra unui os ntr-o orientare specifica poate fi masurata si schematizata grafic pe o curba curba de deformare (Nordin 1981). Curbele de deformare sunt deosebit de utile n evaluarea comportamentului fracturii si a raspunsului unui os la o forta anume ct si la evaluarea eficacitatii tratamentelor fracturii, pentru a asigura stabilitatea pe parcursul procesului de vindecare. Schimbnd forma, marimea sau compozitia unui os se poate influenta drastic forta, rigiditatea sau capacitatea de absorbtie a energiei a ntregii structuri. Deformarea determinata de forta aplicata, va fi schematizata initial printr-o portiune elastica. La solicitare osul revine la forma sa initiala dovedind o deformare temporala reversibila (elasticitate). Daca se mareste forta care actioneaza asupra osului se nregistreaza cedarea osteonilor de suprafata astfel nct osul nu mai are capacitatea de a reveni la forma initiala. nceputul acestui tip de deformare va fi notat pe curba ca un reper, construind punctul de cedare. Daca forta creste peste acest punct, apare o deformare progresiva permanenta deformare structurala. Aceasta portiune al curbei se numeste regiune plastica. Pe aceasta portiune a curbei va fi notat ca un reper momentul n care are loc ruperea osului (depasirea ultimei rezistente a structurii osoase) punct ultim de rezistenta sau punct de cedare. Cei mai importanti parametrii care pot fii determinati cu ajutorul acestui curbe (rigiditatea structurii si cantitatea de energie absorbita de structura nainte ca aceasta sa cedeze si sa se rupa) definesc rezistenta unei structuri osoase (Nordin - 1981, Schwarz - 1991). Rigiditatea este definita ca o cantitate de forta pe care o structura o poate suporta fara a suferi modificari permanente. Portiunea elastica al curbei de deformare reprezinta de fapt rigiditatea structurii (rigiditate = forta aplicata / modificare de lungime). Cantitatea de energie absorbita de structura este determinata prin masurarea ariei de sub curba. Cu ct este mai mare cu att se va absorbi mai multa energie iar rezistenta structurii va fi mai mare.

14

Cornel Igna

Curba de deformare defineste comportamentul mecanic al ntregii structuri osoase si nu pe cel al materialului din care este compusa structura. Pentru a evalua cu acuratete comportamentul materialului din care este compusa o structura sau pentru a compara mecanic doua materiale diferite (os cortical os spongios sau diafiza epifiza) influenta dimensiunii si a formei (geometrie) trebuie eliminata din analiza. n locul evaluarii curbei de deformare trebuie sa masuram amploarea fortei interne generate, care rezulta din supunerea unui os la o ncarcatura (forta), fata de schimbarea dimensiunii acestuia. Mostrele analizate trebuie sa aiba marime si forma standardizata. Reprezentarea grafica a aplicarii acestor forte si a efectelor generate mbraca forma unei curbe. O astfel de curba se numeste curba de tensiune si ncordare si permite evaluarea mecanica a materialului din care este compusa structura (Carter 1982, Hulse - 1993, Smith 1988). Atunci cnd un os este supus unei forte externe sau unei ncarcari osul si modifica forma originala, se deformeaza actiune n timpul careia sunt generate forte interne. Intensitatea fortelor interne generate la un anumit punct se numeste tensiune (tensiunea = forta /aria sectiunii materialului , masurata n newtoni/ m2 sau pascali). Modificarea de dimensiune prin care trece un os supus unei ncarcaturi, comparata cu dimensiunea initiala se numeste ncordare (ncordare = dimensiunea modificata/dimensiunea initiala). Cnd osul este supus unei ncarcari (greutati), ncordarea osului la un anumit moment este raportata matematic la tensiunea generata n acelasi moment. Aceasta relatie este reprezentata de curba de tensiune ncordare. Tensiunea si ncordarea pot fi normale sau tangentiale. Tensiunea normala rezulta atunci cnd o forta apasa perpendicular pe suprafata osului. Aceasta forta poate fi directionata catre suprafata osului cauznd o presiune de comprimare - tensiune de comprimare si are ca rezultat scurtarea si latirea osului. Daca forta este directionata perpendicular dinspre suprafata osului, intervine tensiunea de extindere ce lungeste si subtiaza osul. Intensitate fortei care cauzeaza tensiunea normala are ca rezultat obtinerea unei ncordari normale.

15


ncordarea normala (lungimea modificata / lungime initiala ) este un numar reprezentat de obicei printr-o schimbare procentuala. Daca o forta este aplicata paralel cu suprafata osului, o parte a osului va avea tendinta sa devieze sau sa alunece ntr-o parte tensiune tangentiala. Forta interna degajata de actiunea unei astfel de forte se numeste ncordare tangentiala. ncordarea tangentiala este deformarea unghiului care are loc n material n comparatie cu forma initiala si se masoara n grade sau radiani. Tipurile de tensiune si ncordare normale respectiv tangentiale generate ntr-un os sunt determinate de directionarea si orientarea fortei aplicate dar si de planul osului. De exemplu , daca osul este supus unei ncarcaturi sub tensiune de compresie sau de extindere si este evaluat un plan orientat oblic catre ncarcatura sunt prezente att tensiunea normala ct si cea tangentiala. Tensiunile tangentiale maxime prezente ntr-un os sunt ntotdeauna orientate pe un plan de aproximativ 45 pe directia de aplicare a fortei (Carter 1982). Aceasta proprietate mecanica a osului devine evidenta cnd este vorba de comportamentul clinic al osului cortical supus unei forte de compresiune pentru producerea unei fracturi. Zonele si punctele importante din punct de vedere mecanic de-a lungul unei curbe de tensiune-ncordare sunt similare celor din curba de deformare. ncordarea n regiunea elastica a curbei nu are ca rezultat deformarea permanenta a materialului. De ndata ce se ajunge la punctul de cedare osul sufera leziuni interne si intervine deformarea permanenta sau cedarea prin ruperea (dezbinarea) osteonilor si microfractura. ncordarea n regiunea plastica duce la deformarea permanenta progresiva a osului. Osul cedeaza (se fractureaza), cnd punctul de rezistenta maxima este depasit. Rigiditatea materialului se determina prin masurarea nclinatiei portiunii elastice a curbei de tensiunencordare (rigiditate = tensiune / ncordare). Rigiditatea unui material se mai numeste si modul elastic sau modulul elasticitatii a lui Young (Radasch 1999, Carter 1982).

16

Cornel Igna

ntreaga

regiune

a

curbei

de

tensiune-ncordare

reprezinta

rezistenta

materialului, respectiv capacitatea acestuia de a acumula energie. Curbele de tensiune ncordare au demonstrat ca oase diferite, diferitele portiuni ale unui os sau diferitele tipuri de oase (cortical respectiv spongios) pot avea comportamente mecanice foarte diferite. Modulul de elasticitate al osului cortical este mai mare dect cel al osului spongios, adica osul cortical este mai rigid si este mai putin probabil ca acesta sa se deformeze n comparatie cu osul spongios. Osul spongios poate tolera mai multa ncordare, se fractureaza atunci cnd ncordarea depaseste 7% pe cnd osul cortical se fractureaza cnd ncordarea depaseste 2% (Carter 1982, Cowin S.C. - 1989 cit de Radasch 1999, Nordin 1981). Datorita naturii sale poroase osul spongios poate acumula mai multa energie nainte de fracturare dect osul cortical. n concluzie, curba de deformare este utila pentru determinarea rigiditatii si a capacitatii de absorbtie a energiei, caracteristici ale rezistentei ntregii structuri, indiferent de geometria, dimensiunea sau natura materialului testat. Curba de deformare permite analizarea mecanismelor implicate n producerea fracturilor n urma a diverse solicitari exercitate asupra unor diferite segmente osoase. De asemenea, permite evaluarea comparativa a eficacitatii terapeutice a diferite sisteme de implant (fixare osoasa), oferind date referitoare la stabilitatea sistemului. Evaluarea comparativa a proprietatilor mecanice a diferite oase sau sisteme de fixare osoasa impune recurgerea la analiza unei curbe de tensiunencordare. Este necesara standardizarea conditiilor de testare (aceleasi dimensiuni si forme pentru specimenele supuse testarii). O curba de tensiunencordare permite evaluarea fortei relative a doua specimene de os diferite cum ar fi os cortical versus spongios sau os diafizar versus os epifizar. Rigiditatea relativa a diferitelor metale ( inox , titan ) folosite n implantul chirurgical , ct si abilitatea lor de a rezista fortelor externe pot fi evaluate printr-o curba tensiune-ncordare.

17


1.2.2.2.

