Biomechanical Analysis of Two Types of Humerus Supracondylar Fracture Fixation in Anatomical Model / Análise biomecânica de dois tipos de fixação de fratura supracondiliana de úmero em modelo anatômico

Abstract Objective To analyze the stability of humerus supracondylar fracture fixation with Kirschner wires comparing intramedullary and lateral (Fi), and two parallel lateral wires (FL) fixation in experimental models, to define which configuration presents greater stability. Methods A total of 72 synthetic humeri were cross-sectioned to simulate the fracture. These bones were divided into two equal groups and the fractures were fixed with parallel Kirschner wires (FL) and with a lateral and intramedullary (Fi) wire. Then, the test specimens were subjected to stress load tests on a universal test machine, measured in Newtons (N). Each group was subdivided into varus load, valgus, extension, flexion, external rotation and internal rotation. An analysis of the data was performed comparing the subgroups of the FL group with their respective subgroups of the Fi group through the two-tailed t test. Results The two-tailed t test showed that in 4 of the 6 evaluated conditions there was no significant statistical difference between the groups (p > 0.05). We have found a significant difference between the group with extension load with a mean of 19 N (FL group) and of 28.7 N (Fi group) (p = 0.004), and also between the groups with flexural load with themean of the forces recorded in the FL group of 17.1 N and of 22.9 N in the Fi group (p = 0.01). Conclusion Fixation with one intramedullary wire and one lateral wire, considering loads in extension and flexion, presents greater stability when compared to a fixation with two lateral wires, suggesting similar clinical results.

Resumo Objetivo Analisar através de ensaios mecânicos a estabilidade da fixação da fratura supracondiliana do úmero com dois fios de Kirschner, intramedular e lateral (Fi), comparada à fixação com dois fios laterais paralelos (FL) em modelos anatômicos, de forma a se definir qual configuração apresenta maior estabilidade. Métodos Foram utilizados como corpos de prova 72 úmeros sintéticos, os quais foram seccionados transversalmente para simular a fratura. Estes ossos foram divididos em dois grupos iguais e as fraturas fixadas com dois fios de Kirschner paralelos (FL) e com um fio lateral e outro intramedular (Fi). Então os corpos de prova foram submetidos aos testes de carga em estresse em uma máquina de ensaio universal, medidos em Newtons (N). Cada grupo foi subdividido em carga em varo, em valgo, em extensão, em flexão, em rotação externa e em rotação interna. A análise dos dados foi realizada comparando os subgrupos do grupo FL, com seus respectivos subgrupos do grupo Fi através do teste t bicaudal. Resultados O teste t bicaudal demonstrou que em 4 das 6 condições aplicadas não houve diferença estatística significativa entre os grupos (p > 0,05). Encontramos uma diferença significativa entre os grupos com carga em extensão com uma média das maiores forças no grupo FL de 19 N e no grupo Fi de 28,7 N (p = 0,004), e também entre os grupos comcarga emflexão coma média de forças registradas no grupo FL de 17,1 N e no grupo Fi de 22,9 N (p = 0,01). Conclusão A fixação com fio intramedular e umfio lateral para cargas em extensão e flexão apresenta maior estabilidade quando comparada com a fixação com dois fios laterais paralelos, sugerindo resultados clínicos no mínimo semelhantes.

Outcomes of non-arthroplasty surgical treatment of proximal humeral head fractures / Resultados do tratamento cirúrgico não artroplástico das fraturas da epífise proximal do úmero

ABSTRACT OBJECTIVE: This study aimed to assess the outcomes of patients with humeral head fractures treated by reduction and osteosynthesis. METHOD: A total of 53 shoulders (52 patients) with humeral head fractures were operated between October 1996 and December 2009. Patients previously treated with primary arthroplasty and/or those who had less than two years follow-up were excluded. A total of 34 shoulders of 34 patients were therefore reassessed. In the sample studied, 23 patients were male and mean age was 47 years. Cases were assessed based on the UCLA score. RESULTS: Mean post-operative follow-up was 50 months. Twelve patients evolved with excellent outcome, seven good, five regular, and ten with poor outcome (55.8% satisfactory and 44.2% unsatisfactory outcomes). Mean UCLA score was 26 points. Mean post-operative range of motion measurements was 117° elevation, 36° LR and L1 MR. At the immediate post-operative radiography, anatomic reduction was evident in 17 patients (50%). Necrosis was detected in 18 patients, six Grade II and 12 Grade III cases. Female gender and anatomically reduced fractures were statistically better at UCLA scale (p = 0.01 and p = 0.0001 respectively). CONCLUSIONS: Female patients had a higher mean UCLA score than male patients (p = 0.01). Anatomically reduced fractures had higher UCLA scores (p = 0.0001) and lower necrosis rate (p = 0.0001). Reconstruction of humeral head fractures had a satisfactory outcome in 55.8% of cases and should be indicated in young and active patients.

RESUMO OBJETIVO: Avaliar os resultados dos pacientes com fraturas epifisárias tratados com redução e osteossíntese. MÉTODO: Entre outubro de 1996 e dezembro de 2009 foram operados 53 ombros (52 pacientes) com fraturas epifisárias. Foram excluídos os pacientes tratados com artroplastia primária e/ou que tinham seguimento inferior a dois anos. Foram reavaliados 34 ombros de 34 pacientes, 23 do sexo masculino, com média de 47 anos. A avaliação foi feita com a escala da UCLA. RESULTADOS: O tempo de seguimento pós-operatório médio foi de 50 meses. Doze pacientes evoluíram com resultados excelentes, sete bons, cinco regulares e dez maus (55,8% de resultados satisfatórios e 44,2% de insatisfatórios). O escore UCLA teve média de 26 pontos. As médias de mobilidade pós-operatória foram de 117° de elevação, 36° de RL e L1 de RM. No RX pós-operatório imediato, verificamos a redução anatômica em 17 pacientes (50%). A necrose foi constatada em 18 pacientes, seis grau II e 12 grau III. Sexo feminino e fraturas reduzidas anatomicamente foram estatisticamente melhores na escala da UCLA (p = 0,01 e p = 0,0001 respectivamente). CONCLUSÕES: O sexo feminino teve um valor médio do UCLA superior ao sexo masculino (p = 0,01). As fraturas reduzidas anatomicamente obtiveram UCLA superior (p = 0,0001) e um menor índice de necrose (p = 0,0001). A reconstrução das fraturas epifisárias levou a resultados satisfatórios em 55,8%, deve ser indicada para pacientes jovens e ativos.