Proiectarea Cad Fea a Unui Implant Total Pentru Incheietura Mainii

Cuprins

Rezumat/Abstract……………………………………………………………………………………………………………..6

1. Introducere……………………………………………………………………………………………………………7

2. Aspecte generale cu privire la implantul pentru încheietura mâinii……………………………………9

2.1. Anatomia mâinii………………………………………………………………………………………9

2.1.1. Oasele mâinii……………………………………………………………………………….9

2.1.2. Articulația radiocarpiană………………………………………………………………….13

2.2. Biomecanica mâinii…………………………………………………………………………………14

2.2.1. Biomecanica articulației radiocarpiene………………………………………………15

2.3. Boli ale articulației………………………………………………………………………………….17

2.3.1. Fracturi ale încheieturii mâinii……………………………………………………….17

2.3.1.1. Fracturi articulare ale radiusului distal……………………………………17

2.3.2. Poliartrita reumatoidă…………………………………………………………………..20

2.3.2.1. Factori favorizanți………………………………………………………….20

2.3.2.2. Tabloul clinic…………………………………………………………………21

2.3.2.3. Afectarea articulară………………………………………………………….21

2.3.2.4. Diagnostic diferențial……………………………………………………….24

2.3.2.5. Tratamentul………………………………………………………………………26

2.4. Artroplastia totală de încheietură – istoric și tendințe actuale……………………………….27

2.4.1. Primele implanturi…………………………………………………………………………….28

2.4.2. Implanturi actuale……………………………………………………………………………..30

3. Materiale folosite pentru implant…………………………………………………………………………………..34

3.1. Biocompatibilitate și coroziune………………………………………………………………………..34

3.2. Titanul…………………………………………………………………………………………………………..34

3.3. Aliajele de CoCrMo………………………………………………………………………………………..37

3.4. UHMWPE…………………………………………………………………………………………………….40

4. Tehnica chirurgicală de implantare………………………………………………………………………………..42

4.1. Selectarea pacienților………………………………………………………………………………………42

4.2. Planificarea preoperatorie………………………………………………………………………………..43

4.3. Pașii implantării……………………………………………………………………………………………..43

4.3.1. Incizia……………………………………………………………………………………………..43

4.3.2. Expunerea articulației………………………………………………………………………..44

4.3.3. Pregătirea carpului…………………………………………………………………………….44

4.3.4. Pregătirea radiusului………………………………………………………………………….46

4.3.5. Încercarea (probarea) reducerii……………………………………………………………47

4.3.6. Implantarea………………………………………………………………………………………48

5. Proiectarea implantului total pentru încheietura mâinii……………………………………………………50

5.1. Proiectarea componentelor implantului total pentru încheietura mâinii…………………51

5.1.1. Proiectarea componentei carpiene din titan…………………………………………..51

5.1.2. Proiectarea componentei articulare din UHMWPE………………………………..52

5.1.3. Proiectarea componentei radiale din CoCrMo………………………………………53

5.2. Asamblarea pieselor……………………………………………………………………………………….54

5.3. Analiza cu element finit a implantului total pentru încheietura mâinii……………………………..55

5.3.1. Analiza componentei carpiene…………………………………………………………….57

5.3.2. Analiza componentei articulare…………………………………………………………..62

5.3.3. Analiza componentei radiale………………………………………………………………65

5.3.4. Analiza ansamblului………………………………………………………………………….68

6. Concluzii……………………………………………………………………………………………………………………74

7. Bibliografie…………………………………………………………………………………………………………………75

Rezumat

Lucrarea de față prezintă proiectarea asistată de calculator (CAD) și analiza cu element finit (FEA) a unui implant total pentru încheietura mâinii, urmărindu-se, în principal, eventualele probleme de construcție sau de alegere a materialelor, pentru o optimizare a implantului și eliminarea cauzelor ce ar putea deteriora implantul în timp.

În prima parte a lucrării se introduc noțiunile de anatomie care prezintă interes pentru implantul ales, se explică biomecanica articulațiilor și motivele introducerii implantului în organism. De menționat este faptul că selectarea pacienților este foarte importantă, iar aceștia trebuie să îndeplinească anumite criterii pentru a li se putea înlocui articulația mâinii cu una artificială. Istoricul implanturilor pentru încheietura mâinii nu este foarte vast, acesta fiind în curs de dezvoltare. Pentru aceste implanturi se folosesc diferite tipuri de biomateriale, cele mai des întâlnite fiind cele pe bază de titan, aliaje de CoCrMo, iar pentru componentele articulare, UHMWPE. Design-ul implanturilor a evoluat în ultimii 30 ani, încercând să reproducă cât mai mult forma anatomică normală, având ca rezultat o mobilitate cât mai bună a mâinii.

Abstract

The current paper is based on computer-aided design (CAD) and finit element analysis (FEA) of a total wrist implant, aiming mainly all possible problems in the design or the choice of materials, in order to optimize the implant and eliminate the causes that could damage the implant over time.

In the first part of the paper, there are introduced some anatomy notions, which present interest to our chosen implant and there are explained the joint biomechanics and the reasons why the implant is used for. It should be noted that patient selection is very important and that they must meet certain criteria to be able to have their wrist replaced with an artificial one. The history of wrist implants is not very large, as the implants are still developing. For these implants there are used different kinds of biomaterials, the most common being those based on titanium, CoCrMo alloys and UHMWPE for articular components. The design of these implants has evolved in the last 30 years, trying to reproduce exactly the anatomichal shape, resulting in a better hand mobility.