COMPORTAMENTUL MECANIC AL OSULUI

Comportamentul mecanic al tesutului osos depinde de factori ca: ? ? ? ? ? ? tipul de os (cortical sau spongios); densitatea sau porozitatea osului; modul n care are loc aplicarea fortei - ncarcarea (repede sau ncet) orientarea microstructurii osului n relatie cu directionarea ncarcaturii; vrsta subiectului (pacientului); starea de sanatate a pacientului.

n plus dimensiunea si forma osului ct si prezenta sau lipsa unor defecte ale osului sau a unor stari de boala pot de asemenea influenta comportamentul mecanic al osului si implicit tipul fracturii (Radasch 1999). Fortele si deplasarile osului rezulta din modalitatea de solicitare a acestuia si constituie dezideratul ntelegerii si aprecerii biomecanismelor fiziopatologice implicate n producerea fracturii. Locatia (amplasamentul) fracturii ntr-un os (ex. diafiza, metafiza, epifiza) ct si tipul (schema/modelul) fracturii (spiralata, transversala, oblica, cominutiva) sunt determinate de numerosi factori. Tipul specific de ncarcare (compresiune, ndoire, forfecare dezbinare oblica, tractiune, torsiune) la care este supus osul, creeaza tipare diferite de fracturi. Modul de actiune al fortelor este mai usor de nteles daca sunt tratate individual. Asupra osului actioneaza cinci forte principale: de compresiune, tractiune (tensiune), forfecare (dezbinare oblica), ndoire (ncovoiere), si torsiune (rasucire), (Radasch 1999).

18

Cornel Igna

Forta de compresiune Forta de compresiune numita si de compresiune axiala, apare atunci cnd greutati egale (forte) sunt directionate una spre alta, n lungul axei longitudinale a osului (Carter 1982, Radasch 1999, Nordin 1981, Schwarz 1991). Solicitarile compresive maxime au loc pe un plan perpendicular pe cel al aplicarii fortei. Stresurile intrinseci constau din scurtarea si latirea osului. Pe lnga solicitarile compresive se nregistreaza si aparitia unor forte de rupere directionate oblic fata de axul longitudinal. Forta de rupere duce la scurtarea si deplasarea laterala al osului. Stresul maxim de rupere este orientat pe un plan de 45 grade fata de axa pe care actioneaza forta de compresiune. Modelul tipic de fractura care apare ca urmare al actiunii unei forte de compresiune este caracterizat de un traiect (linie de fractura) oblic scurt. Fractura urmareste, de regula, planul fortelor de rupere maxima si nu planurile fortelor de compresiune. Un model de fractura transversala poate fi atribuita unor forte de compresiune ntlnite la corpurile vertebrale si n zonele de crestere la oasele lungi ale animalelor tinere. Fracturile oblice datorite sarcinilor de compresiune sunt ntlnite n clinica n cazul oaselor cu axul central ncarcat ca tibia si radiusul (Hulse - 1993). Forta de tractiune (tensionare longitudinala) Fortele de ntindere care actioneaza asupra osului sunt

caracterizate de aplicarea cu un ordin de marime egal la ambele capete ale osului a doua forte care actioneaza n directie divergenta si n lungul axei longitudinale a osului (Carter 1982, Radasch 1999, Nordin 1981, Schwarz 1991). Acest mod de solicitare apare datorita contractiei muschilor, tendoanelor si / sau ligamentelor la locurile de insertie. Fortele pure de deformare elastica duc la aparitia unui stresuri maxime de deformare, perpendiculare pe axa de ncarcare. Consecutiv osul devine mai subtire si se alungeste.

19


Osul cedeaza de-a lungul planului de tensiune maxima. Traiectul (linia de fractura) transversal de fractura perpendicular pe axa longitudinala a osului este forma care apare de obicei la oasele supuse unei forte pure de deformatie elastica. Deoarece osul spongios este mult mai putin rezistent, fracturile apar n zonele unde acest tip de tesut predomina. La animale mici asemenea facturi apar la nivelul apofizelor (olecran, calcaneu, tuberozitatea tibiala). Fracturile patelei si smulgerile insertiilor ligamentare sunt alte exemple ale actiunii fortei de tractiune. Forta de forfecare Forta de forfecare apare atunci cnd doua forte actioneaza paralel cu suprafata osului, n directii opuse (Carter 1982, Radasch 1999, Nordin 1981, Schwarz 1991). Actiunea acestor forte determina un dreptunghi sau un patrat sa devina paralelogram, aparnd forte interne (n interiorul osului). Fortele de forfecare interne sunt direct proportionale cu solicitarea aplicata prin actiunea fortelor externe, paralele cu suprafata osului. Osul este mai putin rezistent la acest tip de forte si se rupe de-a lungul planului fortelor de forfecare maxima. Fracturile au loc n regiunea metafizara la oasele lungi, zona cu un continut ridicat de tesut osos spongios. O fractura clasica la animalele mici este cea a condilului distal al humerusului (Salter-Harris tip IV). Fractura apare datorita fortelor de compresiune axiale care sunt transmise de la membrul aflat n sprijin, una n sens proximal radius si ulna la condilul humeral si o alta forta de compresiune n sens distal prin spata si humerus pna la condilul humeral ceea ce duce la o concentrare a fortelor de forfecare (interne) la nivelul regiunii intercondiliene si epicondilara laterala al humerusului (Radasch - 1999). Alte fracturi sunt cele n forma de sau ale portiunii distale a humerusului, ale platoului tibial, T Y fracturi izolate ale condililor femurali, ale cavitatii glenoide a spetei, ale corpurilor vertebrale si ale oaselor carpiene si tarsiene (Torzilli - 1981). Forta de forfecare apare la majoritatea oaselor lungi supuse compresiunii axiale.

20

Cornel Igna

Fracturile induse de actiunea fortelor de forfecare au un traiect scurt, oblic, n lungul planului de actiune a fortelor de forfecare maxima. Forta de ndoire sau de ncovoiere Apare atunci cnd o greutate (forta) este aplicata perpendicular pe axul lung al unui os sau cnd o forta compresiva actioneaza excentric, determinnd osul sa se ndoaie - axa longitudinala a acestuia se ncurbeaza (Carter 1982, Radasch 1999, Nordin 1981, Schwarz - 1991). Fortele de deformare apar n urma actiunii unor forte extrinseci (supra-fiziologice cum ar fi accidentele rutiere, traumatismele cu corpuri contondente care actioneaza perpendicular pe diafiza osului). Datorita formei lor anatomice unele oase ca femurul, humerusul si ocazional radiusul pot suferi initial deformari n urma ncarcarii axiale actiunii unor forte compresive. Deformarea are loc cnd greutatea compresiva este aplicata excentric. Osul ncarcat n timpul deformarii reprezinta o combinatie ntre fortele tensoare si cele compresive. Fortele tensoare apar la suprafata convexa al osului care este denumita suprafata de tensiune. Aceasta este reprezentata de suprafata caudala a ulnei si suprafata cranio-laterala a femurului, tibiei, humerusului si radiusului. Suprafata concava sufera solicitari compresive fiind numit suprafata de compresie. Deoarece osul este asimetric fortele tensoare si cele compresive nu sunt egale. Planul neutru al osului, care nu sufera nici un stres axial, se afla plasat n planul longitudinal imaginar situat n centrul cavitatii medulare la jumatatea distantei dintre suprafata de tensiune si cea de compresie. Fracturile apar pe suprafata de tensiune, convexa, deoarece osul cortical este mai putin rezistent la tensiune dect la compresiune. Initierea fracturii are loc n punctul de tensiune maxima, propagnduse transversal spre fata de compresie, rezultnd o fractura transversala. Directia propagarii fisurii poate sa fie modificata de actiunea fortelor de forfecare, spre planurile maxime ale acestora, rezultnd o fractura mica oblica n apropierea suprafetei de compresie a osului. Pot aparea si doua fracturi oblice n apropierea fetei de compresie ceea ce duce la destabilizarea osul.

