- 1 -

Certitudini şi controverse în tratamentul fracturilor diafizare ale humerusului Sinteza lucrarii Tratamentul fracturile diafizei humerale constituie în prezent subiect de dezbateri aprinse în literatura de specialitate. Traumatologia modernă şi cerinţele funcţionale din ce în ce mai mari ale pacienţilor au determinat înregistrarea unei tendinţe generale de „chirurgicalizare” a fracturilor. Scopul final este de a reduce la minimum intervalul de recuperare al pacienţilor. În plus, această tendinţă actuală este sprijinită de marile companiile producătoare de implanturi ortopedice care pornind de la scopul pur financiar au dezvoltat divizii experimentale şi de cercetare în domeniu. Rezultatele s-au concretizat în apariţia unor materiale şi implanturi din ce în ce mai performante, mai rezistente şi mai „pacient-friendly” ale căror rate de succes se apropie de 100%. Tehnicile chirurgicale, pe de altă parte, au evoluat. S-a pornit de la principiile reducerii sângerânde cu fixarea stabilă a focarului de fractură promovate de AO în urmă cu 25 de ani în ideea de a obţine cu orice preţ stabilitatea mecanică maximă. În prezent, accentul se pune pe ideea conservării vascularizaţiei locale şi pe principiile respectului faţă de părţile moi, cu introducerea unor tehnici chirurgicale din ce în ce mai puţin invazive.

În faţa unei fracturi cum este cea de diafiză humerală, la care atitudinea terapeutică a fost din cele mai vechi timpuri conservatoare iar consolidarea cu tratament ortopedic a constituit regula, ce atitudine se cuvine a aborda în acest context? Trebuie să păstrăm o atitudine conservatoare şi să adaptăm metodele tratamentului ortopedic la cerinţele funcţionale ale pacienţilor sau

- 2 -

mai degrabă să recurgem necondiţionat la tratamentul chirurgical cu tot cortegiul său de avantaje şi riscuri?

Lucrarea este structurată de principiu în 3 părţi principale: o parte generală, o parte clinică şi o parte experimentală, pentru a se încheia cu un scurt capitol de sugestii care se vor a fi concluzii trase în urma studiului detaliat al temei de cercetare.

Teza începe cu o parte generală în care se face prezentarea

stadiului actual al cunoaşterii în domeniu. Se prezintă la început câteva noţiuni de anatomie a braţului în strânsă legătură cu capitolul de biomecanică articulară a umărului şi cotului. Se insistă asupra complexităţii anatomice a umărului, cea mai mobilă dintre articulaţiile omului, care prin intermediul unui lanţ complex de 5 articulaţii permite plasarea braţului în toate cele 3 planuri ale spaţiului.

În capitolul următor am recurs la câteva consideraţii generale asupra etiopatogeniei, anatomiei patologice şi diagnosticului în fracturile diafizare ale humerusului. Am rezervat un spaţiu adecvat prezentării factorilor de prognostic şi complicaţiilor specifice, dintre care leziunile neurologice şi mai ales cele ale nervului radial constituie un subiect de controverse în literatură.

În ceea ce priveşte tratamentul, fracturile humerusului au fost considerate încă din antichitate şi până la începutul secolului trecut ca fiind apanajul unei atitudini conservatoare. Tehnicile recomandate de reducere urmate de bandajare şi imobilizare au rămas aproape nemodificate până la sfârşitul secolului al XIX-lea atunci când au fost introduse anestezia şi radiologia, care au permis intervenţii chirurgicale în adevăratul sens al cuvântului. Chiar şi după această dată, rezultatele proaste obţinute în urma tratamentului operator inadecvat sau insuficient, precum şi utilizarea unor implanturi ortopedice mai puţin performante au determinat introducerea ideii că „peste 90% din pseudartrozele de humerus ar fi datorate tratamentului chirurgical”.

- 3 -

Lucrarea se centrează pe prezentarea unor detalii de tehnică şi indicaţii atât pentru metodele de tratament ortopedic cât şi chirurgical, insistând mai ales asupra rezutatelor celor mai recente studii din literatura de specialitate. Am insistat în mod special pe studiile cu grad înalt de evidenţă – clasă I sau II (metaanalize şi studii pe trialuri importante de pacienţi).

Primul capitol se încheie cu prezentarea principiilor de reeducare funcţională după tratamentul ortopedic sau chirurgical, unul dintre cei mai importanţi factori de predicţie a rezultatului funcţional final.

Cea de-a doua parte este formată din două studii clinice.

Primul este un studiu retrospectiv care are ca scop evaluarea rezultatelor obţinute în tratamentul fracturilor diafizare ale humerusului pe un lot de 224 de pacienţi trataţi în intervalul ianuarie 2006-august 2009 în Clinica de Ortopedie – Traumatologie a Spitalului Clinic de Urgenţe „Sf. Ioan” din Iaşi.

Din punct de vedere al caracterelor epidemiologice, seria de pacienţi analizată este comparabilă cu cele publicate în literatură ca distribuţie pe vârstă şi sex, etiopatogenie sau clasificare a fracturilor. Ca incidenţă a fracturilor diafizei humerale, lotul studiat se înscrie la limita superioară a datelor prezentate în literatură (3,55%) .

Pe intervalul de timp studiat am remarcat o creştere constantă a numărului de fracturi diafizare ale humerusului tratate în clinică. Deşi în valoare absolută numărul fracturilor de acest tip este în creştere, incidenţa a rămas relativ constantă (procentual), creşterea înscriindu-se în tendinţa de creştere a numărului de pacienţi trataţi anual în Clinică. Explicaţia constă în creşterea adresabilităţii (şi direcţionării) pacienţilor din regiune către Clinica de Ortopedie-Traumatologie a Spitalului Clinic de Urgenţe „Sf.Ioan” Iaşi, acesta funcţionând în prezent (chiar în lipsa unui statut oficial) ca centru regional de traumă.

