Aparatos de Fijación Externa de Fracturas
Aparatos de fijación externa (AFE) o tutores externos de fracturas, ofrecen un gran número de ventajas en comparación con otros métodos de fijación. Son más económicos, en general pueden ser implantados con mínima disección de tejidos blandos, se pueden ajustar luego de ser implantados, pueden ser parcialmente removidos, etc. Una de las principales ventajas, casi exclusiva de los AFE es la posibilidad de ser usados en fracturas muy próximas a las articulaciones, donde el uso de placa y tornillos o calvos cerrojados imposible dado el tamaño del fragmento que contiene la superficie articular. Como toda terapia, también tiene contraindicaciones o desventajas. Comprimir los fragmentos de la fractura es prácticamente imposible y por lo tanto cicatrización primaria del hueso no ocurre, hay formación de callo óseo, y la cicatrización secundaria tiene lugar. En general, lleva más tiempo la cicatrización ósea y el retorno a actividad normal es más tardío. Los AFE necesitan de mantenimiento periódico en el pozo post operatorio y, quizás más cuidado. Los AFE son muy difíciles de mantener en animales jóvenes dada la gran actividad ósea y la falta de madurez de sus esqueletos. En ésos casos en general se aflojan prematuramente.
Los AFE se clasifican en distintos tipos (tipo I, II, y III) y cada tipo se subdivide en clases 'a' y 'b'. En general cuanto más alto el número de tipo, más rígido el fijador. La única excepción a esta regla es: el Tipo Ib es más rígido que el tipo II. A continuación un resumen de conceptos a tener en cuenta:
La construcción más simple capaz de soportar la carga sobre la fractura debe ser utilizada.
Agregar una segunda barra a un tipo I lo hace 2,5 veces más rígido.
Agregar una segunda barra a un tipo Ia lo hace casi tan rígido como un tipo IIb y 50% de un tipo IIa.
En un tipo II, el efecto de agregar un barra adicional se neutraliza cuando hay 2 o más clavos pasantes.
La rigidez del AFE y el estrés en la interface entre el clavo y el hueso se reduce cuando se incrementa el número de clavos por fragmento.
Idealmente, 3–4 clavos por fragmento deben ser utilizados.
El mínimo absoluto de clavos por fragmento es 2.
Más de 4 clavos por fragmento no incrementa la rigidez de la construcción.
La reducción del estrés entre el clavo y el hueso disminuye la resorción ósea y el subsecuente aflojamiento del clavo.
Insertar clavos lisos a un ángulo de 70° incrementa la rigidez del AFE y disminuye el estrés entre el clavo y el hueso.
Los clavos deben ser insertados a una distancia similar entre ellos y dispersos sobre todo el fragmento para disminuir el estrés entre el hueso y el clavo.
Los clavos no deben ser insertados más cerca que su diámetro x 3 y/o una distancia igual a la mitad del diámetro del hueso desde las articulaciones o los extremos del fragmento.
Clavos con rosca son insertados perpendicular al hueso.
Cuanto más grande el clavo, más rígido el AFE. La rigidez de los implantes redondos aumenta en relación a la cuarta potencia del radio. Es decir, un clavo un poco más grueso es mucho más rígido que el tamaño anterior.
El diámetro del clavo no debe exceder el 20–30% del diámetro del hueso o el fragmento en el que es insertado. De otro modo el agujero creado causa un punto de debilidad y las chances de fractura en el punto de inserción son grandes.
Acercar la barra al hueso incrementa la rigidez del AFE.
La longitud del clavo es inversamente proporcional a la rigidez (en función a la tercera potencia!). Por lo tanto, clavos más cortos son más rígidos que clavos largos del mismo diámetro.
La interface entre el clavo y el hueso constituye el punto de mayor estrés de todo el aparato.
Clavos con rosca positiva son recomendados para uso en AFE y son más rígidos.
La inserción manual de clavos no es recomendada por el movimiento de circumducción que conlleva.
La inserción mecánica es preferida, pero a menos de 150 rpm para prevenir necrosis térmica.
Pre agujerear el hueso con mechas un poco más pequeñas que el diámetro del clavo a insertar es recomendado.
No insertar los calvos en el mismo plano (off setting) mejora la relación entre el hueso y el clavo y puede incrementar la rigidez del AFE entre 4 y 5 veces.
Desestabilizar (dinamizar) el AFE antes de las 4 semanas incrementa la formación de callo y debilita la fractura. A las 6 semanas no incrementa la formación de callo y aumenta la rigidez de la fractura. No tiene efecto alguno después de las 12 semanas.
External Skeletal Fixation
External skeletal fixators (ESF) offer a number of advantages over other methods of fracture repair. ESF are more economical, in general can be applied with minimal dissection of the soft tissue envelope, can be adjusted after implantation, can be partially removed, etc. One of the main advantages of ESF is that it can be used in fractures very close to joint surfaces, where the use of any other method would be impossible due to the small fragment containing the articular surface. Like any other therapy, there are disadvantages and contraindications. Compressing fragments is almost impossible and hence, primary bone healing does not take place with ESF. There is callus formation, and secondary bone healing occurs. In general, bone healing takes longer than with other methods, and return to function is delayed. ESF need maintenance after implantation and perhaps more care than other methods. ESF are difficult to maintain in young animals due to the high rate of bone activity and the immature skeleton. In these cases, ESF almost always loosen prematurely and become dislodged.
ESF are classified in different types (types I, II, and III) and classes 'a' and 'b.' In general, the higher the type, the more rigid the construction. The exception to this rule is: type Ib is more rigid than type II. Here is a compilation of concepts to have as a reference:
The simplest frame able to overcome the intended load should be applied.
Placing a second bar to a type I increases its strength by a factor of 2.5.
Adding a second bar to a type Ia makes it almost equivalent to a IIb (bilateral with half pins) and about 50% of a IIa (all full bilateral pins).
The effect of using stronger bars eventually gets negated by using 2 or more full pins.
The stiffness of the construct can be increased and the pin-bone interface stress decreased by increasing the number of pins per fragment. Ideally 3 to 4 pins per fragment.
An absolute minimum of 2 pins per fragment is needed.
More than 4 pins per fragment does not increase stiffness.
Reducing pin-bone interface stress reduces bone resorption and subsequent pin loosening.
Placing smooth pins at a 70° angle increases stiffness and decreases pin-bone interface stress.
Transfixation pins should be evenly spaced into each fragment to decrease pin-bone interface stress.
Pins should not be placed closer than 3x their diameter or half a bone diameter from joints or fracture edges.
Threaded pins are placed perpendicular to the bone.
Bigger pin equals greater stiffness, no matter configuration (round implant, AMI increases to 4th power of radius).
The diameter of the pin should not exceed 20 to 30% of the bone diameter (or fragment it engages). Otherwise the hole creates a stress riser and fractures may occur.
Moving bar closer to the bone increases the stiffness.
Pin stiffness is inversely proportional to its length (it is a function to length to the 3rd power). Shorter pins are stiffer than longer pins of the same diameter.
The pin-bone interface had the highest stress concentration of the construct.
Positively threaded pins are strongly recommended and stiffer.
Hand chuck placement is not recommended due to wobbling.
Power placement is recommended but at a speed <150 rpm to avoid thermal necrosis.
Pre-drilling is recommended with a bit slightly smaller than the shank of the pin.
Off-setting pins may enhance the pin-bone interface functionality (can achieve 4- to 5-fold stiffer construct).
Destabilizing the construct before 4 weeks increases callus formation and weakens fracture site. Doing it at 6 weeks does not increase callus and increases bending strength, so it's recommended. After 12 weeks has no effect.