1. Introducere

Artroplastia reprezintă o procedură chirurgicală utilizată pentru a reface integritatea și funcția unei articulații. Acest lucru se poate face fie prin înlocuirea părților degradate ale cartilajului cu unele sintetice, fie prin înlocuirea completă a articulației cu una artificială (implant).

Artroplastia totală de încheietură este practicată în cazul în care cartilajul este uzat din cauza rănilor, infecțiilor sau bolilor, când oasele se vor freca între ele, distrugând țesutul osos și provocând dureri foarte mari. De obicei, artroplastia totală de încheietură este utilizată în cazul poliartritei reumatoide, ce presupune o boală inflamatorie cronică a articulațiilor, cu efecte precum: dureri, inflamații și imobilitatea articulației. Boala afectează, în general, sexul feminin (vârste cuprinse între 25 – 40 ani) și este privită ca o boală autoimună[1].

Progrese semnificative au avut loc ca urmare a îmbunătățirii design-ului componentelor implantului, precum și în ceea ce privește calitatea și tipul materialelor alese, atât a metalelor, cât și a polietilenei, utilizate în procesul de fabricație al implantului. Toate acestea au condus la o longevitate crescută a implantului, precum și la o recuperare mai rapidă și un număr mai mic de respingeri. În ultimii 25 de ani, progresul rapid al implanturilor a fost posibil doar prin strânsa colaborare dintre chirurgi, biologi și ingineri. Un obstacol în proiectarea unui implant perfect îl constituie lipsa informațiilor complete despre interacțiunea dintre implant și părțile anatomice care îl înconjoară.

În ciuda progreselor în domeniul biomedical, nici un implant nu poate înlocui la ora actuală totalitatea funcțiilor încheieturii mâinii, fapt care conduce la o evoluție permanentă și accentuată a acestui domeniu. Un implant poate fi considerat un succes dacă are capacitatea de a-și menține compatibilitatea anatomică, funcțională, biologică și chirurgicală pe tot parcursul duratei de implantare. Toate aceste trăsături depind de forma și mărimea implantului, de material și de metodele de fabricație, dar și de experiența chirurgului ortoped.

Proiectarea asistată de calculator (CAD) a devenit aproape obligatorie în zilele noastre, cu un aport major și în domeniul biomedical, mai precis în proiectarea implanturilor. Cu ajutorul tomografiei computerizate se pot prelua imagini ale articulației pe care se fac măsurări și cu ajutorul cărora chirurgul poate face un plan al operației. Acestea ajută la economisirea timpului, dar și alocarea unui buget mai mic, deoarece previn testarea unor prototipuri care ar putea fi respinse din prima din cauza neconformităților cu cerințele de compatibilitate.

Proiectarea asistată de calculator a unui implant se folosește de imagistica medicală, imaginile CT și RMN, extrăgând parametrii geometrici ai articulației, care vor fi de folos ulterior la proiectarea implantului. Odată proiectat implantul, programul permite efectuarea unor analize privind rezistența acestuia la anumite încercări, relevând eventuale probleme de design în scopul remedierii acestora.

Analiza cu element finit (FEA) este folosită pentru a evalua potențialele probleme ale implantului creat inițial. În acest mod, distribuția tensiunilor pe implant, dar și pe os, este calculată sub diferite condiții de încărcare. Proiectantul este ajutat de aceste analize și astfel poate optimiza forma implantului și reduce timpul și costurile proiectării/cercetării.

2. Aspecte generale cu privire la implantul pentru încheietura mâinii

2.1.Anatomia mâinii

2.1.1. Oasele mâinii

Scheletul mâinii este alcătuit din 27 oase dispuse în trei grupe: carp, metacarp și falange (Figura 2.1.).

Carpul (carpus) este alcătuit din 8 oase carpiene (ossa carpi) și constituie segmentul proximal al scheletului mâinii. El unește metacarpul cu extremitățile distale ale oaselor antebrațului. Cele 8 oase sunt așezate pe două rânduri transversale, unul proximal și altul distal. Primul rând este format, dinspre lateral spre medial din: scafoid, semilunar, piramidal și pisiform. În aceeași ordine, rândul distal cuprinde osul trapez, osul trapezoid, osul mare și osul cu cârlig[2].

Scafoidul (os scaphoideum) este ușor alungit cu axul mare oblic, inferior și lateral. Fața anterioară, nearticulară, este neregulată și prezintă o proeminență: tuberculul osului scafoid (tuberculum oss scaphoidei) pe care se inseră retinaculul flexorilor și mușchiul scurt abductor al policelui. De asemenea, nearticulare sunt și fețele posterioare și laterală. Fața laterală prezintă șanțul arterei radiale. Cele trei fețe articulare ale scafoidului sunt: superioară, de formă convexă pentru fața articulară carpiană a radiusului, inferioară pentru trapez și trapezoid și medială împărțită în două segmente – unul superior, plan pentru semilunar și altul inferior, concav, pentru osul mare[2].

Semilunarul (os lunatum) se articulează superior, printr-o față convexă, cu fața articulară carpiană a radiusului. Inferior prezintă o față articulară concavă pentru osul mare, iar medial de aceasta o alta, pentru osul cu cârlig. Lateral, semilunarul se articulează cu scafoidul, iar medial cu osul piramidal. Cele două fețe nearticulare, anterioară și posterioară, sunt neregulate și prezintă numeroase orificii vasculare[2].