Pe lotul de pacienţi studiat, ca de altfel şi în majoritatea studiilor publicate în literatură tratamentul ortopedic a reprezentat

- 4 -

principala opţiune terapeutică (peste 60%). Graficul evoluţiei în timp a tipurilor de tratament demonstrează o tendinţă de reducere a numărului de pacienţi trataţi ortopedic şi o tendinţă concordantă de creştere a numărului de pacienţi trataţi chirurgical. În intervalul ianuarie-iunie 2009 se înregistrează o dublare a numărului de pacienţi trataţi chirurgical în comparaţie cu acelaşi interval de timp al anului precedent.

Explicaţia constă pe de o parte în codificarea tehnicilor chirurgicale şi introducerea unor implanturi ortopedice din ce în ce mai performante, iar pe de altă parte în creşterea aşteptărilor funcţionale ale medicilor dar şi ale pacienţilor în tendinţa actuală de „chirurgicalizare” a fracturilor în traumatologia modernă. În plus, pe acest interval de timp curba de învăţare a tehnicilor de osteosinteză minim invazivă cu plăci a ajuns la vârf. Rezultatele excelente obţinute au determinat creşterea încrederii chirurgilor şi extinderea indicaţiilor, iar un număr din ce în ce mai mare de pacienţi au beneficiat de pe urma acestora.

Tratamentul ortopedic a fost dominat de imobilizările pe atelă direcţională sau aparat ghipsat omo-brahi-palmar şi de aparatele ghipsate de atârnare (Caldwell) (84,2% din pacienţii trataţi conservator din lotul studiat). Deşi dificil de suportat şi asociat cu redori articulare importante, aparatul ghipsat de atârnare şi-a găsit indicaţia în fracturile instabile ale diafizei humerale. Numeroase complicaţii şi dezavantaje ale acestui tip de tratament ortopedic au impus însă conversia la 14-21 de zile în aparat ghipsat omo-brahi-palmar.

Rezultatele tratamentului ortopedic au fost dominate de frecvenţa mare a redorilor articulare (38,2%) şi a calusurilor vicioase (14,6%). 7,8% din cazurile tratate ortopedic au impus conversia într-o metodă de tratament chirugical şi au fost considerate eşecuri ale tratamentului ortopedic (pacienţi necooperanţi sau deplasări secundare sub aparatul ghipsat). Pe lotul de studiu, incidenţa complicaţiilor depăşeşte în general valorile prezentate din literatură.

- 5 -

Explicaţia fenomenului este legată tipurile diferite de tratament ortopedic aplicat pe loturile de pacienţi prezentaţi în trialurile publicate în comparaţie cu lotul nostru de studiu. Astfel, în literatură predomină ortezele funcţionale şi atela de coaptare (ortezele funcţionale după principiile lui Sarmiento reprezintă opţiunea terapeutică cea mai frecventă). Una dintre concluziile studiului este că rezultatele metodelor de tratament ortopedic care impun imobilizarea strictă a cotului sunt net inferioare tehnicilor de imobilizare segmentară a braţului atât ca rate de consolidare cât şi ca rezultate funcţionale.

Tratamentul chirurgical a fost folosit în 38,3% iar indicaţiile tratamentului chirurgical au ţinut cont de traiectul şi localizarea fracturii, leziunile traumatice asociate şi patologia de fond a pacientului. Fiecare caz a fost analizat individual şi s-a evaluat gradul de complianţă, tipul morfologic a pacientului, tratamentul fiind în cele din urmă adaptat „personalităţii” fiec ărui caz în parte.

Planning-ul preoperator s-a realizat în cel puţin 60% din cazuri şi a constat în realizarea de radiografii de calitate în incidenţă antero-posterioară, de profil şi oblice ale humerusului fracturat, în măsurarea lungimii braţului pe membrul superior controlateral şi realizarea operaţiei folosind „template”-uri de hârtie şi folii transparente pentru planificarea reducerii şi tipului de fixare necesar.

Osteosinteza cu tije centromedulare elastice (de tip Ender sau Rush) a reprezentat principala opţiune chirurgicală pe lotul de pacienţi studiaţi. Atunci când indicaţiile au fost corecte (fracturi stabile în 1/3 medie sau proximală a diafizei) şi tehnica chirurgicală riguroasă (orificiul de intrare corect poziţionat, blocarea tijelor în canalul medular), rezultatele au fost favorabile. Rata de consolidare pe grupul de pacienţi trataţi cu osteosinteză elastică a fost de 100%, ceea ce depăşeşte procentul de rezultate favorabile declarat în literatură. Cea mai frecventă complicaţie înregistrată pe grupul cu osteosinteză elastică a fost fixarea instabilă cu migrarea secundară a tijelor care a necesitat

- 6 -

reintervenţii fie pentru repoziţionarea, fie pentru înlocuirea implantului cu o placă metalică înşurubată.

Deşi prezintă importante dificultăţi tehnice, osteosinteza cu placă şi-a dovedit utilitatea în tratamentul fracturilor humerusului. Promotorii acestui tip de osteosinteză sunt consideraţi M.J. Bell şi D. Heim care publică în anii 80-90 două studii pe serii largi de pacienţi trataţi cu plăci metalice înşurubate, în care demonstrează rate excelente de consolidare şi complicaţii minime. Loturile lor de pacienţi sunt considerate „clasice” în literatură şi constituie experienţa centrelor de la Sunnybrook (1985) şi respectiv Basel (1993).

Ulterior apar şi alte serii de pacienţi cu procente mai importante de complicaţii, mai ales în ceea ce priveşte ratele de consolidare sau paraliziile iatrogene de nerv radial. Este evident că osteosinteza cu placă prezintă dificultăţi tehnice importante şi impune experienţă şi grijă în manipularea periostului şi a părţilor moi.

Pe lotul nostru de pacienţi, osteosinteza cu placă a reprezentat a doua opţiune de tratament între preferinţele chirurgilor, fiind folosită în 40,7% din cazuri. Indicaţiile principale au fost legate de localizarea fracturii sau de interpoziţia de părţi moi în focarul de fractură. Rezultatele osteosintezei cu plăci au fost favorabile, cu ratele de complicaţii apropiate de cele prezentate în literatură.