21


Fractura este asemanatoare cu un fluture, fiind rezultatul a doua planuri de forfecare divergente (Carter 1982, Radasch 1999, Nordin 1981, Schwarz 1991). Initierea focarului de fractura pe suprafata de compresie apare n cazul oaselor foarte moi (imature sau bolnave), cnd osul cedeaza mai nti la actiunea fortelor de compresiune. Forta de torsiune Rasucirea are loc daca osul e ncarcat cu forte care actioneaza pe o traiectorie spiralata n jurul, axul sau longitudinal (Carter 1982, Radasch 1999, Nordin 1981, Schwarz 1991). Torsiunea reprezinta o variatie geometrica a forfecarii. Cnd o forta de torsiune este aplicata unui obiect cilindric ea genereaza att un efort de tensionare ct si de compresiune. Solicitarea maxima prin forfecare este orientata n plan paralel si perpendicular pe axul neutru al osului (centrul osului). Marimea acestuia e direct proportionata cu distanta fata de axul neutru. Solicitarile prin tractiune si compresiune dezvolta torsiune, prin asociere rezultnd o solicitare de forfecare care actioneaza n interiorul osului. Fortele de tractiune si compresiune sunt orientate perpendicular una pe cealalta si sunt distribuite n diagonala pe axul neutru al ososului. Fractura este rezultatul ncarcarii osului cu forte de torsiune - rasucire si final e produsa din efectul combinat al forfecarii, compresiunii, si tensiunii. Producerea fracturii ncepe prin forfecare, directia crapaturii urmarind planul fortei maxime. Acest plan este orientat paralel cu axul neutru al osului. Fisura se propaga mai departe, n lungul planului fortei de tensiune maxime care, de obicei, este orientata oblic la 30 fata de axul neutru al osului (Carter 1982, Radasch 1999, Smith - 1988). Fracturile debuteaza n directie longitudinala, apoi si schimba directia pe un traiect oblic, spiralar, dnd nastere la fracturi oblice spirale, caracteristice ncarcarii torsionale. Tibia si humerusul sunt oasele cele mai supuse ncarcarii torsionale (Carter 1982, Schwarz 1991).

22

Cornel Igna

Desi fracturile se ntlnesc clinic si ca rezultate ale ncarcarii pure, cu o singura forta, n majoritatea fracturilor se ntlnesc situatii rezultate n urma unor ncarcari combinate cu grad ridicat de complexitate (Radasch 1999). Multe fracturi la animalele mici sunt produse de traumatisme severe (accidentele rutiere sau mpuscaturi), care nu au limite n privinta marimii sau orientarii fortei ca si a ncarcarii aplicate. Exista situatii de ncarcari complexe care au loc cu o viteza mare (rata rapida de ncarcare) si cu dezvoltarea de tensiuni interne ridicate n os. Osul fiind un material vscoelastic, absoarbe o cantitate nsemnata de energie cinetica de la sursa extrinseca cu actiune traumatizanta. Daca osul este ncarcat dupa punctul lui de slabire, energia nmagazinata va fi mprastiata rapid, contribuind la formarea liniei de fractura. Daca energia nmagazinata nu poate fi eliberat destul de rapid printr-o singura crapatura sau linie de fractura, energia nmagazinata va fi despartita prin formarea, propagarea si bifurcarea a mai multor linii de fractura - fracturi cominutive cu fragmente multiple. Mai mult, energia eliberata brusc de catre os n adesea si traumatisme ale cazul ncarcarii complexe moi (musculaturii, cauzeaza structurilor tesuturilor

neurovasculare si a pielii). Aceste observatii, respectiv cominutivitatea focarului de fractura si extinderea traumatismelor la tesuturile moi din vecinatate, arata ca osul a fost supus unei ncarcari complexe, aplicate rapid si cu o absorbtie ridicata de energie naintea pierderii integritatii (Carter 1982, Radasch 1999, Schwarz 1991).

23


1.3. BIOLOGIA VINDECARII OSOASECapitolul biologia vindecarii osului cuprinde att aspectele microscopice ct si cele macroscopice. n final capitolul contine consideratiile viznd problemele vindecarii osoase.

Dupa producerea unei fracturi, n organism sunt initiate o serie de modificari fizio-metabolice care au rolul de a regenera structura osoasa distrusa, de a reda structura tisulara originala. (Remedios - 1999). Uniunea osoasa se realizeaza prin doua mecanisme diferite: vindecare primara sau directa (reconstructie osoasa) si vindecare secundara sau indirecta (formarea calusului intermediar). Vindecarea osoasa este dependenta de o serie de caracteristici biologice, ca: localizarea fracturii (la un os cortical sau la unul spongios, la cartilaj sau la articulatia osoasa), si extinderea traumatismului (gradul de distructie a tesuturilor moi din vecinatate) si de caracteristici mecanice (stabilitatea segmentelor si a fragmentelor dupa fixare focarului de fractura). Toate procesele fiziologice, incluznd si procesele de reparatie n timpul vindecarii osoase, depind de un supliment adecvat de snge Scopul tratamentului fracturii este de a ajuta vindecarea si restaurarea functiei osului afectat si implicit a regiunii respective (Theresa Welch Fossum 1997). 2.1. VINDECAREA DIRECTA Vindecarea directa se realizeaza prin remodelarea cortexului osului. Reconstructia osoasa primara se are loc n conditiile realizarii alinierii anatomice a capetelor osoase fracturate si asigurarea unei stabilitati absolute. Vindecarea primara se subdivide n vindecare de contact si n vindecare interfragmentara.

24

Cornel Igna

Vindecarea de contact se caracterizeaza prin remodelare osoasa cu traversarea planului de fractura. Osteoclastele intervin n resorbtia piramidelor osoase rupte. Resorbtia si formarea osoasa concomitenta restabilizeaza legatura rupta prin formarea de noi piramide osoase ntre cele doua capete fracturate. Rata de crestere este de 50-80 micrometrii / zi (Rahn - 1971). Vindecarea interfragmentara are loc n spatiile mici, goale dintre fetele de contact. Deformarea interfragmentara trebuie sa fie mai mica de 2%, iar distanta ntre capetele sa nu depaseasca 1mm (Paradis - 1975). Initial acest spatiu este umplut cu snge si tesuturi rupte. Dupa aproximativ 2 saptamni circulatia sangvina se restabilizeaza si osteoblastele produc tesut osos lamelar care va umple tot spatiul. Aceasta tesut lamelar nou e orientat perpendicular fata de capetele fracturate, dar osul nu-si recapata nca rezistenta mecanica (Remedios - 1999). La 3-4 saptamni piramidele osoase se formeaza cu osteoni noi. Cu timp tesutul osos lamelar recapata orientarea longitudinala iar integritatea anatomica si mecanica a osului se restabilizeaza. (Hulse - 1993).

2.2. VINDECAREA INDIRECTA Remodelarea osoasa se poate produce si prin calusare, asa cum se ntmpla n reconstructie osoasa secundara. Vindecarea indirecta se caracterizeaza prin formarea tesutului osos din transformarea tesutului fibros sau cartilaginos. (Hulse - 1993) Vindecarea osoasa indirecta deruleaza n trei faze: 1999). Faza imflamatorie ncepe imediat dupa ce s-a produs fractura si tine aproximativ 2-3 saptamni (Creuss - 1975). Initial sunt lezionate tesuturile moi acoperitoare si periostul osului afectat. La locul fracturii prin disruptii canaliculare rezulta moartea osteocitelor aflate la capetele terminale al fragmentelor osoase. faza imflamatorie, faza de reparare, faza de remodelare. (Remedios -

25

Ortopedie veterinara - curs Enzimele lizozomale eliberate de osteocitele moarte declanseaza

distrugerea matricei organice. Leziunile tesuturilor moi, al periostului, si ale continutului medular sunt sursele provenientei materialelor necrotice care sunt responsabile reactiei imflamatorie intensa (Remedios 1999). Formarea hematomului furnizeaza prima populatie de celule n zona fracturii, incluznd: granulocite, macrofage, limfocite, si mastocite. Osteoclastele cu origine n celulele liniei mezenchimale, apar timpuriu n zona focarului de fractura, ncepnd resorbtia si nlaturarea osului mort. (Gothlin - 1986, Remedios 1999, Simmons - 1974). n faza de reparare hematomul ncepe sa se organizeaza, prin depuneri de elemente plachetare si de fibrina. Macrofagele au un rol esential n initierea fibroplaziei (Leibovich - 1975). Celulele osteoprogenitoare migreaza n focarul de fractura de la endost, din cavitatea medulara si din foita periostului (Ashton 1980, Young 1962). Endoteliul serveste si el ca sursa de celule osteoprogenitoare. Celulele endoteliale contin de asemenea factori de crestere celulara, cauznd proliferarea celulelor osoase (Sorgente - 1980). mpreuna cu fibroblastele, macrofagele si capilarele formeaza calusul periostal extern. Angiogeneza este mediata de macrofagele care produc factorii angiogenici. Aceste vase noi de snge reprezint un aflux extraosos, avnd origine din tesuturile moi nconjuratoare. Aceste vase hranesc calusul periostal si toate fragmentele corticale detasate, realiznd un debit sangvin maxim n ziua 10 dupa traumatism. Odata cu naintarea vindecarii contributia sngelui extraosos n vindecarea osoasa se diminueaza (Aalto - 1984, Paradis - 1975, Rhielander 1988). Calusul periostal nediferentiat ncepe sa sufere transformari condrogenice rapide si proliferari. Variatiile presiunii oxigenului determina diferentierea celulelor pluripotentate, n condroblaste producatoare de cartilaj sau n osteoblaste care produc osul. Initial este depozitat colagenul de tip I, II, si III, dar prin continuarea procesului, ulterior predomina colagenul de tip I (Lane 1979).