Piramidalul (os triquetrum) este, de fapt, cel mai medial os al rândului proximal, deoarece pisiformul este așezat anterior. Are forma unei piramide, cu baza superior și vârful inferior și medial. Superior, prin intermediul discului articular se articulează cu capul ulnei, inferior, printr-o fațetă articulară helicoidală cu osul cu cârlig, iar lateral cu semilunarul. Fața anterioară prezintă o fațetă articulară ovalară, pentru pisiform. Posterior și medial, piramidalul este rugos și nearticular[2].

Pisiformul (os pisiforme) este cel mai mic os al carpului, numele derivând din asemănarea cu o boabă de mazăre „pisum”. El prezintă patru fațete: laterală, medială, anterioară și posterioară – singura articulară – și doi poli, unul superior și altul inferior. Pe fața anterioară convexă se inseră tendonul mușchiului flexor ulnar al carpului și are originea mușchiului abductor al degetului mic. Fața posterioară, ovalară, se articulează cu o fațetă corespunzătoare a piramidalului. Medial, pisiformul prezintă un șanț vertical, care întregit de formațiuni conjunctive formează un canal prin care trece nervul ulnar.

Trapezul (os trapezium) – primul și cel mai lateral os al rândului distal al carpului, are trei fațete articulare și trei nearticulare, caracteristică a oaselor cap de rând. Fața anterioară, nearticulară prezintă un șanț vertical prin care trece tendonul mușchiului flexor radial al carpului. Lateral, acest șanț este mărginit de o proeminență osoasă, tuberculul osului trapez. Pe acest tubercul se prinde lateral retinaculul flexorilor și își are originea mușchiul opozant al policelui, capul superficial al mușchiului flexor scurt al policelui și primul mușchi interosos palmar. Fețele laterală și posterioară sunt, de asemenea, nearticulare. Superior, trapezul se articulează printr-o față triunghiulară cu scafoidul, iar medial prin două fațete despărțite printr-o creastă, cu trapezoidul superior și metacarpianul II inferior. Fața articulară inferioară este cea mai caracteristică, are formă de șa și se articulează cu fața corespunzătoare a bazei primului metacarpian[2].

Trapezoidul (os trapezoidum) are o formă mai neregulată asemănată cu un con cu baza posterior. Are o față anterioară, mică, nearticulară pe care au originea capul oblic al mușchiului adductor al policelui și capul profund al mușchiului scurt flexor al policelui. Posterior prezintă o față nearticulară rugoasă, dar mai mare. Fețele articulare sunt: superioară pentru scafoid, laterală pentru trapez, medială pentru osul mare și inferioară pentru metacarpianul II, ultima având de asemenea formă de șa.

Osul mare (os capitatum) – cel mai voluminos os al carpului, este situat central, în jurul său grupându-se celelalte oase. Fața superioară este convexă și are forma unui cap articular (de aici derivând numele său) și se articulează cu scafoidul și semilunarul. Inferior, prezintă trei fețe articulare pentru metacarpienele II, III și IV. Fața laterală se articulează cu trapezoidul, iar cea medială cu osul cu cârlig; anterior și posterior osul mare prezintă fețe nearticulare. Fața anterioară prezintă un șanț transversal care este considerat colul osului mare, ce desparte capul de corp. Pe această față, pe o proeminență osoasă a capului, își are originea capul profund al mușchiului flexor scurt al policelui și capul oblic al mușchiului adductor al policelui[2].

Osul cu cârlig (os hamatum) are o formă neregulată, asemănătoare unei prisme triunghiulare. Fața anterioară, nearticulară, prezintă o proeminență în formă de cârlig – osului hamat, pe al cărui vârf se prinde retinaculul flexorilor. Medial, cârligul vine în raport cu ramura profundă a nervului ulnar; la acest nivel, pe el se inseră mușchiul opozant și mușchiul flexor scurt al degetului mic. Cele patru fețe articulare ale osului cu cârlig sunt: laterală, ce se articulează cu osul mare, medială cu piramidalul, inferior cu metacarpienele IV-V și superioară cu semilunarul. Fața posterioară este rugoasă,nearticulară.

Metacarpul (metacarpus) formează scheletul palmei și reprezință primul rând de oase lungi ale mâinii. Este alcătuit din oase metacarpiene numerotate de la I la V, dinspre lateral spre medial. Între ele sunt spații interosoase și se articulează superior, prin baza lor cu al doilea rând de oase carpiene, iar inferior prin capul lor cu baza falangei proximale.

Metacarpienele sunt oase lungi, ușor concave anterior și prezintă un corp și două extremități.

Oasele degetelor mâinii (ossa digitorum manus) alcătuiesc segmentul distal al scheletului mâinii și se numesc falange. Cu excepția policelui, care are numai două falange, toate celelalte degete au câte trei, numite: falanga proximală, falanga medie și falanga distală. Falanga proximală este cea mai mare și prezintă caracterele unui os lung, având o bază, un corp și un cap.

Implantul se inseră și în oasele antebrațului, mai precis în radius (Figura 2.2.). Radiusul este un os lung, ce participă la formarea scheletului antebrațului, fiind așezat lateral de ulnă. Prezintă două extremități și un corp. Extremitatea distală intră în contact cu implantul, este voluminoasă de forma unui trunchi de piramidă patrulateră. Fața sa anterioară se numește față articulară carpiană și este triunghiulară, cu vârful lateral, fiind concavă.