Rezultatele tratamentului chirurgical obţinute de noi sunt comparabile cu datele din literatură. Deşi această comparaţie este dificil ă datorită diferenţelor între perioadele de realizare a studiilor, mărimea loturilor, tipurilor diferite de implante şi tehnicilor chirurgicale folosite precum şi dintre scorurile de evaluare folosite. Cu toate acestea, putem remarca că procentul rezultatelor favorabile în aceste fracturi variază între 86,4% şi 100%.

În ceea ce priveşte caracterele demografice ale lotului nostru de pacienţi, şi acestea diferă într-o anumită măsură de cele ale loturilor „clasice” din literatură. Din acest motiv şi rezultatele obţinute trebuie analizate diferenţiat. Dacă în literatură majoritatea

- 7 -

pacienţilor sunt tineri, politraumatizaţi, victime ale unor traumatisme de mare energie, în cazul lotului nostru de pacienţi, este vorba mai degrabă de pacientul de vârsta a doua (48,2% dintre cazuri aparţin grupului de vâstă 41-70 de ani), osteoporotic, şi fără leziuni traumatice asociate (doar 9,8% politraumatisme).

În aceste condiţii, aşteptările funcţionale ale unui astfel de grup de pacienţi sunt diferite. Ei doresc de cele mai multe ori un control adecvat al durerii, o durată redusă de spitalizare, o recuperare rapidă şi în general doresc să redevină independenţi cât mai rapid posibil. Dacă prezentarea opţiunilor terapeutice se face adecvat, aceşti pacienţi vor opta de cele mai multe ori pentru rezolvarea chirurgicală a leziunii. Principalele argumente sunt: durere redusă, spitalizare scurtă, recuperare rapidă.

Osteosinteza centromedulară cu tije rigide a ocupat un procent de numai 2,7 % din cazurile tratate. Deşi aparent tehnica chirurgicală este mai simplă decât osteosinteza cu placă, în realitate incidentele şi dificultăţile intraoperatorii sunt mai frecvente. Acesta este probabil şi motivul pentru care chirurgii au evitat acest tip de fixare.

Alegerea între plasarea anterogradă sau retrogradă a tijelor ţine mai mult de preferinţa chirurgului. Tijele anterograde sunt mai degrabă rezervate pacientului vârstnic, acesta tolerând mai bine anestezia în decubit dorsal (poziţia „beach-chair”) şi având aşteptări funcţionale mai reduse pentru articulaţia umărului. Tijele retrograde sunt indicate mai degrabă la pacientul tânăr, şi în fracturile 1/3 distale a diafizei. Acesta va tolera mai bine poziţia de decubitus ventral iar riscul de fractură supracondiliană va fi mai mic pentru un os mai puţin porotic. Vindecarea fracturilor nu depinde de modul de plasare a tijelor centromedulare.

Incidenţa leziunilor primare ale nervului radial a fost de 6,25% incidenţă specifică unui grup cu leziuni prin traumatisme de energie redusă. Ratele de infecţii locale nu au fost semnificativ diferite pe loturile cu plăci metalice (5,8%) respectiv cu tije elastice (2,1%). În toate cazurile a fost vorba de sepsis superficial care a putut fi controlat cu antibioterapie şi toaletă chirurgicală,

- 8 -

fără a necesita ablaţia implantelor metalice. De altfel şi incidenţa paraliziilor postoperatorii în teritoriul nervului radial a fost asemănătoare (5,7% pe lotul cu tije elastice, 8,8% pe lotul cu plăci metalice). Toţi pacienţii au recuperat însă complet deficitul funcţional, fără a necesita reparare chirurgicală sau transferuri musculare paleative.

În ceea ce priveşte fixarea externă, ea este rareori utilizată în stabilizarea fracturilor diafizei humerale. În lotul nostru de pacienţi, fixarea externă a fost folosită în două cazuri, într-unul pentru o fractură deschisă tip IIIA, şi într-un alt caz pentru a augmenta stabilitatea unei fixări cu şuruburi interfragmentare. Indicaţia sa principală rămâne în fracturile cu leziuni importante de părţi moi asociate, contaminare bacteriană majoră sau infecţii. După vindecarea leziunilor părţilor moi, se indică de câte ori este posibil, conversia fixării externe într-o modalitate de fixare internă. Conversia se poate realiza imediat sau dacă există semne de sepsis local la nivelul fişelor de ancorare a fixatorului extern, după o perioadă de imobilizare pe atelă.

În cadrul celui de-al doilea capitol am prezentat o nouă

tehnică chirurgicală de osteosinteză minim invazivă cu plăci introdusă în tratamentul fracturilor diafizare ale humerusului în premieră naţională la Iaşi. Am intrat în detalii de tehnică chirugicală şi am evaluat rezultatele obţinute în urma utilizării acestei tehnici pe un lot prospectiv de 27 de pacienţi. Am evaluat aceste rezultate comparativ cu cele obţinute prin tehnicile clasice de osteosinteză. Am prelucrat statistic datele şi am tras concluzii privind oportunitatea introducerii acestei noi tehnici în arsenalul terapeutic al chirurgilor ortopezi.

Tehnicile chirurgicale ale „osteosintezei biologice” cu plăci (reducerea indirectă şi osteosinteza minim invazivă) sunt special concepute pentru limitarea disecţiei părţilor moi şi deperiostărilor considerabile, în vederea îmbunătăţirii consolidării. Utilizate în fracturile complexe ale femurului proximal şi distal, aceste tehnici au dus la scăderea incidenţei complicaţiilor osteosintezei clasice cu

- 9 -

plăci metalice (infecţii, întârzieri în consolidare, pseudartroze, spongiozarea corticalei, fracturi iterative). Necesitatea grefării primare şi secundare s-a redus considerabil.