26

Cornel Igna

Hidroxiapatita de calciu este depozitata n matrice. Calusul cartilaginos se mineralizeaza si nveleste capetele osoase, contribuind totodata la cresterea stabilitatii ntre acestea (Ashurst - 1986). Cnd stabilitatea a crescut circulatia medulara se restabilizeaza si si va asuma rolul principal n irigarea calusului fibrocartilaginos. Cartilajul este treptat nlocuit cu os, printr-un proces asemanator osificarii endocondrale. Micromiscarile nregistrate la nivelul focarului de fractura stimuleaza formarea calusului (Goodship - 1986, Kenwright - 1986). Aceste miscari produc alterarea usoara a piezoelectricitatii si declanseaza eliberarea de factori de crestere si prostaglandine E care accelereaza consolidarea osoasa (Somjen - 1980). Osteoblastele produc tesut osos lamelar cu orientare neregulata si tesut interlamelar cu canale capilare. n aceasta faza uniunea osoasa s-a realizat, dar zona fracturii nca difera structural fata de osul original. (Remedios - 1999). Procesul de remodelare ncepe cnd fractura este consolidata prin

calus. Cartilajul mineralizat este transformat n tesut osos, care ulterior se diferentiaza n os lamelar cu organizarea sistemului haversian. n acest proces osteoclastele de pe capetele libere al conurilor rupte ndeparteaza tesutul osos si osteoblastele depozitate n osul lamelar din jurul canalului capilar central(Rahn 1971). Acest proces de recapatare a aspectului original al osului se desfasoara lent., fiind ghidat de piezoelectricitate (Fakada F. si Yasuda I. 1957 cit de Remedios - 1999). Studiile radioizotopice umane au aratat ca 1961). remodelarea osului fracturat dureaza pna la 6 - 9 ani dupa trauma initiala (Wendeberg

27


2. TRAUMATISMELE APARATULUI LOCOMOTOR.

2.1. EVALUAREA PACIENTULUI CU TRAUMATISME ALE APARATULUI LOCOMOTOR

Fracturile diafizare ale oaselor lungi apar n cele mai multe cazuri ca rezultat al actiunii mecanice traumatice directe asupra membelor animalului. Frecventa mare a fracturilor deschise a oaselor membrelor se datoreaza masei musculare reduse. Fracturile diafizare ale oaselor lungi la animalele de companie sunt rezultatul, fie al traumatismelor, n cele mai multe cazuri, (accidente de masina, focuri de arma, caderi, lupte cu alte animale etc.), fie apar ca rezultat secundar al diferitelor afectiuni patologice (neoplasme osoase, osteomielite, osteoporoza etc.). Statisticile arata ca frecventa Fracturile diafizare ale oaselor lungi reprezinta aproximativ 80% din totalul fracturilor. Poate fi afectat orice animal indiferent de vrsta, rasa sau sex. n general tineretul sufera cel mai des accidente de masina. Diagnosticul de fractura se poate pune n cele mai multe cazuri n urma anamnezei si a examinarii clinice a pacientului, dar ntotdeauna este esentiala si examinarea radiografica pentru a avea certitudinea unei determinari precise a liniei de fractura, respectiv a tipului de fractura. n cazul accidentelor prima, masura care trebuie luata este de a stabiliza starea pacientului (tratarea starii de soc, oprirea hemoragiei), iar restaurarea anatomica a fracturii si a tesuturilor moi trebuie efectuata secundar.

28

Cornel Igna

Examinarea unui animal care prezinta o fractura sau este suspicionata o fractura trebuie sa includa: ? ? aprecierea starii generale a animalului; determinarea extinderii traumatismelor aditionale (gradul de examinarea cu atentie pentru a putea observa si alte eventuale evaluarea precisa a fracturii sau fracturilor. Examinarea clinica a pacientului permite observarea unor semne caracteristice fracturilor, pe baza carora se poate preciza diagnosticul de fractura: ? durere localizata; ? deformitate sau modificarea angulatiei normale a razei osoase; ? mobilitate abnormala; ? tumefactie locala, aceasta apare consecutiv produceri fracturii, datorita distructiilor locale si dureaza aproximativ 7-10 zile; ? impotenta functionala; ? crepitatie n focarul de fractura. Examinarea radiografica se impune ntotdeauna pentru acuratetea precizarii diagnosticului si selectarea celui mai bun mijloc de reducere si imobilizare. Radiografiile se vor efectua ntotdeauna din minim doua incidente, cranio-caudal, respectiv medio-lateral si vor include ntotdeauna articulatia superioara si cea inferioara. Interpretarea radiografiilor poate pune probleme n special cele efectuate la animalele tinere, la care prezenta nucleelor de crestere poate induce n eroare clinicianul neexperimentat.

afectare al tesuturilor si organelor); ? fracturi sau dislocatii; ?

29


Pentru efectuarea examenului radiologic, animalele nervoase sau cele care prezinta dureri foarte mari pot fi sedate, dar nu nainte de a evalua riscul sedarii (soc, hipotensiune, dispnee severa). Atunci cnd se considera necesar se vor efectua radiografii pulmonare si / sau abdominale pentru a putea nlatura riscurile date de eventualele complicatii posttraumatice (cel mai frecvent pneumotorax, hemoragii pulmonare si abdominale, rupturi ale organelor cavitare si / sau parenchimatoase). Examenele de laborator nu permit o evaluare concreta a riscurilor pe care le prezinta animalul traumatizat la anestezie, dar totusi n unele cazuri pot fi folositoare pentru a determina tulburarile renale si hepato-biliare. Diagnosticul diferential are menirea de a stabili natura fracturilor, respectiv modul de producer: fracturi primare date de traumatisme sau fracturi secundare date de alte boli (neoplsasme, boli metabolice, boli nutritionale Enuntarea diagnosticului de fractura trebuie sa includa: mentionarea tipului de fractura (numar de focare de fractura, forma, localizare, ntindere, numar de segmente, comunicarea cu exteriorul - nchisa sau deschisa, gradul de deplasare a segmentelor, gradul de stabilitate nainte si dupa tentative de reducere), mediul n care s-a produs fractura, modul si gradul de afectare a tesuturilor moi din vecinatate.

30

Cornel Igna

2.2.

PRINCIPII SI MODALITATI DE TRATAMENT

n tratamentul fracturilor oaselor lungi pentru a obtine o vindecare corespunzatoare este necesara, n primul rnd, o evaluare corespunzatoare a tuturor alternativelor terapeutice si deabia n al doilea rnd o aplicare corecta a metodologiei alese. Scopul oricarui mijloc de tratament este reducerea anatomica a segmentelor osoase fracturate, conservarea tesuturilor moi, prevenirea complicatiilor si n final redarea functionalitatii a membrului afectat. Din punct de vedere al modului de lucru ales tratamentul poate fi conservator sau operator.

2.2.1. TRATAMENTUL CONSERVATOR Tratamentul conservator al fracturilor diafizare, consta n reducerea nchisa a focarului(relor) de fractura si imobilizarea segmentelor osoase ale membrului fracturat cu ajutorul atelelor sau a bandajelor. Acest tip de tratament se preteaza la fracturile nchise, fara deplasare si a fracturilor n lemn verde. Este necesara imobilizarea articulatiilor proximal si distal de linia de fractura. Vindecarea n aceste cazuri este conditionata de corectitudinea reducerii si de gradul de stabilitate al fracturii. Deosebit de important pentru succesul tratamentului conservator este modul n care animalul sa suporta prezenta bandajului. Tratamentul conservator, n general, se preteaza pentru aplicare la animalele tinere, sub vrsta de un an. Vindecarea este rapida la aceasta categorie de vrsta, scaderea timpului necesar pentru vindecare minimaliznd posibilitatile de aparitie a complicatiile asociate fracturii. Un prim pas n aplicarea mijloacelor conservatoare de tratament trebuie sa fie evaluarea fracturii (vezi enuntarea diagnosticului de fractura), evaluarea articulatiilor adiacente, a nervilor periferici, a reflexelor, precum si a gradului de distructie tisulara.

