Avaliação biomecânica de métodos de osteossíntese de tibiotarso em galinhas-domésticas (Gallus gallus domesticus)

Abstract

A investigação da eficácia de técnicas de osteossíntese em aves é limitada quando comparada aos animais domésticos e aos humanos. Além disso, o uso de metodologias objetivas, como ensaios biomecânicos e análises de locomoção, é ainda mais escasso nessa classe de animais. Com o intuito de contribuir para esse tema, um primeiro experimento ex vivo foi conduzido para comparar parâmetros biomecânicos de tibiotarsos intactos e tibiotarsos com uma falha segmentar diafisária de 5 mm reparados com uma das seguintes técnicas de osteossíntese: placa bloqueada (PB) com dois parafusos por fragmento, placa bloqueada com dois parafusos por fragmento associada a pino intramedular (PB-IM), fixador esquelético externo tipo IA com um pino rosqueado por fragmento ósseo, associado a um pino intramedular liso (Tie-in 1), e fixador esquelético externo tipo IA com dois pinos rosqueados por fragmento, associado a um pino intramedular liso (Tie-in 2). Os resultados desse estudo demonstraram que os métodos de PB e Tie-in 2 apresentaram semelhança nos parâmetros de rigidez à torção ou flexão cíclica e resistência à torção ou flexão destrutiva. Com base nesses resultados, um segundo experimento foi realizado, envolvendo 30 galinhas vivas, para testar as técnicas de PB e Tie-in 2. As aves foram divididas em um grupo controle e dois grupos de tratamento, cada um com 10 aves, e foram avaliadas durante 73 dias de pós-operatório para coleta de dados cinéticos, cinemáticos e clínicos. Os resultados obtidos indicaram que a técnica de análise em plataforma de força foi eficaz na obtenção de dados de cinéticos em apoio simples, permitindo estabelecer índices de simetria entre as pernas direita e esquerda de cada ave. No grupo controle, observou-se simetria em todos os parâmetros ao longo do tempo. O grupo PB apresentou uma recuperação mais rápida da simetria entre membros em relação aos parâmetros de pico de força vertical e da taxa de propulsão, em comparação com o grupo Tie-in, que recuperou a simetria apenas no dia 73, após remoção dos implantes. Quanto aos parâmetros de taxa de frenagem e percentual de apoio simples, não foi possível evidenciar similaridade estatística nos dados do dia 73 em comparação ao pré-operatório, em ambos os grupos de tratamento. Não houve diferença estatística na consolidação óssea entre grupos, porém foi observada não união em 20 e 50% das aves dos grupos Tie-in e PB, respectivamente. Em conclusão, a técnica de placa bloqueada apresenta maior simetria ao longo do tempo para os parâmetros de força vertical e taxa de propulsão em relação ao grupo Tie-in, mas a simetria taxa de frenagem e do apoio não foi totalmente recuperada aos 73 dias.

The investigation into the efficacy of osteosynthesis techniques in avian species remains limited in comparison to domestic animals and humans. Moreover, the utilization of objective methodologies, such as biomechanical assays and gait analysis, is even more constrained within this class of animals. To address this issue, an initial ex vivo experiment was conducted to compare the biomechanical parameters of intact tibiotarsi and tibiotarsi with a 5 mm segmental diaphyseal defect that were repaired using various osteosynthesis techniques: locking plate (LP) with two screws per fragment, locking plate with two screws per fragment combined with intramedullary pin (LP-IP), type 1A external skeletal fixator with one end-threaded positive-profile pin per fragment tied to an intramedullary pin (ESF Tie-in 1), and type 1A external skeletal fixator, with two end-threaded positive-profile pins per fragment tied to an intramedullary pin (ESF Tie-in 2). The findings of this study revealed that the LP and ESF Tie-in 2 methods exhibited similarity in terms of stiffness in non-destructive torsion and bending, and strength in destructive torsion and bending. Based on these outcomes, a subsequent experiment was conducted with 30 live laying hens to compare the LP and ESF Tie-in 2 techniques. The chickens were divided into a control group and two treatment groups, each consisting of ten birds, and were regularly evaluated over a postoperative period of 73 days to collect kinetic, kinematic, and clinical data. The force plate was effective in obtaining kinetic data during single-limb support, which allowed the establishment of symmetry indices between the right and left legs of each individual bird. Notably, the control group displayed symmetry across all parameters over time. Comparatively, the LP group exhibited a more rapid recovery of limb symmetry, particularly regarding peak vertical force and propulsion rate parameters, in contrast to the ESF Tie-in 2 group which achieved symmetry only on day 73 following implant removal. However, in terms of braking rate and percentage of single-limb support parameters, statistical similarity could not be discerned between the treatment groups ‘day 73 data and the preoperative measurements. Regarding bone consolidation, no statistically significant differences were observed between groups, although non-union was noted in 20% and 50% of the birds in the Tie-in and LP groups, respectively. In conclusion, the locking plate technique demonstrated greater symmetry over time for vertical force and propulsion rate parameters compared to the ESF Tie-in 2 technique. However, complete restoration of symmetry in terms of braking rate and single-limb support parameter was not achieved at 73 days.