Datorită dificultăţilor legate de particularităţile anatomice regionale, introducerea tehnicile MIPO în tratamentul fracturilor membrului superior a întârziat.

Din punct de vedere biomecanic, implanturile acţionează ca plăci de sprijin („bridge-plate”), funcţionând ca atele interne. Implantul pontează focarul de fractură şi este fixat numai la extremităţi cu 2 sau 3 şuruburi în fragmentele osoase principale. Plăcile lungi, care pontează focarul de cominuţie, şi fixarea limitată cu şuruburi puţine, plasate la extremităţi, determină postoperator apariţia unor forţe importante de încărcare (mai ales în torsiune). Aceste forţe se distribuie însă pe întreaga lungime a plăcii, astfel încât forţa pe unitatea de suprafaţă este cu atât mai redusă cu cât placa este mai lungă. Montajul este astfel elastic iar riscul de deteriorare a implantului sau eşec al fixării este minim.

Tratamentul „biologic” al fracturilor cu reducere indirectă, conservarea vascularizaţiei locale, respectul pentru părţile moi şi osteosinteza minim invazivă care urmăreşte obţinerea unei stabilităţi relative în focar sunt termeni din ce în ce mai frecvent utilizaţi la ora actuală. Tehnicile minim invazive aplicate pe scară largă la nivelul membrului inferior încep să câştige teren şi în cazul fracturilor membrului superior, chiar în condiţiile restricţiilor impuse de anatomia regională particulară. În 2004, B. Livani şi W.D. Belangero publică două articole în care descriu o nouă tehnică chirurgicală de osteosinteză minim invazivă cu placă (MIPO) pentru fracturile diafizei humerale precum şi rezultatele preliminare excelente obţinute în 4 cazuri cu fracturi complexe ale humerusului tratate prin această metodă. Ulterior şi alţi autori preiau şi îmbunătăţesc tehnica. Se pare că cea mai sigură cale de acces la humerus, care să evite structurile neurovasculare ale braţului şi mai ales nervul radial, care este cel mai expus element anatomic în osteosinteza humerusului, este calea anterioară. În plus, brahialul anterior

- 10 -

prezintă enervaţie duală: în partea sa medială nervul musculocutanat iar în partea laterală nervul radial, astfel încât poate fi incizat longitudinal pe toată lungimea sa fără a-i fi compromisă funcţia.

Singurele structuri aflate la risc în cazul unui astfel de abord chirurgical sunt nervul antebrahial cutanat extern (ram senzitiv din musculocutanat) situat între bicepsul brahial şi brahialul anterior şi respectiv nervul radial situat între brahialul anterior şi brahioradial. Acest risc este mai mult unul teoretic, nervul antebrahial cutanat extern fiind vizibil de obicei în polul inferior al plăgii, iar nervul radial nu ajunge de obicei în câmpul operator. În 2006 am preluat şi introdus în premieră naţională tehnica lui Bruno Livani pentru osteosinteza minim invazivă a fracturilor din 1/3 medie şi distală a diafizei humerale. Rezultatele preliminare au fost încurajatoare.

Scopul studiului prezentat în continuare este de a evalua rezultatele obţinute cu tehnicile de osteosinteză minim invazivă cu plăci (MIPO) şi de a le compara cu cele ale tehnicilor clasice de tratament al fracturilor diafizei humerale.

În timp ce anumiţi pacienţi din studiul nostru ar fi putut fi trataţi cu un implant centromedular, majoritatea prezentau fracturi instabile, compexe sau cu fragment intermediar mare, la care reducerea ar fi fost dificil de menţinut cu tije elastice. Plăcile plasate prin tehnicile clasice ar fi determinat riscuri majore de devascularizare, întârziere în consolidare sau pseudartroză. Tijele centromedulare blocate, deşi şi-au dovedit superioritatea în osteosinteza fracturilor diafizare ale oaselor lungi ale membrului inferior, prezintă o serie de dezavantaje în fixarea fracturilor humerusului (sindrom de impact la locul de intrare, patologie asociată a cotului sau umărului, risc de întârziere în consolidare).

În aceste condiţii, alegerea unei tehnici de osteosinteză minim invazivă cu placă s-a dovedit o alegere excelentă pentru fracturile tip B şi C din lotul de pacienţi, lucru demonstrat de rezultatele funcţionale excelente obţinute.

- 11 -

Fracturile complexe sau cominutive din 1/3 distală a diafizei merită o menţiune specială. În aceste cazuri indicaţiile osteosintezei centromedulare sunt depăşite. În porţiunea distală diafiza humerală devine din cilindrică turtită în plan frontal, iar canalul medular se îngustează progresiv. În aceste condiţii tijele (elastice sau rigide) nu vor putea controla deplasările primare şi secundare. Pe de altă parte, osteosinteza acestui tip de fractură cu plăci clasice după reducerea sângerândă pune la risc structurile neurologice regionale, aici nervul radial perforând septul intermuscular extern şi prezentând porţiunea sa cea mai vulnerabilă.

În aceste condiţii, consider că pentru fracturile 1/3 distale a diafizei humerale tehnicile MIPO reprezintă cea mai potrivită opţiune terapeutică. În această regiune anatomică care prezintă cel mai mare risc de intârziere în consolidare, tehnicile MIPO au determinat rezultate funcţionale excelente cu consolidări în intervale de 7-9 săptămâni iar în plus, tehnicile sunt special adaptate pentru a proteja nervul radial.

Prin evitarea expunerii directe a focarului de fractură, tehnicile MIPO sunt pretenţioase datorită dificultăţii restabilirii lungimii membrului, rotaţiei, alinierii frontale şi sagitale. La rândul său, membrul superior controlateral este izolat de câmpul operator nefiind accesibil pentru examinări clinice şi radiologice comparabile. Eşecul recunoaşterii intraoperatorii a dezaxărilor poate determina intervenţii corectoare ulterioare care devin tot mai dificile cu trecerea timpului. Din acest motiv, prevenirea dezaxărilor în momentul osteosintezei este modalitatea cea mai eficientă pentru prevenirea complicaţiilor ulterioare.