Articulațiile mâinii (articulationes manus) cuprind articulația radiocarpiană, articulațiile intercarpiene, articulația mediocarpiană și articulația osului pisiform. De interes pentru implantul pentru încheietura mâinii este articulația radiocarpiană[2].

2.1.2. Articulația radiocarpiană (articulattio radiocarpea)

Fețele articulare sunt reprezentate de fața carpiană de pe epifiza distală a radiusului și de discul articular pe de o parte și de fețele proximale ale oaselor primului rând carpian pe de altă parte. Această articulație este considerată ca fiind o articulație condiliană, în care condilul este format de oasele carpiene, iar cavitatea glenoidă de radius împreună cu discul articular.

Mijloace de unire: capsula articulară.

capsula articulară se inseră pe oase la periferia cartilajului articular și pe disc;

ligamentul radiocarpian palmar care este solid întins între marginea anterioară a epifizei distale a radiusului și baza procesului stiloid de unde se inseră printr-un fascicul superior pe lunat și pe piramidal și prin altul inferior pe capitat;

ligamentul ulnocarpiar palmar pleacă de pe disc și se inseră prin fascicule proximale, orizontale pe osul lunat, iar prin altele oblice, distale, pe piramidal și pe capitat;

ligamentul radiocarpial dorsal este mai subțire, pleacă de pe marginea posterioară a epifizei distale a radiusului și se îndreaptă oblic medial spre piramidal, ajungând uneori până la lunat și capitat. El aderă la tecile mușchilor extensori ai degetelor;

ligamentul colateral carpian radial este de formă triunghiulară, cu baza distal, se prinde pe vârful procesului stiloid radial și pe navicular. Pe el alunecă tendonul mușchiului lung abductor al policelui;

ligamentul colateral carpian ulnar este întins de la procesul stiloid ulnar la pisiform și piramidal.

Sinoviala trimite o prelungire spre articulația radioulnară distală. Uneori ea se continuă cu aceea dintre piramidal și pisiform.

Mușchii mâinii se grupează în mușchi laterali, care formează o proeminență vizibilă la suprafață, numită eminență tenară, mușchi mediali, care formează eminența hipotenară, iar între aceștia mușchii lombricali și interosoși[3].

2.2. Biomecanica mâinii

Fără nici o excepție, articulațiile mâinii prezintă o întăritură formată dintr-un manșon capsular și de dispunere laterală a ligamentelor, de ambele părți ale capsulei. Degetele reprezintă segmente de membru alcătuite din piele și os cu articulații și curele de transmisie (tendoane) acționate de la distanță, pe de o parte, de mușchii antebrațului, iar pe de altă parte, de mușchii intrinseci ai mâinii.

Mușchii implicați în biomecanica acestor articulații:

a. mușchii de forță ai mâinii sunt reprezentați de mușchii antebrațului, ce acționează asupra degetelor, dar și asupra articulației gâtului mâinii, contribuind la mișcările mâinii, dar și la mișcarea și fixarea articulației mâinii în pozițiile cele mai convenabile executării mișcărilor degetelor.

b. grupul mușchilor de finețe și precizie ai mâinii sunt reprezentați de mușchii intrinseci ai mâinii (19 mușchi proprii). Aceștia sunt:

mușchii tenarieni sunt situați în regiunea tenară, la partea supero-externă a palmei: scurtul abductor al policelui, scurtul flexor al policelui, opozantul, adductorul policelui;

mușchii hipotenarieni sunt poziționați în regiunea hipotenară situată în partea internă a palmei: palmarul cutanat, adductorul degetului mic, scurtul flexor al degetului mic, opozantul degetului mic;

mușchii lojei mijlocii se află între eminența tenară și eminența hipotenară; ei sunt: mușchii lombricali(flexori ai primei falange și extensori ai ultimelor două falange ale degetelor 2-5);

mușchii interosoși (flexori ai primei falange și extensori ai ultimelor două falange ca și lombricalii dar, în același timp sunt și adductori și abductori ai degetelor 2-5).

Mișcările sunt de flexie-extensie, de abducție-adducție și de circumducție de mică amplitudine, la nivelul gâtului mâinii și de flexie-extensie, de înclinare laterală și de circumducție la nivelul degetelor II, III, IV, V. Flexia și extensia se execută în plan sagital, în jurul unei axe transversale care trece prin capul osului mare. Însumate, mișcările de flexie și extensie active au o amplitudine medie de 1650, iar cele pasive de 175o. Mișcările de abducție și adducție active au o amplitudine de 550, iar cele pasive au amplitudinea de 650[4].

2.2.1.Biomecanica articulației radiocarpiană

Articulația radiocarpiană este de tip condilian. În ea se execută:

flexie;

extensie;

abducție (înclinare laterală);

adducție (înclinare medială);

circumducție.

În aceste mișcări participă și articulațiile mediocarpiană și intercarpiană, în așa fel încât în flexie oasele rândului distal alunecă pe ale rândului proximal, iar ale acestuia pe antebraț. Între oasele carpului se realizează mișcări de alunecare reduse, dar acestea însumate permit mișcări ample ale mâinii. Axul flexiei și extensiei este transversal și trece pentru rândul proximal carpian prin procesele stiloide, iar pentru rândul distal prin capul osului mare. În ambele mișcări, alunecarea celor două rânduri de oase ale carpului se produce simultan în jurul celor două axe, și nu succesiv.

