Monografía: Fijación Externa por Dr. Alexandre Tarragó.

Monografía: Fijación Externa por Dr. Alexandre Tarragó

 

Capítulo III

3.6 ESTUDIO COMPARATIVO DE LOS CUATRO FIJADORES


Se estructuran configuraciones semejantes. La separación entre los grupos de agujas y barras laterales se colocan lo mas cerca del hueso como permita el montaje y el fijador.

Los más rígidos:
- Configuración cuadrilateral fijador de Hoffmann-Vidal
- El fijador de Corner con cinco barras
Menos rígido:
- Fijador de Roger-Anderson estándar con cuatro agujas
Poco rígido:
- Fijador de Volkov-Oganesian, muy poco rígido, excepto a la flexión anteroposterior

Estos aparatos o montajes, se colocan en una maquina estándar de compresión. En la parte proximal y en la distal, existen dos tornillos que se clavan en el prototipo de hueso, y la compresión se produce de proximal a distal. Se realiza la misma maniobra y con la misma fuerza en los cuatro montajes
La fuerza de compresión alcanzada, fue proporcional a la rigidez axial de los montajes, pero solo en el de Volkov-Oganesian, se consiguió una correcta alineación ósea. Buena reducción.

 

 

Análisis teórico de la rigidez

En los estudios experimentales existen una serie de desventajas, tales como excesivo tiempo en obtener resultados no existe información sobre las tensiones en los diferentes componentes del sistema, sobretodo en la interfase hueso aguja (muy importante), y la incapacidad para predecir hipotéticas variaciones geométricas o incluso reacción de los materiales.

Por estas razones Chao en (1983) utiliza un sistema numérico, (método de los elementos finitos), para el cálculo de las tensiones internas y las fuerzas de reacción en cada componente, y estudiar también la rigidez del sistema.
Para el estudio se utiliza el sistema Hoffmann-Vidal en montaje cudrilateral en tibia, se utilizan agujas roscadas y las barras laterales se cierran con uniones rígidas.
Se utiliza el método de elementos finitos, considerando los cuatro modos de carga utilizados en el modelo experimental, definiendo los mismos cuatro módulos de rigidez, los resultados entre los dos métodos guardan una buena correlación.

 

 

Al igual que en el modelo experimental es mas importante las características de las agujas que del cuadro. El marco bilateral es más rígido que el marco unilateral y se puede aumentar la rigidez añadiendo agujas unilaterales perpendiculares al cuadro bilateral, (doble cuadro de Luera). Supone un aumento importante en la rigidez a flexión anteroposterior.

 

 

En la tabla aparecen las tensiones máximas en las agujas, bajo condiciones de cargas cíclicas en situaciones clínicas. Las tensiones máximas se dan en el punto de unión aguja-hueso, ya que trabajamos con un modelo linealmente elástico.
- La aguja donde más sufre tensión es en la FLEXIÓN.
- La tensión AXIAL es representativa en el modelo de carga a flexión.
El tipo de material de las barras y de las agujas no varía significativamente las tensiones en las agujas.

Cualquier variación geométrica que aumente la rigidez, disminuirá la tensión en las agujas.
En configuraciones de menor rigidez, las agujas pueden sufrir tensiones deformantes, llegando a presentar cambios plásticos, no alcanzándose la buena reducción de la fractura, lisis en el lugar de aplicación de la aguja al hueso, y dificultad en la extracción de las agujas roscadas.
Las grandes tensiones soportadas por las agujas pueden determinar grandes tensiones en el hueso en la zona del trayecto de la aguja.
Pueden producir resorción ósea y necrosis, produciéndose un aflojamiento de las agujas, infección y fracturas.
Por lo mencionado, la unión aguja hueso, es de vital importancia.
Chao (1983) presenta un estudio analítico de dicha zona con el método de los elementos finitos, en una malla que abarca solo ¼ de la estructura global.

 

 

El hueso se modela como un cilindro hueco, con agujas de acero inoxidable que perforan la cortical. El modelo se carga en el extremo proximal del hueso y esta soportado en los extremos de las agujas. El externo inferior se deja libre simulando la fractura.
Las máximas tensiones de compresión se localizan en la cortical externa, inmediatamente sobre la aguja, y en la cortical externa debajo de la aguja. Estas tensiones son superiores a las que aparecen en el hueso intacto, bajo carga de compresión axial.
La correcta colocación del fijador distribuye las tensiones de forma correcta. La colocación incorrecta sobrecarga la interfase aguja hueso, llegando al punto de fractura, del hueso o incluso de la aguja.
Las tensiones de tracción o cizallamiento que aparecen el hueso alrededor de la aguja no llegan a limites fisiológicos, si superan las cargas fisiológicas tenemos fenómenos de resorción y de no unión.
Las agujas es el elemento más débil del fijador, y se ven sometidas a grandes tensiones. Por lo tanto es muy importante tener en cuenta la dimensión de las agujas, longitud luz, diámetro material, etc.

Resumen:
- Una inadecuada inmovilización de los fragmentos óseos puede interferir en la unión ósea
- No hay datos sobre tensiones internas, agujas, hueso, y orificios.
- Una excesiva rigidez puede originar un retraso en la consolidación o seudoartrosis.

 
Test de fatiga (Bechtold y Chao 1980) agujas lisas y roscadas

El test se realiza sobre agujas lisas y roscadas de diferentes diámetros. La carga importante en las agujas es la carga a flexión.
Se sometieron a una maquina de ensayos, a cargas cíclicas hasta el limite elástico.
Cuando se normaliza la máxima tensión como un porcentaje de su límite elástico, las curvas aparecen muy semejantes independientemente del tamaño de las agujas.

- Las agujas de mayor diámetro, soportan mayor carga tensional, oponen mayor resistencia, acumulando mayor tensión pudiendo producir en el hueso necrosis e incluso microfracturas. Fatiga al hueso que ha de resistir.

- Para comparar las agujas lisas y roscadas se establece un factor de reducción de tensión (SRF), es la relación entre el número de ciclos hasta la rotura para las agujas lisas y el numero de ciclos para las roscadas con el mismo diámetro externo.

 

 

- La vida a fatiga para las agujas lisas fue mucho mayor que para las roscadas, con un (SRF) de 12.

- Si comparamos una aguja lisa con una roscada con el mismo diámetro de núcleo la roscada tiene mayor resistencia a la fatiga.

- Las agujas lisas poseen una mayor resistencia a la fatiga que las roscadas con el mismo diámetro externo.

- Las agujas finas con mismo diámetro externo que las roscadas tienen una menor fijación al hueso.

- El equilibrio entre resistencia a la fatiga y la perdida de rigidez de la fijación debe de tenerse muy en cuenta en el momento en que decidimos el montaje y el fijador.

- El estudio de las roscas de las agujas, su geometría, el número de pasos, su mecanización diámetro de la rosca, nos llevara a tener unas agujas muy equilibradas en cuanto a resistencia y a transmisión de carga.