Atât timp cât focarul de fractură nu este abordat, lungimea, rotaţia şi alinierea trebuie determinate indirect. Pentru refacerea acestor parametri, am utilizat o serie de criterii clinice şi examenul floroscopic intraoperator. Astfel, la nivelul inciziei proximale se poate identifica şanţul bicipital, structură care se află în plan perpendicular pe axul bicondilian (al fragmentului distal). Folosind aceste repere, se poate controla clinic intraoperator rotaţia

- 12 -

fragmentelor de fractură. Controlul angulaţiei în plan sagital se va realiza prin strângerea progresivă şi gradată a şuruburilor de fixare, astfel încât prin reducere indirectă la placă, fragmentele principale de fractură să se alinieze.

Pe întregul lot de pacienţi toate fracturile au consolidat după un interval mediu de 10,8 săptămâni (fără necesitatea grefării primare sau secundare).

În cadrul etapei experimentale a cercetării personale, am

realizat un studiu biomecanic cu scopul de a determina comportamentul la diferite tipuri de încărcări a unui model experimental de fractură diafizară humerală tratată cu implante metalice diferite.

Am analizat comparativ rigiditatea mecanică a două tipuri de implant (plăci blocate monoaxial şi tije centromedulare blocate static) în fracturile diafizare ale humerusului, utilizând, pentru standardizarea testelor oase din material compozit (tip 3306, Pacific Research Laboratories - Sawbones®) de generaţia a IV-a. Am utilizat un număr de 12 oase din material compozit la care am simulat o fractură cominutivă de diafiză humerală. Am realizat o secţiune transversală la nivelul 1/3 medii a diafizei humerale şi am extras o rondelă de 5 cm grosime. Am împărţit cei 12 humeruşi în două loturi de studiu. În cazul a 6 dintre oase, am fixat fractura cu o placă metalică LCP (Synthes®) cu 6 găuri poziţionată pe faţa externă a diafizei. Am fixat placa cu câte 2 şuruburi corticale autotarodante, blocate în placă, în fiecare fragment diafizar de fractură, proximal şi distal. În cazul celui de-al doilea grup, am realizat o fractură identică pe care am fixat-o cu o tijă centromedulară blocată static (Medimetal®) introdusă retrograd, cu punct de intrare la 1 cm superior de foseta olecraniană. În scopul de a simula osteoporoza, în cadrul ambelor loturi de studiu, atât şuruburile de blocaj ale tijelor cât şi cele ale plăcilor cu stabilitate angulară au fost introduse în găuri forate în prealabil în exces în corticală.

- 13 -

Epifiza distală a fiecărui humerus a fost rigid fixată într-un

container cu ciment acrilic (48 mm înălţime). Acesta a constituit punctul fix pentru fiecare încercare mecanică. Capul humeral a fost fixat cu ajutorul a 4 şuruburi la un inel metalic cu diametrul de 66 mm. Centrul inelului a fost plasat în aşa fel încât să corespundă centrului geometric al capului. Containerul cu ciment şi inelul metalic nu au mai fost îndepărtate până la sfârşitul testelor.

Testările s-au realizat pe maşina de încercat LLOYD LRX 5kN (Anglia), care permite testări la întindere-compresiune cu forţe de până la 5000 N, cu viteze variabile în gama 0,01-800 mm/min şi o acurateţe de minim 0,2%. Măsurarea forţei de compresie s-a făcut cu celula de forţă a maşinii de încercat, BS EN ISO 7500, ASTM E4, DIN 51221, din clasa de precizie 0,5 (0,01%). Măsurarea deformaţiei s-a realizat cu o rezoluţie de 0,1 microni. Pentru ciclurile de testare din studiile biomecanice s-au folosit pachetele de programe software Nexygen şi Ondio al maşinii LLOYD, atestate metrologic de către firma constructoare. Frecvenţa de eşantionare a datelor a fost de 8000Hz. Fiecare specimen de os compozit a fost fixat la maşina de testat în poziţie verticală prin intermediul unei patine ataşate la baza maşinii. Pentru solicitarea la încovoiere statică, actuatorul mobil al maşinii de testat a fost reglat astfel încât să acţioneze în plan vertical pe inelul metalic ataşat la capul humeral. În acest fel braţul forţei de încărcare axială era egal cu raza inelului metalic (33 mm).

Pentru solicitarea la torsiune, fiecare os din material compozit a fost aşezat în plan orizontal. Containerul cu ciment a constituit şi de acestă dată punctul fix, el fiind ataşat rigid la patina maşinii de încărcare. O tijă metalică paralelă cu axul bicondilian a fost ataşată la inelul din jurul capului şi un reazem a fost plasat la o distanţă de 120 mm de planul inelului metalic. Pentru încercarea la torsiune, piesa mobilă a maşinii de încercat a fost reglată astfel încât să acţioneze direct asupra tijei metalice orizontale, iar braţul forţei de torsiune să fie de 60 mm.

- 14 -

Pentru încercarea de încovoiere în varus-valgus şi flexum-recurvatum forţa de încărcare a fost de 0,2 kN iar pentru încercarea la torsiune 0,1kN, în timp ce viteza de deplasare a piesei mobile a fost reglată la 1mm/min.

Am obţinut curbele de încărcare-deformare corespunzătoare modelelor experimentale os-implant metalic folosite, pentru fiecare din cele 2 tipuri de încărcări (încovoiere şi torsiune).

Am analizat curbele rezultate prin încărcarea-descărcarea complexelor humerus-material de osteosinteză. Pe baza raportului forţă/deplasare, s-au efectuat tabele de valori şi diagrame.

Am analizat statistic rezultatele obţinute şi am realizat compararea mediilor pentru grupurile cu implante metalice diferite, utilizând testul t-Student (programul SPSS® 10.0 – Statistical Package for Social Sciences).