Rândul proximal participă, în special, la flexie, pe când cel distal în special la extensie. Flexia, mai amplă, se realizează în special în articulația radiocarpiană, iar extensia în cea mediocarpiană. Prima este limitată de ligamentul radiocarpian posterior și de tendoanele mușchilor extensori ai degetelor, iar extensia de ligamentul radiocarpian anterior și de tendoanele mușchilor flexori. Dacă degetele sunt flectate, flexia mâinii este considerabil redusă, datorită întinderii mai mari a mușchilor extensori.

Agenții flexori sunt: mușchii flexori ai carpului și ai degetelor și în mică măsură, lungul abductor al policelui. Extensia este efectuată de mușchii extensori ai carpului și ai degetelor.

Abducția și adducția au loc în articulția radiocarpiană și în cea mediocarpiană, având un ax sagital care trece prin centrul osului capitat. În abducție, scafoidul se deplasează medial, încât va corespunde suprafeței articulare de pe radius a semilunarului, iar aceasta va ajunge în dreptul discului articular; piramidalul va aluneca în jos. Odată cu oasele primului rând se deplasează medial și cele din rândul al doilea. În adducție, desigur, că deplasarea oaselor carpiene se face în sens invers. Adducția este frânată de mușchii antagoniști și de ligamentul colateral radial al carpului și se asociază cu o ușoară extensie, iar abducția este frânată de ligamentul colateral ulnar al carpului și de mușchii antagoniști, asociindu-se cu o ușoară flexie. Înclinația medială este realizată de flexorul și extensorul ulnar al carpului, pe când cea laterală de mușchii flexori și extensori radiali ai carpului și de mușchii profunzi posteriori ai antebrațului. Amplitudinea mai mare a adducției se poate datora procesului stiloid ulnar, care este mai scurt decât cel radial. Circumducția constă din asocierea precedentelor, mâna descriind o elipsă (Figura 2.3), datorită amplitudinii mai mare a flexiei și a extensiei[2].

Activitățile funcționale ale mâinii umane se clasifică în: activități neprehensive și activități prehensive. Activitățile neprehensive solicită funcțiile senzoriale ale mâinii și constau în capacitatea de apreciere a formei și volumului obiectelor (stereognozia), capacitatea de apreciere a greutății obiectelor (bareognozia) și capacitatea de apreciere a preciziei mișcărilor (kinestezia). Activitățile prehensive includ posibilitățile de care dispune mâna umană de a prinde obiecte, în funcție de forma, dimensiunile, volumul, greutatea obiectelor, dar și de forța și precizia impuse de mișcarea ce urmează a fi executată. Activitățile prehensive constau în prehensiunea între două din cele patru degete (exclusiv policele), prehensiunea între cele patru degete, împreună sau izolat, și podul palmei și prehensiunea cea mai completă între police, pe de o parte, și restul degetelor și al palmei, pe de altă parte. Prehensiunea poate fi: la vârf, palmară, laterală, cilindrică, sferică și de tip cârlig[4].

2.3. Boli ale articulației

2.3.1. Fracturi ale încheieturii mâinii

Prin fractură se înțelege o soluție de discontinuitate de diferite grade la nivelul sistemului osos, produsă în urma unei acțiuni traumatice ce a acționat în mod direct sau indirect asupra segmentului osos respectiv.

Fracturile se pot clasifica în :

fracturi complete – cu sau fără deplasare;

fracturi incomplete sau fisuri – acestea sunt greu de evidențiat clinic, examenul radiologic fiind obligatoriu pentru precizarea diagnosticului.

O altă clasificare se referă la interesarea sau nu a părților moi ce acoperă segmentul osos respectiv. Astfel putem avea:

fracturi închise (cele mai numeroase);

fracturi deschise – produse prin distrugerea părților moi de acoperire, focarul de fractură luând contact cu mediul înconjurător.

În momentul producerii fracturii, deplasarea fragmentelor se produce inițial sub influența agentului traumatizant și e completată sub acțiunea contracției grupelor musculare. Există mai multe tipuri de deplasări:

translație – unul dintre fragmente se deplasează anteroposterior sau anteromedial față de altul;

încălecare – deplasarea în axul lung al fragmentelor, determinând scurtarea segmetului de membru;

angularea fragmentelor în diferite planuri realizând deformarea și scurtarea regiunii;

rotația – deplasarea unuia sau a ambelor fragmente în jurul axului longitudinal; decalajul reprezintă deplasarea în rotație inversă a fragmentelor;

deplasări complexe, prin asocierea celor de mai sus[5].

2.3.1.1.Fracturi articulare ale radiusului distal

Fracturile articulare implică mai greu osul subcondral și de aceea rezultă de obicei în urma unui energii mult mai mari. Prin urmare, aceste fracturi sunt mai frecvente la adulții tineri și activi. Acest fapt reprezintă o provocare, deoarece acești subiecți au avut o mobilitate deplină a încheieturii și au nevoie de aceeași mobilitate și după fractură, așteptându-se să se reîntoarcă la activități pre-leziune.

Modurile frecvente de fracturare (prin sport, accidente rutiere, căzături de la înălțime) cresc de asemenea incidența leziunilor asociate, care pot avea un impact semnificativ asupra rezultatului general. Fracturile articulare implică articulația radiocarpiană, articulația radioulnară distală, sau ambele. Acestea sunt considerate, în general, a se recupera cel mai bine dacă reducerea anatomică și stabilizarea sunt efectuate într-un stadiu incipient pentru a permite recăpătarea mobilității în raza funcțională activă.

