BIOMECHANICAL EVALUATION OF FIXATION METHODS IN PATELLAR FRACTURES (AO 34-C3): AN IN VITRO ANALYSIS.

内容摘要

To describe the biomechanical outcomes of five different fixation models, namely: tension band wiring (TB), anterior star-shaped locking plate (PS), lateral orthogonal locking plates (LP), and two additional models using BT and LP combined with a circumferential cerclage wire around the patella, referred to as BTO and PSO, respectively, in a comminuted patellar fracture (AO34C3). This study analyzed, using the finite element method (FEM), the following variables: total displacement, fragment displacement, maximum and minimum principal stresses, and total and localized von Mises stresses, under loading conditions of 1,500 N (R1) and 3,000 N (R2). Results were presented as absolute values and percentiles, as well as through observational analysis of individual stress distributions. From a biomechanical perspective, critical results in both absolute and percentile values were observed for most variables in the TB group compared with the PS and LP groups. While maximum and minimum principal stresses were similar among groups, differences in intensity and location were found for total and localized von Mises stresses. In addition, the inferior pole of the patella exhibited critical stress conditions across all groups. Tension band wiring demonstrated inferior outcomes compared with locking plates. Biomechanical benefits were observed with the use of two orthogonal locking plates compared with an anterior locking plate; however, both constructs still showed deficiencies in stabilizing the distal pole of the patella. Level of Evidence II; Prospective Study. Descrever os resultados biomecânicos de cinco diferentes modelos de fixação: banda de tensão (BT), placa bloqueada anterior em forma de estrela (PE), placas bloqueadas ortogonais laterais (PL) e dois modelos adicionais combinando BT e PE com fio de cerclagem circunferencial ao redor da patela, denominados BTO e PEO, respectivamente, em uma fratura cominutiva da patela (AO 34-C3). Este estudo analisou, por meio do método dos elementos finitos (MEF), as seguintes variáveis: deslocamento total, deslocamento dos fragmentos, tensões principais máxima e mínima e tensões de von Mises total e localizada, sob condições de carregamento de 1.500 N (R1) e 3.000 N (R2). Os resultados foram apresentados em valores absolutos e percentis, bem como por meio de análise observacional das distribuições individuais de tensão. Do ponto de vista biomecânico, observaram-se resultados críticos, em valores absolutos e percentis, para a maioria das variáveis no grupo BT em comparação aos grupos PE e PL. As tensões principais máxima e mínima foram semelhantes entre os grupos; entretanto, observaram-se diferenças na intensidade e na localização das tensões de von Mises total e localizada. Ademais, o polo inferior da patela apresentou condições críticas de tensão em todos os grupos. A banda de tensão apresentou desempenho biomecânico inferior quando comparada às placas bloqueadas. Benefícios biomecânicos foram observados com o uso de duas placas bloqueadas ortogonais em relação à placa bloqueada anterior; contudo, ambas as construções apresentaram limitações na estabilização do polo distal da patela. Nível de Evidência: II; Estudo Prospectivo.