Reconstruction of diaphyseal segmental defects of long bones: comparative biomechanical study of stability using metallic titanium prostheses versus allografts
Ανακατασκευή οστικών ελλειμμάτων διαφύσεως μακρών οστών: συγκριτική εμβιομηχανική μελέτη σταθερότητας με χρήση μεταλλικών προθέσεων τιτανίου έναντι αλλομοσχευμάτων
Σακελλαρίου, Βασίλειος
Σκοπός: Η σύγκριση των ποσοτικών δεδομένων που προέρχονται από τηνεμβιομηχανική ανάλυση διαφορετικών τεχνικών ανακατασκευής οστικώνελλειμμάτων διάφυσης των μακρών οστών σε συνθετικά οστικά μοντέλα μηριαίου,κνήμης και βραχιονίου με τη χρήση συστηματικά εφαρμοζόμενης μεθοδολογίας.Υλικά & Μέθοδος: Χρησιμοποιήσαμε συνθετικά μοντέλα οστών 4ης γενιάς για τηνπραγματοποίηση του πειράματός μας και συγκεκριμένα 15 μοντέλα μηριαίου, 15κνήμης και 15 βραχιονίου. Κρατήσαμε 3 ακέραια μοντέλα από κάθε οστό και σταυπόλοιπα δημιουργήσαμε ένα οστικό έλλειμα στη διάφυση του κάθε οστού μήκουςίσου με το 1/5 του μήκους της διάφυσης. Τα οστικά ελλείμματαανακατασκευάστηκαν χρησιμοποιώντας πλάκες εσωτερικής οστεοσύνθεσης,ενδομυελικούς ήλους, εξωτερικές οστεοσυνθέσεις και συναρμολογούμενεςενδοπροθέσεις διαφυσιακών ελλειμμάτων. Τα δοκίμια στη συνέχεια φορτίστηκαν σεαξονική συμπίεση, κάμψη 4 σημείων και στρέψη στην περιοχή ελαστικήςπαραμόρφωσης των δοκιμίων και προσπαθήσαμε να διαπιστώσουμε την ύπαρξη ή μηστατιστικά σημαντικών διαφορών σε σχέση με τις τιμές των δεχόμενων φορτίων σεκάθε δοκιμασία φόρτισης και τις τιμές ακαμψίας των δοκιμίων σε σχέση με τοακέραιο οστικό μοντέλο.Αποτελέσματα: Η ανάλυση για το μηριαίο έδειξε ότι δεν υπάρχουν στατιστικάσημαντικές διαφορές στην ιεράρχηση των τεχνικών (p=0.088). Για το μοντέλο τηςκνήμης αποκαλύφθηκε μια στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ των ομάδων(p=0.035) με την πλάκα να λαμβάνει τη χειρότερη θέση σε σχέση με τις υπόλοιπεςμεθόδους. Η ανάλυση για το βραχιόνιο έδειξε μια στατιστικά σημαντική διαφοράμεταξύ των ομάδων (p=0.038) με τον ήλο και την πλάκα να έχουν χειρότερηεμβιομηχανική συμπεριφορά σε σχέση με το ακέραιο μοντέλο. Συμπεράσματα: Οι ενδοπροθέσεις ανακατασκευής διαφυσιακών τμηματικώνελλειμμάτων και τα συστήματα εξωτερικής οστεοσύνθεσης συμπεριφέροντανκαλύτερα εμβιομηχανικά σε σχέση με τις υπόλοιπες 2 τεχνικές.
Objective: To compare quantitative data on the biomechanical analysis of differenttechniques for fixation of intercalary bone defects, by means of consistently appliedmethodology on composite models of the adult femur, tibia and humerus.Method: A total of fifteen femoral, fifteen tibial and fifteen humeral specimens offourth generation composite models were used. An intercalary defect (middle 1/5 ofthe length of each model) was created and was reconstructed using plates,intramedullary nails, external fixators and segmental prosthetic implants. Thespecimens were loaded under axial compression, four-point-bending and torsion inthe linear elastic region at sub-yield level.Results: The analysis for the femur showed no statistically significant differences inthe ranking of techniques (p=0.088). The analysis for the tibia revealed a statisticallysignificant difference between groups (p=0.035) with the plate construct rankinglower than the intact. The analysis for the humerus showed statistically significantdifferences between groups (p=0.038) with the intramedullary nail and plateconstructs ranking lower than intact.Conclusions: Modular segmental implants and external fixator ranked better thanother techniques, being the ones always exhibiting the most enhanced performance incomparison to intact specimen.