Din graficele de distribuţie a rigidităţii celor două dispozitive am concluzionat că nu există diferenţe semnificative statistic între gradul de rigiditate al montajului realizat de fracturile diafizare humerale fixate cu placă cu stabilitate angulară (253 N/mm) şi respectiv tijă centromedulară blocată static (251 N/mm), p>0,1.

În ceea ce priveşte încărcarea mecanică în rotaţie externă, am obţinut la studiul statistic o valoare a lui p<0,01 cu semnificaţie statistică. Rigiditatea mecanică (raportul forţă/deplasare) s-a dovedit astfel mai importantă în cazul tijelor centromedulare blocate, comparativ cu montajele realizate cu plăci înşurubate (2+2).

Concluziile în urma rezultatelor obţinute au fost că cele două tipuri de implante metalice prezintă un comportament mecanic similar şi că, în general, nu există diferenţe semnificative statistic între deformaţiile mecanice înregistrate la acelaşi tip de încărcare pe cele două montaje metalice.

În ceea ce priveşte rezultatele obţinute la testele de încărcare în rotaţie externă, stabilitatea mecanică inferioară a montajului cu placă se datorează următorilor factori:

- 15 -

- placă scurtă cu 6 găuri - „lungimea de lucru” de numai o gaură - numărul minim de şuruburi blocate folosite (câte 2 în fiecare fragment principal de fractură).

În finalul părţii experimentale am realizat un studiu clinic pe animale de experienţă în care am evaluat rezultatele tehnicilor MIPO comparativ cu cele ale osteosintezei clasice cu plăci metalice în fracturile diafizei humerale şi am analizat din punct de vedere histologic cele două tipuri de vindecare obţinute.

Principiul osteosintezei minim invazive cu plăci şi-a dovedit eficacitatea în tratamentul fracturilor femurului şi tibiei încă din anii 1990. Introducerea ulterioară a tehnicii chirurgicale în fracturile humerusului s-a dovedit, de altfel conform aşteptărilor, în egală măsură eficientă.

La ora actuală însă, medicina modernă se bazează pe evidenţe. Până la momentul în care aceasă tehnică nu a fost folosită pentru tratamentul fracturilor humerusului, (deşi prin extrapolare era de presupus că va fi la fel de eficientă ca şi în fracturile femurului sau tibiei), nimeni nu s-a putut exprima asupra rezultatelor care s-ar obţine la membrul superior.

Folosind acest mod de a gândi specific medicinii bazate pe dovezi am hotărât aprofundarea subiectului. Sigur, rezultatele funcţionale la om sunt favorabile. Fracturile tratate în acest fel consolidează. Şi încă mai repede decât cele tratate prin tehnici clasice. Care este însă mecanismul intim al vindecării osoase obţinute prin această metodă? Stabilitatea este absolută sau relativă? Vindecarea este primară sau secundară (prin formare de calus)? Ce aspecte histologice caracterizează osul nou format?

Pentru a răspunde la toate aceste întrebări am decis iniţierea unui studiu experimental pe animale de experienţă.

Scopul studiului a fost de a realiza în mod experimental fracturi diafizare ale humerusului pe un lot de animale de experienţă la care să studiem clinic, radiologic şi histologic modul de vindecare a leziunilor osoase în urma tratamentului chirurgical

- 16 -

– respectiv osteosinteza cu plăci metalice înşurubate. Lotul de control a fost tratat de manieră „clasică”, prin reducerea sângerândă, la vedere, a fracturilor urmată de fixarea cu plăci metalice înşurubate, în timp ce lotul de studiu a beneficiat de reducerea indirectă a fracturilor şi osteosinteza minim invazivă, pe focar închis cu plăci metalice înşurubate. În final, am comparat rezultatele funcţionale obţinute pe cele două loturi de animale de experienţă.

Studiul experimental a fost realizat cu respectarea legislaţiei naţionale şi europene în vigoare referitoare la folosirea animalelor în scopuri ştiinţifice sau în alte scopuri experimentale (Art. 22 din Legea Nr. 205/2004, O.G. nr. 42/2004 cu modificările şi completările ulterioare şi Convenţia Europeană 86/609/EEC privind protecţia animalelor vertebrate) iar protocolul de cercetare a primit acordul favorabil al Comisiei de Etică din cadrul Universităţii de Ştiinţe Agricole şi Medicină Veterinară „Ion Ionescu de la Brad” din Iaşi.

Am utilizat un număr de 10 iepuri de casă (4 femele şi 6 masculi) cu vârste cuprinse între 12 şi 15 luni şi greutate medie 2700g (2500-2800g). În preoperator, animalele nu au primit hrană sau apă timp de 12 ore. Intervenţiile chirurgicale au fost realizate sub anestezie cu Ketamină 0,5 ml/kg corp, după o prealabilă sedare cu Xilazină (0,2 ml/kg corp). Monitorizarea intraoperatorie a funcţiilor vitale, anestezia şi reechilibrarea hidroelectrolitică şi hemodinamică postoperatorie a animalelor a fost realizată cu sprijinul personalului medical din cadrul Disciplinei de Ortopedie a Universităţii de Ştiinţe Agricole şi Medicină Veterinară „Ion Ionescu de la Brad”

Am realizat un model experimental de fractură diafizară în 1/3 medie a humerusului, folosind incizii minime tegumentare şi osteotomii transversale.

Grupul de animale de experienţă a fost împărţit în două loturi de cercetare:

Grupul 1 (n=5) a beneficiat de reducerea sângerândă a fracturii şi osteosinteză pe focar deschis (ORIF) cu plăci metalice

- 17 -

înşurubate şi cerclaje de sârmă. Am realizat incizii tegumentare longitudinale de 7-8 cm, pe faţa externă a segmentului de membru, centrate pe focarul de fractură. Am redus fractura sângerând, la vedere şi am menţinut reducerea provizorie folosind pense autostatice.

