Resumen

Diseño y pruebas preliminares de un clavo intramedular activo Propósito: Numerosos autores han reportado la aplicación de estimulación mecánica a fracturas óseas (movimientos inter-fragmentarios) con el propósito de acelerar la reparación ósea. Para aplicar esta estimulación al sitio de fractura se han utilizado fijadores óseos externos; sin embargo, la eficacia de los fijadores externos ha sido cuestionada. En comparación, el uso de clavos intramedulares pasivos para la reparación de fracturas es una práctica clínica ampliamente utilizada. Material y métodos: Con el propósito de acelerar la consolidación ósea sin las desventajas que presentan los fijadores externos (por ejemplo, movimiento lineal no uniforme), y al mismo tiempo mejorar las ventajas de los clavos intramedulares (por ejemplo, menor riesgo de infección), se diseñó y se fabricó un clavo intramedular activo que proporciona estimulación mecánica in situ (axial y cortante). Los parámetros de estimulación se seleccionan de un conjunto discreto de valores de aceleración (0.35 g a 8.17g - axial y 0.44 g a 10.46 g - cortante), asociado a un conjunto discreto de valores de amplitud (29.82 a 172.05 Hz - axial y 29.68 a 172.13 -cortante). Resultados: Cinco clavos intramedulares activos fueron fabricados. Los dispositivos produjeron una aceleración promedio de 0.35 a 10.4 g. La aceleración se aplica simultáneamente en los tres ejes a través de una fuente de poder variable (1.5V_DC a 6 V_DC) resultando en estimulación mecánica axial y cortante. Para cada nivel de aceleración existe un número limitado de frecuencias que puede ser seleccionado. Para cada valor de frecuencia existe un conjunto discreto de valores de amplitud que pueden ser seleccionadas. La morfología ósea resulta en diferentes valores de aceleración en cada uno de los ejes. Pruebas aceleradas in vitro mostraron que la vida del dispositivo excede el tiempo requerido de funcionamiento activo. Las pruebas mecánicas mostraron que en caso de falla del elemento activo, el clavo intramedular se comporta como un clavo intramedular convencional por lo que el proceso de consolidación ósea podrá concluir sin intervenciones adicionales. Se llevaron a cabo experimentos ex vivo colocando el clavo intramedular activo en dos tibias de borrego adulto (macho Suffolk 100 kg). Los resultados indican que la deformación producida por el clavo varía entre 18.62 με y 38.13 με. Estos valores de deformación son osteogénicos, según reportes de la literatura. Se requiere llevar a cabo experimentos adicionales para validar estadísticamente la deformación que induce in vivo el clavo intramedular activo. De igual forma será necesario llevar a cabo experimentos in vivo utilizando un modelo animal de fracturas simples para determinar si la aplicación in situ de estimulación mecánica acelera la consolidación ósea.

Palabras clave: Consolidación ósea estimulación mecánica clavo intramedular activo.

2014-09-13   |   432 visitas   |   Evalua este artículo 0 valoraciones

Vol. 66 Núm.1. Julio 2014 Pags. S70-S78 Rev Invest Clin 2014; 66(Supl. 1)