31

Ortopedie veterinara - curs Atunci cnd se recurge la aplicarea de mijloace conservatoare de tratament, aprecierea stabilitatii focarului de fractura este deosebit de importanta. Evaluarea corecta a fracturii trebuie sa tina cont de forma fracturii (transversala, oblica, spiroida, lemn verde, multisegmentala, cominutiva, etc.), dependenta de actiunea fortelor care au provocat ntreruperea continuitatii osului. Forma si localizarea fracturii conditioneaza stabilitatea segmentelor osoase prin aparitia n focarul de fractura a unor forte interne complexe (ndoire, compresiune axiala, tensiune, rotatie si distractie) care au tendinta de a mentine coaptarea sau, dimpotriva de a o destabiliza. Mijloacele conservatoare de imobilizare a unei fracturi nu pot neutraliza dect fortele de ndoire si ntr-o anumita masura pe cele rotationale, de aceea sunt contraidicate n fracturi oblice si n cele spiroide. Mijloacele de tratament conservator se pot clasifica n doua grupe: bandaje si pansamente multistrat. Bandajele pot fi inamovibile (bandaje rigide complete) si amovibile (bandaje rigide incomplete) utilizate efectiv n tratamentul conservator propriu-zis. Pansamentele multistrat utilizate pentru tratamentul fracturilor, cunoscute si sub denumirea de bandaje moi, sunt de cele mai multe ori folosite ca mijloc temporar sau suplimentar de fixare n tratamentele chirurgicale.

Bandajele inamovibile au ca substanta ntaritoare gipsul sau materiale sintetice (rasini, fibra de sticla, mase plastice aldehidice, etc). Ele asigura o fixare suficient de stabila n cazul fracturilor simple fara deplasare sau n lemn verde, precum si la cele in care fibula este intacta asigurnd o asanumita atela interna. Aceste bandaje se aplica n 5-8 straturi n functie de talia animalului, avnd grija ca ntotdeauna sa cuprinda articulatia situata proximal (femuro-tibio-patelara) si una situata distal (tibio-tarso-metatarsiana) de focarul de fractura.

32

Cornel Igna Aplicarea se realizeaza circular, prin nfasare. Dezavantajele

bandajelor gipsate sunt: rezistenta mica n timp, permeabilitate mare, greutate ridicata, iar pentru evaluarea radiografica este necesara ndepartarea lor. Noile bandaje care utilizeaza ca element de ntarire substantele sintetice reprezentate de fibra de sticla impregnata cu rezine, rasini sintetice autopolimerizabile n contact cu aerul, mase plastice aldehidice, etc. prezinta o serie de avantaje: sunt usoare si suple, nu sunt radioopace si nu absorb apa. Bandajele amovibile se utilizeaza, de regula, n imobilizarea fracturilor deschise, oferind posibilitatea controlului evolutiei plagii tesuturilor moi. Bandajele amovibile sau , semibandajele se folosesc si ca mijloc suplimentar de imobilizare n fracturile tratate cu mijloace de fixare interna. Bandajele amovibile se aplica peste un pansament protector antiseptic si / sau absorbant, constnd practic dintr-o atela preconfectionata si fasonata la conformatia si dimensiunile regiunii corporale pe care se aplica. Regulile de imobilizare sunt identice cu cele care trebuiesc respectate n aplicarea bandajelor inamovibile. Atela sau atelele se confectioneaza din fasa ghipsata sau din substante ntaritoare sintetice (aceleasi cu cele utilizate pentru confectionarea bandajelor inamovibile), utiliznd tehnica mulajului partial n care se ia practic o amprenta a regiunii corporale pe care urmeaza a fi aplicata. Dupa ridicarea mulajului, atela se fasoneaza la dimensiunile dorite, excluznd eventualele imperfectiuni cu potential lezionant. Exista si posibilitatea efectuarii unui mulaj complet, atela sau atelele fiind obtinute prin dubla sectionare longitudinala a mulajului. n aceste cazuri se obtin asa numitele atele bivalve, a caror aplicare duce la obtinerea unui bandaj asemanator celui inamovibil. Fixarea atelei pe regiunea corporala se face cu o fasa de tifon, utiliznd tehnici specifice de nfasare.

33


Pansamentele multistrat se utilizeaza, de regula, ca mijloc adjuvant al tratamentului propriu-zis al fracturilor, fiind aplicat preimobilizare, cu scopul de a facilita reabilitarea biologica a tesuturilor moi din vecinatatea focarului de fractura si de a diminua reactiile tisulare postraumatice. n esenta rolul lor este acela de a asigura repausul relativ al regiunii (de unde si denumirea de bandaj) si de a usura reducerea edemului inflamator postraumatic. Bandajele moi confera o protectie excelenta pentru tesuturile moi, dar confera de cele mai multe ori, o stabilitate insuficienta. De aceea n combinatie cu aceste tipuri de bandaje se pot utiliza atelele metalice, din aluminiu sau material plastic. Bandajele moi sunt utilizate si postimobilizare, complementar unor mijloace de fixare invazive caracterizate de traumatizarea excesiva a tesuturilor moi. Cel mai des folosit bandaj moale este bandajul Robert-Jones, care este alcatuit din mai multe straturi : tifon, vata, hrtie creponata, fasa elastica. Stratul primar (de contact) vine n contact cu pielea si plagile deschise, avnd rolul de a conferi protectie fata de stratul rigid. Pe durata tratamentului se pune accent pe tipul de material folosit: aderent sau neaderent. Cele aderente sunt indicate pentru debridarile plagilor, iar cele neaderente sunt indicate pe durata stadiului reparatoriu al vindecarii. n stratul primar se includ si tampoane de diferite dimensiuni care se aplica peste proeminentele osoase pentru a preveni presiunea exercitata de celelalte straturi. O astfel de protectie reclama: olecranul, oasele carpale accesorii, calcaneul, maleola laterala si cea mediala a tibiei si rotula. Stratul al doilea (intermediar) asigura protejarea si compresia

membrului afectat, fiind alcatuit din vata. Grosimea stratului intermediar depinde de scopul bandajului. Cu ct este mai gros, cu att scade rezistenta imobilizarii.

34

Cornel Igna

De exemplu n bandajul Robert-Jones utilizat pentru reducerea inflamatiilor si edemului, acest strat are o grosime cuprinsa ntre 4-8 cm dar pentru a creste puterea de imobilizare acest strat poate fi redus la 1,5-2 cm. n acest strat pot fi incluse si atele. Stratul compresiv (extern) este alcatuit din fese elastice de tifon si are rolul de a preveni scaderea tensiunii asupra plagii, de a reduce instabilitatea fracturii, de a elimina spatiile moarte si de a preveni alunecarea bandajului. Acest strat nu trebuie sa compreseze excesiv. nfasarea trebuie realizata n asa fel, nct la rulare, doua rnduri successive de fasa sa se suprapuna cca. 50%. Experimental s-a demonstrat ca cele mai bune rezultate se obtin cu bandajele protectoare care se aplica pe ntreg membrul.

Complicatiile tratamentului conservator Sunt trei factori importanti care contribuie la dezvoltarea complicatiilor: ? ? ? evaluarea inadecvata a cazului aplicarea gresita a bandajului tratarea defectuoasa a animalului postoperator

n primul caz se poate produce ntrzierea vindecarii, maluniune, sau nonuniune osoasa. Nu este indicata aplicarea bandajelor la animalele n vrsta de peste un an, precum si la cinii de talie mica, pentru ca de obicei se vindeca greu sau nu se vindeca.Aceste tipuri de fracturi se trateaza cu ajutorul fixatorilor externi si / sau interni recurgndu-se, daca este necesar si la alogrefe. Evaluarea corecta este importanta si n cazul pacientilor obezi sau condrodistrofici. Nu se utilizeaza coaptare externa n cazul fracturilor deschise, n aceste cazuri recomandndu-se utilizarea fixatorilor externi.

35


Complicatiile cele mai frecvente sunt: inflamatiile, vindecarile ntrziate, maluniunea osoasa, nonuniunea osoasa, relaxarea articulara, rigiditatea articulara si asa numitele boli de fractura. Prevenirea inflamatiei se face prin aplicarea corecta a bandajului, n conditiile realizarii unei aliniere osoase corespunzatoare. O reducere corecta a unui focar de fractura se poate realiza numai sub o anestezie adecvata. Ca regula generala a evaluarii reducerii fracturii, se considera necesar realizarea unui contact de minim 50% ntre suprafetele corticale ale fragmentelor osoase, contact a carui existenta trebuie vizualizata n mod obligatoriu din mai multe incidente radiografice. Daca acest lucru nu este posibil se recomanda alegerea unei alte metode de tratament. Laxitatea si rigiditatea articulara sunt sechele obisnuite ale coaptarii externe. Clinic se observa cel mai bine la animalele tinere care au suferit fracturi ale antebratului. Nu se recomanda folosirea bandajelor ca mijloc de tratament primar n fracturi care implica suprafete articulare. Un alt lucru deosebit de important este de a se pastra angulatia normala a membrului atunci cnd este bandajat pentru ca, daca se produce rigiditatea articulara, membrul sa fie surprins n pozitie normala. Tratamentul acestor afectiuni ncepe dupa scoaterea bandajului si consta n aplicarea a diverse procedee de fizioterapie. n cazul afectarii articulatiei cotului sau genunchiului sechelele pot persista timp ndelungat. Complicatii mai grave sunt bolile de fractura : osteoporoza, contractura musculara, atrofia cartilajului articular. Aceste complicatii sunt permanente, neexistnd tratament functional. n ultimul timp tratamentul fracturilor bazat pe principii conservatoare a fost, n buna parte, nlocuit de tratamentul bazat pe procedee sngernde tratament chirurgical.