Pentru fixare am folosit plăci înguste de 2,7 mm cu 6-9 găuri în funcţie de lungimea humerusului şi de tipul traiectului de fractură. Am poziţionat placa pe faţa externă a osului şi am fixat-o cu şuruburi de cortex (2,7 mm). Am folosit cel puţin două şuruburi corticale în fiecare fragment principal de fractură. Având în vedere impredictibilitatea comportamentului animalelor în postoperator şi faptul că urma să nu imobilizăm în nici un fel membrele operate în postoperator, am decis augmentarea fixării cu cerclaje metalice. În plus, în cazul iepurilor există unui tip special de contracţii musculare violente specifice (contracţii rapide, frecvente, cu consum energetic mare şi durată limitată în timp), care ar fi putut determina smulgerea şuruburilor şi deteriorarea montajului. Asfel, pentru fiecare caz în parte am adăugat cel puţin câte 2 cerclaje metalice de fiecare parte a focarului de fractură.

Grupul 2 (n=5) a beneficiat de reducere indirectă şi osteosinteză minim invazivă cu plăci metalice (MIPO). În cazul fiecărui animal de experienţă am realizat pe faţa externă a braţului câte 2 incizii limitate de 2-3 cm distal şi proximal, la distanţă de focarul de fractură. Am introdus placa pe sub muşchi, din distal spre proximal, tangent la corticala externă a humerusului. Am realizat reducerea indirectă a fracturii la placă. Am fixat apoi implantul metalic distal şi proximal de focarul de fractură cu şuruburi corticale de 2,7 mm. Două particularităţi anatomice regionale au ajutat în tehnica chirurgicală: pe de o parte stratul muscular la acest nivel este relativ slab reprezentat încât reducerea indirectă a fost posibilă fără control radiologic; pe de altă parte, pielea animalelor este foarte mobilă în această regiune, astfel că au fost suficiente cele două incizii limitate pentru a introduce câte 2 şuruburi (2,7 mm) şi câte 2 cerclaje metalice de fiecare parte a focarului de fractură.

- 18 -

Postoperator, antibioterapia profilactică a constat în administrarea unei chinolone (Ciprofloxacin 500 mg i.v.) în doză unică. Membrele operate nu au fost imobilizate. S-au realizat controale radiologice a doua zi postoperator. S-a administrat hrană obişnuită ad libitum, iar perioada de supraveghere postoperatorie a fost de 8 săptămâni. Evoluţia postoperatorie a fost favorabilă în toate cazurile. Nu s-a înregistrat niciun caz de sepsis local sau de paralizie postoperatorie de nerv radial. Nu s-a înregistrat niciun caz de deces postoperator.

La 2 luni, toate cele 10 animale de experienţă au fost eutanasiate prin injectare intracardiacă de soluţie letală. Fiecare humerus operat a fost excizat şi curăţat mecanic de excesul de părţi moi. Toate piesele scheletice au fost conservate timp de 10 zile în soluţie de formaldehidă 10%, după care au fost studiate macro şi microscopic. Am realizat radiografii de faţă şi profil a fiecărui humerus; am realizat secţiuni seriate la parafină din focarul de fractură şi am colorat lamele cu hematoxilină-eozină. În intervalul de timp studiat, toate fracturile au consolidat. La 2 luni postoperator, animalele prezentau o bună mobilitate articulară activă şi pasivă. Controalele radiologice au identificat grade variate de angulaţie la nivelul focarului de fractură (între 2°-15°) dar care sunt considerate în limite acceptabile (o angulaţie de până la 30° a fost considerată tolerabilă funcţional). La 8 săptămâni postoperator, am constatat consolidarea tuturor fracturilor din punct de vedere macroscopic, radiologic şi microscopic.

Comparând rezultatele radiologice postoperatorii cu cele obţinute la 2 luni, am identificat deteriorări ale montajelor în 3 din cele 10 cazuri (2 cazuri din grupul 2 şi 1 caz din grupul 1). Deplasările secundare nu au fost însă importante (angulaţii sub 15° şi translaţii sub 50%) şi nu au avut consecinţe clinice, astfel încât toate cazurile au consolidat. Examenul clinic al pieselor scheletice a demonstrat absenţa mobilităţii în focar. Cele 3 cazuri de deplasări secundare au fost puse pe seama realizării unor montaje de

- 19 -

osteosinteză mai puţin solide în condiţiile de solicitare excesivă la care au fost supuse de către animale.

Din punct de vedere radiologic şi al aspectului macroscopic al pieselor scheletice rezecate, am constatat prezenţa unui calus de dimensiuni în medie de 3 ori mai importante în cazul grupului 2, în comparaţie cu grupul 1. Oricum, toate fracturile au consolidat, iar la 8 săptămâni am constatat absenţa oricărui grad de mobilitate în focarul de fractură pe ambele loturi de studiu.

Analiza histologică a pieselor de rezecţie a arătat în cazul grupului 1 prezenţa la nivelul focarului de fractură de ţesut osteocondral şi de trabecule osoase mature, precum şi persistenţa canalului medular de aspect histologic normal.

În cazul grupului 2, examenul histoplatologic a decelat prezenţa de ţesut osos matur, cu celularitate mixtă la nivelul focarului de fractură, precum şi absenţa cavităţii medulare, care apare histologic de aspect similar corticalei. Aspectul periostului din vecinătate este fibrovascular, cu microvascularizaţie de neoformaţie. Faptul că toate fracturile au consolidat în intervalul de timp preconizat, demonstrează că osteosinteza cu plăci metalice constituie o metodă eficace de tratament al acestui tip de fractură. În cazul grupului 1 de animale de experienţă, tratamentul aplicat a constat în reducerea sângerândă a fracturilor după abordul chirurgical larg al focarului, cu lezarea vascularizaţiei periostale şi fixarea cu plăci, şuruburi şi cerclaje metalice. Eliminarea hematomului fracturar (baza histologică a calusului) deperiostarea şi fixarea în compresiune a fragmentelor principale de fractură a dus la obţinerea unei stabilităţi absolute şi a determinat vindecarea directă (fără formare de calus). Aspectul macroscopic al pieselor scheletice este mai apropiat de cel normal, însă persistenţa la examenul histologic a ţesutului osteocondral în focar, arată că vindecarea nu este una completă şi că pentru obţinerea unui ţesut osos matur ar mai fi necesar un interval de timp.