Există mai multe tipuri de fracturi, cele mai frecvente fiind cele de tip Smith, Colle sau ale scafoidului, prezentate în Figura 2.4.

Când se planifică operația de reducere și fixare a fracturii articulare, există o varietate mare de abordări chirurgicale. Dezvoltările tehnicilor de implantologie au facilitat crearea unui număr mare de modele de implanturi potrivite pentru majoritatea tipurilor de fracturi. Dar, fără nici un dubiu, implanturile cu formă anatomică au lărgit spectrul tiparelor de fracturi ce pot fi abordate cu ajutorul acestei metode. Cu toate acestea, rămân anumite tipuri de fracturi și leziuni ce nu pot fi tratate prin folosirea unui implant[6].

Complicațiile după fracturarea încheieturii pot fi clasificate în:

timpurii (ce au loc înaintea timpului normal de vindecare a fracturii);

la jumătatea termenului (au loc după timpul normal de vindecare a fracturii, dar înaintea reabilitării complete);

târzii (au loc după ce reabilitarea este completă).

Complicațiile timpurii includ lezarea nervului median, sindromul de tunel carpian, redistribuire și alte răni asociate.

Complicațiile de la jumătatea termenului includ întârzierea sau absența sudării, lipsa mobilității și rigiditate în mișcare (la nivelul încheieturii și/sau al degetelor), sindromul durerii regionale complexe (CRPS I – complex regional pain syndrome I) și durerii la nivelul ulnei.

Complicațiile târzii pot include o unire greșită, osteoartrită, pierderea definitivă a mobilității și aspect diform al mâinii.

Fiecare dintre aceste complicații are abordarea sa individuală. Conștientizarea faptului că o gamă largă de complicații pot avea loc este cea mai bună ustensilă în evitarea lor.

Recomandări pentru evitarea unor rezultate nefavorabilă în tratarea fracturilor pentru încheietura mâinii:

corectarea radiografică a anatomiei;

identificarea și administrarea leziunilor asociate;

considerarea reducerii pașilor articulari cu mai mult de 1 mm;

controlarea edemului și a durerii în stadiile timpurii;

luarea în considerare a ulnei în toate tipurile de fracturi ale încheieturii mâinii;

conștientizarea factorilor de risc în cazul redeplasării – osteoporoză, pulverizare, stabilizare subtilă[7].

2.3.2. Poliartrita reumatoidă

Poliartrita reumatoidă este o boală inflamatorie sistemică cronică, cu etiologie necunoscută și patogenie autoimună, caracterizată printr-o afectare articulară cu evoluție deformantă și distructivă și manifestări sistemice multiple.

Epidemiologie – poliartrita reumatoidă este cea mai frecventă suferință reumatică de tip inflamator, ea reprezentând aproximativ 10% din totalul bolilor reumatice. Femeile sunt de 2-3 ori mai des afectate decât bărbații, incidența bolii fiind de aproximativ 0,5/1000 la femei și 0,2/1000 la bărbați, iar în Europa și America de Nord prevalența fiind de aproximativ 1,7% pentru femei și 0,7% pentru bărbați[8].

Etiologie – nu este cunoscută. În apariția acestei boli sunt implicați mai mulți factori favorizanți, unii dintre ei fiind în prezent identificați. Ultimii ani au adus progrese semnificative și în înțelegerea patogeniei acestei boli, care este, la rândul ei, doar parțial cunoscută.

2.3.2.1.Factori favorizanți

Sexul: boala este mai frecventă la femei. Se cunoaște că hormonii estrogeni influențează în mai multe moduri sistemul imun, dar explicația patogenică a acestei diferențe nu este clară.

Agenți infecțioși: deși un număr mare de agenți infecțioși, atât bacterieni, cât și virali, au fost incriminați în apariția poliartritei reumatoide, nici unul dintre aceștia nu a fost identificat ca fiind agentul etiologic al bolii. Agenții infecțioși pot interveni în mai multe moduri: antigene bacteriene sau virale pot activa mecanismele imunității înnăscute sau dobândite, pot activa rețeaua de citokine sau pot declanșa un proces autoimun numit „mimetism molecular”, generând un răspuns imun patologic împotriva unor structuri endogene cu structură asemănătoare.

Autoimunitatea: argumente care atestă implicarea mecanismelor autoimune în patogenia poliartritei reumatoide sunt legate de identificarea unui număr mare de auto-anticorpi, dintre care factorii reumatoizi și anticorpii anti-proteine citrulinate sunt cei mai semnificativi. În răspunsul imun normal, factorii reumatoizi au rolul fiziologic de a crește aviditatea și dimensiunea complexelor imune, pentru a le ameliora clearence-ul.

Factorii genetici: poliartrita reumatoidă are un substrat genetic, dar este, deasemenea, doar parțial înțeles. Cele mai convingătoare dovezi legate de implicarea factorilor genetici sunt: rata de concordanță pentru gemenii monozigoți este între 14-24%, iar pentru cei dizigoți de 4%; rudele de gradul I ale pacienților cu poliartrită reumatoidă au un risc de 1,5 ori mai mare de a dezvolta boala, comparativ cu populația generală[9].