36

Cornel Igna

2.2.1. TRATAMENTUL OPERATOR

Predictivitatea tratamentului chirurgical este dependenta, n mare masura, de tipul fracturii. Procedeele tipizate de tratament chirurgical al fracturilor oaselor lungi includ: 1.) 2.) 3.) - reducere nchisa si fixare externa (cu fixatori externi); - reducere nchisa sau deschisa (frecventa) si fixare interna cu - reducere deschisa si fixare combinata mijloace de fixare

brose, tije, suruburi, srme, placi cu suruburi, etc.; interna cu fixatori externi sau cu bandaje. n aplicarea tratamentului chirurgical alegerea metodei de reducere si a tehnicii de fixare depinde de tipul fracturii, localizarea acesteia, prezenta leziunilor adiacente, precum si de gradul de familiarizare a chirurgului cu diferitele metode de fixare. n fracturile simple sau segmentare cu fragmente mari, integritatea osului poate fi reconstituita anatomic cu ajutorul fixatorilor interni, fixatorilor externi, sau printr-un procedeu combinat. n cazul fracturilor cominutive severe, n care integritatea osului nu poate fi reconstituita anatomic, se prefera, n cele mai multe cazuri, utilizarea fixatorilor externi (procedeu nchis) sau se recurge la mijloace de fixare interna cu placi si suruburi (procedeu deschis). Tratamentul cu fixatori externi Fixatorii externi sunt utilizati n numeroase tipuri de fracturi. Pentru ca fracturile de tibie sunt de cele mai multe ori fracturi deschise este preferata folosirea fixatorilor externi n locul metodelor invazive. Utilizarea lor este indicata n cazul fracturilor multisegmentale, cominutive, cu pierderi de tesut osos, fracturi infectate, fracturi provocate de arme de foc, nonuniuni osoase, osteotomii corectoare, artrodeze etc.

37


Tipurile de fixatori externi existenti la ora actuala sunt cu dispunere liniara fixatori externi liniari (FEL) si cu dispunere circulara fixatori externi circulari (FEC).

Fixatorii externi liniari (FEL) sunt compusi din: brose sau / si semibrose de diferite tipuri, cleme conectoare si bare conectoare. Acestea mpreuna sunt interconectate asigurnd un montaj. Brosele si semibrosele pot fi de mai multe feluri: simple, filetate, cu filet pozitiv sau negativ, avnd rolul de a patrunde prin corticala osului. Interconectarea (legarea ntre ele) a broselor sau / si semibroselor este realizata cu doua mari tipuri de conectoare: bare cu cleme de conectare si substante compozite (rasini autopolimerizabile). Barele conectoare sunt facute din otel inoxidabil, aluminiu, fibre de carbon si mai nou din titan. Clemele conectoare au rolul de a conecta brosele la barele de conectare. O alta categorie de conectoare este reprezentata de rasinile autopolimerizabile (acrilati), caz n care nu mai sunt necesare clemele de conectare. Prin interconectarea broselor sau / si semibroselor putem obtine diferite configuratii: ? Tip I: - rama unilaterala: - Ia unilateral uniplanar - Ib unilateral biplanar ? ? Tip II: - bilateral, uniplanar Tip III: - bilateral, biplanar pot fi aplicate la orice os lung. n afara

Tipurile de fixatori externi Ia si Ib

acestor modele de fixatori externi exista si unele modele hibride ntre tipul Ia si Ib si /sau partial tipul II, care pot fi utilizate n stabilizarea fracturilor de humerus si de femur. Literatura de specialitate descrie si variante ale acestor modele care sunt construite cu cleme duble, cuo singura bara conectoare sau cu doua bare conectoare. Cnd se conecteaza doua rame de fixatori externi, se obtine un montaj.

38

Cornel Igna

1. Tipul I unilateral (cu semibrose) include doua tipuri de montaje: I a si I b Montajul de tip I a unilateral uniplanar consta n trecerea broselor percutanat, transcortical astfel nct clemele de fixare si bara de fixare sa fie plasate pe o singura parte al membrului. Rama e alcatuita din una sau mai multe bare fixatoare atasate cu ajutorul clemelor la cel putin doua semibrose (Johnson - 1999). Utilizarea a celei de a doua bare de conectare creste pronuntat stabilitatea axiala al fixarii si este preferata pentru tratamentul fracturilor instabile si / sau a animalelor cu talie si greutate corporala mare (Egger - 1993). Montajul de tip I b unilateral biplanar utilizeaza doua bare de conectare cu o dispunere paralela sub un unghi de 60-90 de grade una fata de cealalta, la fiecare bara conectndu-se, prin intermediul unor cleme, patru sau mai multe semibrose. Fixatorii externi amplasati n montaje de tip I pot fi utilizati n tratamentul fracturilor oricarui os lung. Fata de montajele de tip II si III prezinta dezavantajul unei rezistente mai scazute (Egger - 1993). Pentru a conferi o rezistenta adecvata, n asemenea cazuri, se pot asocia fixatori amplasati n montaje de tip I cu insertia de tije centro-medulare. Montajul respectiv e numit: montaj tie-inadica legarea n fixator .(Lewis - 2004). 2. Tipul II bilateral monoplanar (cu brose) Fixatorul prezinta brose de fixare care trec prin ambele fete ale membrului, fiind brose ntregi si sunt racordate la fiecare capat la cte o bara de conectare (Tombs - 1998). Aceasta configuratie e cea mai des utilizata n practica. Exista si un montaj modificat de fixator de tip II n care sunt asociate brosele ntregi cu semibrose. (Egger - 1993). Fixatorii de tip II sunt foarte rezistenti la fortele de compresie si pot fi folositi n tratamentul fracturilor relativ instabile. Dezavantajul major consta n limitarea utilizarii la regiunile distale ale membrelor. faptul ca pentru evitarea interferarii cu peretele corpului utilizarea lor se limiteaza la regiunile libere ale membrelor.

39


3. Tipul III bilateral biplanar Configuratia de tip III este compusa dintr-un montaj de tip II la care se asociaza un montaj de tip Ia, ceea ce dupa interconectarea celor trei bare de conectare i confera un aspect triunghiular (Tombs - 1998). Configuratiile de tip III sunt cele mai rigide dintre configuratii, fiind de 10-ori mai rezistente fata de compresiunea axiala dect tipul I. Sunt folosite n fracturi cu grad ridicat de instabilitate, si / sau infectate, nonuniuni sau artrodeze, cnd fixarea rigida prelungita este necesara.(Egger - 1993).

La ora actuala exista mai multe modele de fixatori externi tipizati principii constructive, materiale si fabricanti diferiti. Cel mai utilizat model de fixator extern n ortopedia veterinara este modelul Kirschner-Ehmer KE. Acesta este disponibil n trei variante: mic, mediu si mare, fiind utilizate n functie de talia animalului. Clemele pentru modelul mic si mediu sunt facute din otel inoxidabil, iar cele pentru modelul mare din aluminiu. Clemele conectoare cer o marime specifica a barelor conectoare respectiv 3,2 mm pentru modelul mic, 4,8 mm pentru modelul mediu si 11,1 mm pentru modelul mare. Diametrul broselor si semibroselor este de asemenea specific: 2 mm pentru modelul mic, 3,2 mm pentru cel mediu si 4,8 mm pentru modelul mare. Aceasta limitare a diametrului clemelor creeaza dificultati la utilizarea broselor sau semibroselor filetate (filet pozitiv), pentru ca diametrul acestora este mai mare dect al broselor standard, ceea ce face imposibila utilizarea lor n clemele standard Kirschner-Ehmer. Aplicarea fixatorului extern de tip Kirschner-Ehmer este initiata prin inserarea transfixica a broselor la extremitatatile proximala si distala a osului, urmata de prinderea barelor conectoare de care se ataseaza un numar predeterminat de cleme. Celelalte brose se aplica prin gaura surubului clemei deja atasate la bara conectoare. Acest lucru face, oarecum, dificila inserarea centrala a celorlalte brose.