În cazul grupului 2 tramentul a fost unul minim invaziv, fără a aborda focarul de fractură, evitând deperiostarea şi eliminarea

- 20 -

hematomului fracturar. Reducerea fracturilor a fost indirectă, iar fixarea s-a făcut doar distal şi proximal, la distanţă de focar, utilizând şuruburi metalice şi cerclaje din sârmă. Astfel s-a obţinut o stabilitate relativă, cu persistenţa unui anumit grad de mobilitate la nivelul focarului de fractură, mobilitate favorabilă vindecării. Rezultatul a fost vindecarea indirectă cu calus de dimensiuni importante evident macroscopic şi radiologic, care ulterior se va remodela şi va forma travee osoase orientate după liniile de forţă care acţionează asupra piesei scheletice

Rezultatele diferite obţinute pe cele două loturi de studiu au demonstrat două modalităţi diferite de vindecare a fracturilor în funcţie de modul de tratament. Ambele modalităţi de fixare (atât metoda clasică ORIF cât şi cea minim invazivă MIPO) au ca finalitate vindecarea favorabilă a fracturilor. În timp ce tehnicile clasice de osteosinteză cu placă necesită protecţia piesei scheletice un interval de timp prelungit, superioritatea osteosintezei minim invazive cu plăci constă în intervalul scurt de consolidare şi în obţinerea unui calus osos matur, cu proprietăţi mecanice favorabile şi rezistenţă importantă la încărcare.

- 21 -

Sugestii În finalul lucrării prezint câteva sugestii privind tratamentul

fracturilor diafizare ale humerusului, care se vor a fi concluzii trase în urma studiului amănunţit al datelor celor mai recente publicate în literatura de specialitate, precum şi unele soluţii personale privind modul cel mai potrivit de abordare al problemelor terapeutice speciale pe care le pune acest tip particular de fractură: 1. Fractura diafizei humerale constituie un capitol important de patologie traumatică prin consecinţele grave ale pierderii funcţiei de transmitere a mişcărilor umărului (cea mai mobilă şi complexă articulaţie a corpului) către „articulaţia” antebraţului, lezarea humerusului afectând piesa scheletică „de forţă” a membrului superior. 2. Pentru fracturile izolate ale diafizei humerale fără deplasare, la pacientul cu contraindicaţii operatorii sau dacă acesta refuză tratamentul chirurgical, tratamentul ortopedic rămâne opţiunea terapeutică principală. 3. Dacă se decide tratamentul ortopedic al leziunii, atela de coaptare şi ortezele funcţionale după pricipiile lui Sarmiento conferă ratele cele mai ridicate de rezultate funcţionale favorabile. 4. Tratamentul chirurgical ar trebui să devină principala modalitate de tratament în fracturile diafizei humerale, datorită rezultatelor funcţionale favorabile şi ratelor reduse de complicaţii. În cele din urmă alegerea metodei de tratament rămâne la latitudinea pacientului, dar de cele mai multe ori, un pacient corect informat asupra rezultatelor aşteptate, va alege atitudinea chirurgicală. 5. Atunci când se decide abordarea lor chirurgicală, cele mai bune variante terapeutice sunt cele ale osteosintezei minim invazive: fixarea centromedulară sau osteosinteza minim invazivă cu plăci metalice. 6. Paralizia nervului radial, cea mai frecventă complicaţie imediată a fracturilor humerusului trebuie abordată diferenţiat.

- 22 -

Atitudinea conservatoare de supraveghere duce la recuperarea spontană în peste 88% din cazuri. În absenţa recuperării funcţionale, repararea chirurgicală întârziată (neuroliză sau grefare) la 3-4 luni după tratamentul ortopedic iniţial determină rezultate funcţionale foarte bune. 7. Peste vârsta de 50 de ani transferurile musculare paleative determină rezultate funcţionale superioare suturilor neurologice. 8. Fixarea fracturii trebuie să fie suficient de stabilă ca să permită reeducarea funcţională imediată, dar în acelaşi timp să asigure exact gradul de elasticitate în focar favorabil vindecării. Imobilizarea postoperatorie după osteosinteză trebuie evitată. Atrofiile musculare datorate imobilizării şi redorile articulare de umăr şi cot influienţează negativ rezultatele tratamentului chirurgical. 9. În funcţie de localizare, aş propune ca protocol chirurgical: - fracturile din 1/3 superioară a diafizei – osteosinteză cu placă după reducere sângerândă, - fracturile din 1/3 medie a diafizei - osteosinteză centromedulară elastică sau rigidă, - fracturile din 1/3 inferioară a diafizei - MIPO cu plăci premulate anterioare. 10. În funcţie de traiectul de fractură, cu cât fractura este mai complexă, cu atât tehnica de osteosinteză trebuie să fie mai puţin invazivă. În fracturile cu traiect simplu, reducerea indirectă este mai dificilă, astfel că în aceste cazuri fixarea centromedulară sau reducerea sângerândă şi osteosinteza cu plăci în compresiune par a fi opţiunile corecte. În fracturile cominutive, tehnicile de osteosinteză minim invazive (centromedulare sau cu plăci) pe focar închis îşi găsesc indicaţia principală. 11. Alegerea osteosintezei cu placă pe abord direct ar trebui rezervată fracturilor cu traiect foarte proximal sau distal ori cu extensie articulară. 12. În fracturile diafizei humerale se contraindică osteosinteza cu şuruburi sau cerclaje metalice. Montajele obţinute sunt instabile,

- 23 -

iar riscul de pseudartroză, chiar după imobilizări postoperatorii prelungite este important. 13. Dacă se foloseşte osteosinteza centromedulară cu tije rigide (antero- sau retrograde), este obligatorie zăvorârea acestora de manieră statică.