Fumatul: dintre factorii de mediu, fumatul are cele mai convingătoare dovezi legate de implicarea în patogenia poliartritei reumatoide. În plus, pacienții fumători dezvoltă mai frecvent anticorpii anti-proteine citrulinate (ACPA), legătura dintre apariția acestora și fumat fiind probabil determinată de inflamația cronică și stimularea imunității nespecifice de la nivelul căilor aeriene, ceea ce favorizează citrulinarea proteinelor.

2.3.2.2. Tabloul clinic

Boala poate debuta la orice vârstă, dar cel mai frecvent, debutul apare în decadele 4-5 și se poate produce în mai multe feluri: debut insidios și debut acut sau subacut. Există și alte modalități de debut – oligoarticular, palindromic – care sunt mult mai rare și mai puțin caracteristice.

Debutul insidios: este cel mai frecvent întâlnit, apărând la 60-65% dintre cazuri. Conturarea tabloului clinic se poate face în săptămâni sau chiar luni, simptomele articulare putând fi asociate cu manifestări sistemice nespecifice: astenie, subfebrilitate, inapetență, simptome musculo-scheletale vagi, pierdere ponderală etc..

Debutul acut sau subacut: apare la aproximativ 15-20% dintre cazuri. Se caracterizează prin apariția durerilor și tumefacțiilor articulare în câteva zile, de obicei asimetrice, acompaniate de febră și alterarea stării generale. Este mai frecvent la copii și impune diagnosticul diferențial cu reumatismul articular acut.

2.3.2.3.Afectarea articulară

Afectarea articulară este de tip inflamator: durerea și redoarea matinală cu o durată de minim 30 de minute sunt caracteristice tuturor artropatiilor inflamatorii; tumefacția și căldura locală sunt consecința modificărilor anatomo-patologice caracteristice (edem, inflitrat inflamator, creșterea cantității de lichid sinovial, proliferarea sinovialei); lezarea funcțională apare treptat, pe măsură ce articulația suferă alterări structurale. Singurul element al inflamației care lipsește în poliartrita reumatoidă este înroșirea tegumentelor supraiacente, ea putând apărea însă în alte suferințe articulare de tip inflamator, cum ar fi artrita gutoasă sau septică[9].

Afectarea articulară prezintă câteva caracteristici clinice importante: simetria – prinderea unei articulații este urmată de afectatea articulației simetrice într-un interval mai mic de 3 luni; aditivitatea – o nouă articulație este afectată înainte ca afectarea celei precedente să fie ameliorată; evolutivitatea – afectarea articulară evoluează cronic spre eroziuni, deformări, anchiloze.

Deoarece membrana sinovială este scena pe care se desfășoară procesul patogenic în poliartrita reumatoidă, articulațiile care au cel mai mare raport între suprafața sinovialei și cea a cartilajului articular sunt principalele ținte. Astfel, articulațiile cel mai frecvent afectate sunt articulațiile diartrodiale și mai ales articulațiile mici ale mâinilor (metacarpofalangiene, interfalangiene proximale, radiocubitocarpiene și carpiene).

Astfel, mâinile reprezintă sediul celor mai importante și mai frecvente afectări în poliartrita reumatoidă: tumefacția articulației, fapt care conduce la apariția „degetelor fuziforme”, „în gât de lebădă”, „în butonieră”, „policele în baionetă”, deviația ulnară, „sindromul de canal carpian”(Figurile 2.5 și respectiv 2.6.). Pe măsură ce boala avansează, distrucțiile severe cartilaginoase și osoase conduc la deformări importante, cu rezorbții osoase ce pot determina telescopări ale degetelor.

Examenul radiologic (Figura 2.7) este deocamdată cea mai accesibilă și mai utilizată metodă imagistică de diagnostic al poliartritei reumatoide, în ciuda faptului că sensibilitatea și specificitatea sa sunt reduse. Modificările radiologice sunt expresia leziunilor anatomo-patologice ce caracterizează poliartrita reumatoidă, fiind diferite în funcție de stadiul bolii. În primele luni de boală, examenul radiologic al articulațiilor afectate poate fi normal.

Ulterior se pot evidenția:

tumefacția de părți moi periarticulare;

osteoporoză juxta-articulară și îngustarea spațiilor articulare;

eroziunile marginale, geodele și microgeodele apar în stadii mai avansate, odată cu progresia leziunilor distructive ale bolii;

deformările articulare caracteristice bolii în stadii tardive sunt urmările subluxațiilor și luxațiilor determinate de distrucțiile cartilajelor, capsulelor, tendoanelor, ligamentelor, oaselor;

anchilozele reprezintă consecința compromiterii totale osteo-articulare.

2.3.2.4.Diagnostic diferențial

Importanța diagnosticului diferențial este foarte mare la începutul suferinței, când boala poate fi confundată cu multe alte entități, cele mai importante fiind:

Lupusul eritematos sistemic (LES) – manifestările articulare inițiale din LES nu se deosebesc de cele din poliartrita reumatoidă. Evoluția în timp este însă total diferită, artropatia din LES neavând un caracter deformant și distructiv. Cele două entități au mai multe caracteristici comune: afectează predominant femeile, biologic se acompaniază de un sindrom inflamator nespecific, anomalii imunologice similare. Interesările viscerale diferite și prezența anticorpilor anti ADN dublu catenar și anti Sm orientează diagnosticul spre lupusul eritematos sistemic.