40

Cornel Igna

Clemele duble de tip Kirschner-Ehmer pot fi folosite pentru a asigura un montaj (conectarea cu o alta rama), dar studiile biomecanice efectuate au demonstrat ca aceste sisteme de montare prezinta o stabilitate mediocra si o rigiditate slaba. Clema de fixare model Secur-U permite adaugarea de cleme aditionale la bara de conectare ntre doua cleme montate anterior. Clemele Secur-U pot fi atasate la sistemul Kirschner-Ehmer, fiind disponibile n doua marimi: 3,2mm si 4,8mm. Acestea pot fixa brose cu diametrul cuprins ntre 1,6 si 3,2 mm, fiind totodata superiore sistemului Kirschner-Ehmer standard, rigiditatea la compresiune axiala fiind de 1,64 ori mai mare. Un alt model de fixare, relativ recent, este reprezentat de sistemul IMEX-SK. Acesta dispune de cleme alcatuite din doua portiuni separate, care permit atasarea si ntre doua cleme plasate anterior. Are avantajul ca se poate acomoda la o categorie mare de diametre ale broselor (ntre 2,3 mm si 4,8 mm), iar utilizarea broselor cu filet pozitiv este facila. Aceste cleme datorita tipodimensionarii diferite nu pot fi folosite mpreuna cu sistemul Kirschner-Ehmer. Sistemul IMEX SK dispune de bare conectoare de cu diametru de 6,3 mm, pentru modelul mic, fabricate din fibra de carbon radiolucent sau titan si cu diametrul de 9,5 mm, pentru modelul mare, fabricate din fibra de carbon sau aluminiu. Cresterea diametrul barelor conectoare a dus la sporirea rigiditatii sistemului, mai ales a sistemului de fixare de tip I, fara nsa a creste greutatea montajului. Prin compararea sistemului Kirschner-Ehmer de tip Ia cu acelasi sistem de tip SK s-a demonstrat ca rezistenta sistemului SK la compresiune axiala este de 2,4 ori mai mare. n cazul folosirii acrilatilor pe post de conector, coloana acrilica are att rol de bara ct si de clema conectoare. Coloanele acrilice permit folosirea oricarui model de brosa, putnd fi aplicate n orice tip de fractura, n orice unghi si n orice locatie. Fixatorii externi liniari interconectati acrilic sunt mai frecvent utilizati n tratamentul fracturilor mandibulare si n fixarile transarticulare (22).

41


n urma determinarii rezistentei acrilatilor s-a demonstrat faptul ca o coloana de acrilat cu diametrul de 1,90 mm are o rezistenta comparabila cu o bara de conectare cu diametrul de 4,8 mm. Totodata s-a demonstrat rigiditatea superioara a fixarii acrilice n comparatie cu sistemul Kirschner-Ehmer (32). Cresterea semnificativa a rezistentei interfetei brosa - coloana acrilica poate fi realizata daca se folosesc brose cu capatul canelat, sau brose fabricate din materiale superioare. Un dezavantaj al utilizarii acrilatilor apare n momentul polimerizarii, care este caracterizata de o reactie exotermica puternica, conductia termica de-a lungul broselor putnd duce la necroza osoasa n jurul brosei. Evitarea acestui neajuns se poate face prin plasarea coloanelor de acrilat la cel putin 1cm distanta fata de suprafata pielii. Gradul conductiei termice poate fi redus si prin racirea sistemului de fixare n timpul polimerizarii. Pentru a putea alege unul dintre modelele de fixatori externi trebuie cunoscute fortele care actioneaza asupra fracturii respectiv asupra sistemului fixator. Cunoasterea acestor forte precum si a rigiditatii ramei este foarte importanta n luarea deciziei. Factorii care influenteaza forta si rigiditatea fixatorilor externi sunt: ? ? ? ? ? modelul sistemului folosit; modelul, numarul de brose si locul inserarii; numarul de bare conectoare, tipul si numarul de cleme folosite; calitatea materialelor folosite; configuratia fracturii.

Rezistenta unui fixator extern creste proportional cu complexitatea lui. Rigiditatea poate fi crescuta prin aplicarea de pna la patru brose pe fiecare fragment fracturat. O crestere a numarului de brose peste patru pe fragment fracturat, nu va duce la o crestere proportionala a rigiditatii.

42

Cornel Igna

Uneori nsa este imposibil de aplicat 4 brose pe fragment, n acest caz rigiditatea putnd fi crescuta prin utilizarea: unor brose cu diametru mai mare, a broselor cu filet, a unor bare conectoare cu diametru mai mare, a unui numar mai mare de bare conectoare, precum si prin scaderea distantei dintre bara conectoare si os. Alte posibilitati de crestere a rezistentei fixatorilor externi sunt reprezentate de: - cresterea distantei dintre brose inserate ntr-un fragment si de a reducere distanta dintre grupele de brose (dintre fragmentele fracturate); orientarea clemelor astfel nct sa fixeze brosa n partea interna a barei conectoare (pozitie clamp-in); - asocierea cu fixarea centromedulara. Prin utilizarea unui fixator cu o rigiditate corespunzatoare se va reusi mentinerea interfatei brosa-os, care este cea mai sensibila componenta a oricarui tip de fixator extern. Tratamentul fracturilor cu ajutorul fixatorilor externi circulari (FEC) este o metoda cunoscuta si sub denumirea de Ilizarov. Metoda a fost preluata din medicina umana n anul 1984 de catre medicul veterinar Antonio Ferretti. Dupa aceasta data, metoda a fost utilizata pe scara larga, la animale de companie si chiar de renta. FEC poseda excelente proprietati mecanice, gasindusi utilizarea ndeosebi n sfera fracturilor cominutive, unde este necesara fixarea fragmentelor foarte mici ( 10-15mm ). Fixatorul extern circular (FEC) sau fixatorul Ilizarov este considerat de catre Hierholzer tipul IV de montaj (Denis - 1999, Elkins - 1993). Fixatorul circular este compus din trei sau patru bare de conectare, interconectate, proximal si distal, la doua, trei sau patru inele sau combinatii de inele si semiinele. Aceasta parte, care constituie scheletul FEC se asambleaza preoperator. Fixarea osoasa (intra-operatorie) se face cu tije Kirschner, preferate n locul broselor de fixare, datorita flexibilitatii si calibrului mai redus. Aceste tije sunt conduse prin fragmentele osoase din focarul de fractura si sunt atasate sub tensiune (prin cleme de conectare) la inelele.

43

Ortopedie veterinara - curs Acest montaj este ideal pentru tratamentul corectiv al deformatiilor angulare si rotationale ale oaselor la animalele n crestere, respectiv pentru alungirea osului dupa osteotomii. (Ilizarov - 1989, Elkins - 1993, Johnson 1991). FEC sunt utilizati cu succes si n tratarea fracturilor acute sau cronice, fracturi deschise, stabile sau nestabile, nonuniuni sau maluniuni, osteotomii corectoare, fracturi cu pierdere masiva de substrat osos. Pot fi folositi si n imobilizarea articulatiilor pentru a grabi vindecarea plagilor articulare, tendonorafiilor sau ligamentelor. Constructia FEC ncepe cu asamblarea preoperatorie a inelelor fixatoare (interconectarea lor cu ajutorul barelor) dupa un model corespunzator extremitatii care urmeaza a fi imobilizate. Premontajul se introduce pe membrul fracturat si apoi se efectueaza reducerea nchisa a focarului de fractura. Pentru fixarea fragmentelor osoase se recurge la montarea pe ramele circulare, n pozitii corespunzatoare a clemelor de fixare a broselor si srmelor care urmeaza a fi inserate transosos. Insertia acestora se face asemanator cu fixatorii externi lineari, cu deosebirea ca fragmentele mici sunt fixate cu ajutorul srmelor de osteosinteza care se tensioneaza cu ajutorul unui aparat special. Diametrul firelor de osteosinteza variaza cu talia animalului fiind cuprinse ntre 1 si 1,6mm., folosindu-se cel putin trei fire pe fragment. FEC au avantajul ajustabilitatii si a crearii micromiscarii axiale, cu efect favorabil asupra vindecarii (20). FEC permit compresia sau distractia controlata asupra fracturii, rata indicata de compresie / distractie, fiind de 0,5mm de doua ori pe zi.

44

Cornel Igna Principiile imobilizarii cu fixatori externi (Brinker si colab., 1990) 1. 2. 3. Utilizarea unei tehnici chirurgicale riguros aseptice. naintea inserarii broselor fractura va fi redusa iar osul va fi Inserarea broselor se va face numai dupa repetarea certa prin

mentinut n pozitie anatomica pe toata durata implantarii. palpatie a locurilor de electie sau mai sigur sub control radioscopic, evitnd traumatizarea tesuturilor moi. 4. 5. 6. 7. 8. Pielea si tesuturile moi vor fi strabatute de un trocar prin orificiul Dimensiunea broselor si a barelor de sustinere va fi aleasa n Implantarea broselor se face cu o masina de gaurit cu turatie n fiecare fragment mai mare de os se vor insera 2-4 brose, care Se va recurge la configuratii de montaje care sa satisfaca n cel mai caruia se introduce brosa. functie de talia animalului si de tipul osului fracturat. redusa (max. 150 rot/min). indiferent de tehnica de fixare utilizata vor fi trecute prin corticala osului. nalt grad imobilizarea tipului respectiv de fractura vezi clasificarea montajelor cu fixatori externi. 9. Se asigura o distanta de 1-3 cm ntre piele si barele de sustinere a broselor. Distanta va fi ajustata n timpul mentinerii imobilizarii evitnd necroza tesuturilor moi din jurul broselor. 10. Protejarea zonei imobilizate cu fixatori externi se asigura prin pansamente protectoare antiseptice uscate schimbate la interval de o saptamna. Indicatii clinice pentru utilizarea fixatorilor externi (FE) Fracturile cominutive severe pot fi tratate cu ajutorul fixatorilor externi chiar si atunci cnd o repunere exacta a fracturii este aproape imposibila, brosele utilizate putnd fi introduse n fragmente de os de dimensiuni mici (Egger - 1993, Johnson - 1999).

