Monografía: Fijación Externa por Dr. Alexandre Tarragó.

Monografía: Fijación Externa por Dr. Alexandre Tarragó

 

Capítulo III

3.4 ASPECTOS BIOMECÁNICOS DE LA FIJACIÓN EXTERNA I


Generalmente, y hasta hace poco, la puesta en marcha de un artilugio para fijación externa, se basaba en el mecanismo de prueba-error.
Antes se aplicaba, y después se realizaban o no estudios para ver si funcionaba bien, y como se podía simplificar y/o mejorar.
El aumento de lesiones producidas por impactos de alta energía, atropellos caída desde altura etc. han propiciado la utilización de la fijación externa.
Desde el descubrimiento por parte del mundo occidental, de Ilizarov, y su nueva metodología en el tratamiento de fracturas seudoartrosis correcciones y elongaciones, la fijación externa deja de ser un sistema que meramente se utiliza para la fijación fracturaria.

Principales aplicaciones de los fijadores:
- Lesiones de alta energía o alta velocidad al producirse un atropello o caida (alto impacto).
- Lesiones graves en partes blandas, ligamentos etc.
- Estabilización fragmentos óseos, reducción de la fractura.
- Artrodesis.
- Osteotomías.
- Alargamientos.
- Sangrado en lesiones pélvicas.

La posibilidad de dar mayor o menor rigidez a los montajes (Dinamización), y la posibilidad de efectuar diferentes y amplios montajes con un mismo fijador, han conseguido que esta Versatibilidad se adapte a las necesidades biomecánicas del problema óseo para su resolución.
Los primeros estudios biomecánicos se han realizado en cadáver, y en modelos artificiales, con dichos estudios se ha podido llegar a una serie de conclusiones que nos ayudaran a su utilización.
Sabemos y se ha comprobado que “el comportamiento mecánico de cada fijador es muy sensible a su modo de aplicación”.

Son cinco las configuraciones geométricas mas frecuentes:
- Unilateral
- Bilateral
- Triangular
- Cuadrilateral
- Cerrada o semicircular. Los aros pueden ser circulares o elípticos.

Tendremos que utilizar constantemente el criterio de rigidez, para estudiar el comportamiento biomecánico de los fijadores.
Chao et al, (1979), Briggs y Chao, (1982), Bisserie et al. Beherens,(1989).
Los conceptos de rigidez se han descompuesto en:
- Rigidez axial.
- Rigidez a torsión.
- Rigidez a flexión.

Chao en 1983 realiza un estudio experimental con el fijador de Hoffmann-Vidal en un modelo óseo seccionado transversalmente, simulando una Fractura diafisaria.
El modelo se evalúa con una maquina universal de ensayos, desde cuatro condiciones de carga:
- Compresión axial.
- Flexión anteroposterior.
- Flexión lateral.
- Torsión.

Se define un módulo rigidez para cada modo de carga, obteniéndose la pendiente de la curva según la carga/la deformación.

 

 

Con este método valoramos sistemas de fijación externa.

Se elige una configuración estándar del fijador de Hoffmann-Vidal.
En el que variaremos una serie de elementos:
1 - número de agujas.
2 - diámetro de la agujas.
3 - separación entre las barras de conexión.
4 - separación entre las agujas de un mismo grupo.
5 - distancia del grupo de agujas a la fractura.
6 - agujas transfixiantes o no transfixiantes.
7 - número de barras de conexión.
8 - aplicación simétrica o asimétrica de las barras de conexión.

También se pueden valorar parámetros no geométricos ni mecánicos.
a - material de agujas y marco.
b - presencia de compresión en la fractura.
c - tipo de fractura, transversa u oblicua.

De todos los modos ensayados la menor rigidez fue en la flexión anteroposterior.
El número de agujas, el diámetro, la separación de la barra de fijación y el numero de barras de conexión, fue la causa de las variaciones en la rigidez en los montajes.

El aumento del numero de agujas aumenta la rigidez hasta el numero de 8, a partir de 8 ya no es proporcional.

 

 

La rigidez a la flexión de las agujas es proporcional a su momento de inercia.

Si aumentamos el diámetro de las agujas aumentamos la rigidez de la fijación.

 

 

La rigidez a flexión esta inversamente relacionada con la distancia de separación de la aguja, lo que llamamos luz de la aguja. Por lo tanto a mas separación de las barras menos rigidez.

 

 

Propiedades
- A mayor numero de barras de estabilización, mayor rigidez del cuadro.
- Las configuraciones unilaterales son menos rígidas que las bilaterales.
Si las agujas son roscadas aumenta la rigidez del montaje.

 

 

- La separación entre los grupos de agujas tiene una importancia mínima en la rigidez global.

- Aumentando la separación entre agujas dentro de cada grupo se aumenta la rigidez anteroposterior y lateral. Pero no tiene repercusión en la rigidez axial y a torsión.

- La colocación asimétrica de las barras laterales no modifica la rigidez.

- La compresión de la fractura provoca un aumento en la rigidez a torsión y a flexión, debido a la fricción entre las superficies.

- La rigidez depende mas del material de las agujas que del material del marco, en consecuencia los marcos o mordazas han de ser de material lo mas liviano posible, titanio PVC aluminio etc.