45


Este necesar sa se acorde o atentie deosebita n ceea ce priveste evitarea distructiilor vasculare osoase, acestea influentnd vindecarea prin formarea ulterioara a calusului. Prin urmare este necesara reducerea fracturii prin metoda nchisa sau printr-o deschidere limitata a focarului de fractura. O rigiditate crescuta a scheletului fixator extern este necesara initial pentru neutralizarea fortelor distructive din focarului de fractura, iar apoi se trece la procesul de dinamizare (dupa 610 saptamni), acesta fiind considerat un factor favorizant al consolidarii calusului si a remodelarii osoase (Johnson - 1999). Fracturi deschise, infectate sau produse prin actiunea armelor de foc. Armele de foc provoaca prin actiunea lor fracturi ce combina problemele unei severe cominutivitatii si pierderi de tesut osos cu o contaminare si o distructie a tesuturilor moi. n acest caz este necesara ndepartarea tesuturilor puternic afectate si apoi aplicarea unui pansament protector. Dupa 24 zile, cnd procesul de vindecare a nceput se va face o noua ndepartare a tesuturilor necrozate a eventualelor resturi de proiectil existente si a sechestrelor (fragmente de os infectate sau necrozate). Brosele fixatoare sunt inserate n mod uzual naintea zonei afectate scaznd astfel sansele aparitiei unei lize osoase premature. Se vor aplica fixatorii externi rigizi pentru a permite revascularizarea osului. Plaga va fi toaletata corespunzator si apoi se va aplica un pansament protector. n cazul efectuarii unei grefe osoase este recomandat ca acesta sa se realizeze dupa circa 10 zile, pentru a se permite formarea tesutului de granulatie, ce va acoperi zona de fractura, favoriznd astfel vascularizatia ulterioara a grefei osoase. Utilizarea fixatorilor externi n aceste tipuri de fracturi este avantajoasa prin faptul ca nu se contamineaza focarul de fractura sau n cazul unei fracturi infectate infectia nu va difuza (Egger - 1993, Johnson - 1999, Denis - 1999). Fixatorii externi pot fi aplicati n fracturi deschise ale mandibulei, fara afectarea alveolelor dentare. Fracturile de mandibula sunt n cele mai multe cazuri deschise si cominutive (Egger - 1993, Stambaugh - 1982).

46

Cornel Igna

Utilizarea fixatorilor externi permite conservarea regiunii afectate si mentinerea vascularizatiei n fragmentele mici de os. Conectarea acrilica este n mod special recomandata n fracturi mandibulare bilaterale (Egger - 1993). Nonuniunile pot fi descrise ca hipertrofice si atrofice. n nonuniunile hipertrofice osul este capabil de o reactie biologica (vindecare). Stabilizarea n aceste cazuri este necesara si poate fi realizata prin reductie si aplicarea de fixatori externi rigizi. Nonuniunile atrofice sunt caracterizate prin pierderea capacitatii de reactie biologica al osului. Acest tip de nonuniune este ntlnit n cazul fracturilor situate n zone hipo-vascularizate ale osului, cum ar fi: portiunea distala al radiusului si ulnei la animale de talie mica, n cazul n care tratamentul unei fracturi s-a realizat prin coaptare externa, sau n cazul unei operatii efectuate anterior fracturii, cea a avut ca rezultat ndepartarea unei portiuni de os vascularizat. Tratamentul necesita reductie prin metoda deschisa, ndepartarea fragmentelor mici, instabile si nevascularizate de os, deschiderea canalului medular si plombare cu o grefa de tesut osos pentru stimularea proliferarii vasculare si a productiei de calus, iar n final aplicarea unui model adecvat de schelet fixator extern (Theresa Fossum Welch - 1999, 2003). Stabilizarea transarticulara Artrodezele. Fixatorii externi sunt utilizati si pentru a spori stabilitatea articulara. Sunt ideali n cazul rupturilor ligamentare asociate cu lezarea tesuturilor moi adiacente. Ligamentele pot fi refacute sau repuse cu ajutorul protezelor si protejate prin intermediul fixatorilor externi. Barele de conectare pot fi nclinate conform unghiului articulatiei. FE este mentinut n mod normal ntre 3 si 6 saptamni, dependent de severitatea afectiunii (Johnson - 1999, Denis - 1999). Fixatorii externi mai fi utilizati pentru protectie n cazul fracturilor articulare si periarticulare produse prin tasare sau compresiune. Fracturile intraarticulare necesita o reductie anatomica si o fixare cu asigurarea unei compresiuni interfragmentare pentru a se evita aparitia de degenerescente.

47


Pentru ca aceste afectiuni au o localizare metafizara si vindecarea trebuie sa fie ct mai rapida, o partea de fixatorii transarticulari va fi ndepartata dupa 48 saptamni. Fizioterapia este necesara pentru redobndirea functiei articulare normale. Fixatorii externi pot fi utilizati si n cazul altor afectiuni articulare cum ar fi cele cu distructii masive de tesuturi moi periarticulare, cartilaj articular si care prezinta un proces septic. Deformarile osoase, n special ale radiusului si ulnei se trateaza prin osteotomii, dupa care stabilizarea osoasa este asigurata prin inserarea unor fixatori externi. n aceste cazuri cel mai utilizat este montajul Ilizarov. Dupa executarea osteotomiei se aplica fixatorul extern. Dupa o faza stationara de 47 zile ansamblul va fi alungit zilnic cu o rata de alungire de 1 mm / zi divizata n 2 faze: cte 0,5 mm la 12 ore (Theresa Fossum Welch - 1999, 2003, Ilizarov 1998). Complicatii provocate de fixatorii externi. Cea mai frecventa complicatie este supuratia tesuturilor din jurul broselor care are ca principal efect slabirea prematura a fixarii intraosoase a broselor. Consecutiv supuratiei se poate ajunge la osteomielite si sechestre osoase locale. Supuratia poate fi minimalizata prin aplicarea corecta a fixatorilor, eliberarea tensiunii din jurul broselor, limitarea miscarilor dintre brosa si piele, respectiv dintre brosa si os. Alte complicatii sunt: necroza pielii, fracturile iatrogene si ranirile prin ntepare. Necroza pielii apare atunci cnd clemele sunt pozitionate prea aproape de piele. Ca regula generala, clemele trebuie pozitionate la o distanta de 1-2cm de suprafata pielii. Inflamatia postoperatorie poate fi redusa prin pansamente elastice.

48

Cornel Igna

Fracturile iatropatice se pot evita utiliznd brose cu diametru corespunzator grosimii osului, respectiv diametrul brosei sa nu depaseasca 2030% din grosimea osului si evitarea aplicarii broselor n os osteoporos sau cu fisuri. Ranirile iatropatice pot fi evitate prin cunoasterea anatomica exacta a coridoarelor de insertie si respectarea regulilor de insertie corecta a fixatorilor externi. Deformarea prematura a broselor poate fi rezultatul greselilor de tehnica de insertie, a utilizarii de brose fisurate sau confectionate din materiale proaste, a plasarii broselor prea aproape de focarul de fractura, a utilizarii unor brose cu diametru necorespunzator, a activitatii excesive a animalului imediat postimplantare sau a alegerii unor configuratii constructive neadecvate cazului. Tratamentul postoperator va include spalarea zilnica cu solutii antiseptice a locului de insertie a broselor, aplicarea de pansamente compresive pentru prevenirea edemului, pansarea ntregului sistem de fixare pentru a preveni agatarea lui si daca se impune administrarea de antibiotice pe cale generala 5-7 zile. Osteomielitele focale, precum si sechestrele osoase vor fi chiuretate, apoi local se pot implanta grefe de os spongios.

49


Tratamentul prin osteosinteza interna (fixare interna) Osteosinteza interna presupune interventia n focar pentru alinierea si fixarea mecanica a fragmentelor

curs 1. la 14. ortop

Documents