Reumatismul articular acut – poate fi avut în vedere în formele cu debut acut, ce apar îndeosebi la tineri și la bărbați. Afectarea articulară este însă localizată îndeosebi la articulațiile mari ale membrelor inferioare, este asimetrică, migratorie și nu are caracter progresiv și distructiv. Evidențierea infecției streptococice, manifestările cardiace și neurologice, lipsa factorului reumatoid și evoluția simptomatologiei îndreaptă diagnosticul spre reumatismul articular acut.

Spondilartropatiile seronegative – pot debuta uneori cu artrite periferice, caz în care se poate pune problema diagnosticului diferențial cu poliartrita reumatoidă. Aceste entități afectează însă predominant sexul masculin. În plus, artritele periferice sunt localizate mai ales la membrele inferioare și sunt asimetrice. Factorul reumatoid este absent. În timp, afectarea articulațiilor sacro-iliace și a coloanei vertebrale tranșează diagnosticul.

Artroza – poate pune probleme de diagnostic diferențial cu poliartrita reumatoidă, mai ales la pacienții vârstnici. Caracterul durerii (redoare mai scurtă de 30 de minute, accentuarea după efort), modificările clinice de la nivelul articulațiilor, afectarea asimetrică, lipsa sindromului biologic inflamator și a factorului reumatoid, aspectul radiologic (prezența osteofitelor, scleroza subcondrală) sunt argumente în favoarea diagnosticului de artroză.

Guta – poate îmbrăca uneori aspecte clinice asemănătoare poliartritei reumatoide. Nivelul acidului uric în ser și urină, examenul lichidului sinovial (cu evidențierea cristalelor de acid uric), aspectul radiologic, diferențierea bioptică a tofilor gutoși de nodulii reumatoizi contribuie la stabilirea diagnosticului corect.

Artrita psoriazică – recunoaște o formă clinică, numită de altfel „poliarticulară simetrică”, în care diagnosticul diferențial cu poliartrita reumatoidă este dificil de realizat. Asocierea manifestărilor cutanate și unghiale, afectarea articulațiilor interfalangiene distale, prezența factorului reumatoid la numai 25% din pacienții cu această formă clinică de boală, lipsa interesărilor sistemice și a nodulilor reumatoizi sunt argumente în favoarea artritei psoriazice.

Sindromul reumatoid din sclerodermie, vasculite, sarcoidoză, amiloidoză, bolile intestinale inflamatorii cronice, unele boli infecțioase (hepatita acută, mononucleoza infecțioasă), manifestările paraneoplazice impun explorări paraclinice complexe pentru elucidarea diagnosticului.

În stadiile tardive ale bolii, după apariția distrucțiilor și deformărilor articulare, semnificația diagnosticului diferențial scade foarte mult.

2.3.2.5.Tratamentul

Ultimii ani au adus mutații semnificative în strategia și obiectivele terapeutice ale poliartritei reumatoide. Strategia actuală de tratament a fost sintetizată în principiile cunoscute sub numele de „Treat to Target”, care urmăresc atingerea unor ținte terapeutice bine definite. Astfel, obiectivul primar în tratamentul pacientului cu poliartrită reumatoidă este să maximizeze pe termen lung calitatea vieții prin controlul simptomelor, prevenirea leziunilor structurale progresive, normalizarea funcției articulare și a participării sociale.

În arsenalul terapeutic al poliartitei reumatoide sunt incluse mai multe categorii de medicamente, cu potențial diferit: antiinflamatoare nesteroidiene (AINS) – doză maximă (controlează durerea și tumefacțiile articulare, ameliorează sindromul inflamator, dar nu influențează progresia bolii), glucocorticoizii (au efect simptomatic cu instalare rapidă, pe termen scurt în doze mari), medicamente remisive sintetice (Methotrexatul, Leflunomide, Sulfasalazina, Săruri de aur, Hidroxiclorochina, Ciclofosfamida, Azathioprina, Ciclosporina), medicamente remisive biologice (agenții anti-TNF-α, Tocilizumab).

Tratamentul chirurgical – în stadiile mai precoce se poate apela la tratamentul chirurgical pentru sinevectomii (în cazul unei articulații rezistente la tratamentul medicamentos), intervenții pentru sindromul de tunel carpian, rupturi tendinoase, subluxația atlanto-axială, ruptura chistului Baker. În stadiile tardive, în care distrucția articulară este avansată, artroplastia cu protezarea totală a articulației este singura metodă terapeutică care poate ameliora statusul funcțional al pacientului (Figura 2.8)[10].

2.4. Artroplastia totală de încheietură – istoric și tendințe actuale

Artroplastia totală de încheietura mâinii este mai puțin comună decât artroplastia totală de genunchi sau artroplastia totală de șold, deoarece este o tehnică chirurgicală destul de dificilă, cauzată de faptul că încheietura mâinii este o structură mult mai complexă decât alte structuri anatomice. În România, artroplastia totală de încheietură nu este practicată, medicii alegând să blocheze articulația și astfel se reduce total mobilitatea mâinii.

Cu toate acestea, există multe țări unde această procedură este practicată cu succes, pacienții având o recuperare rapidă și completă, putându-și folosi mâna afectată la potențial aproximativ maxim. Artroplastia totală de încheietură presupune înlocuirea completă a articulației cu un implant adecvat.

Încheietura mâinii este una din cele mai frecvente articulații afectate de poliartrita reumatoidă. Încă de la începutul anilor 1970, artroplastia totală de încheietură a fost introdusă ca o alternativă la artrodeza încheieturii, permițând menținerea mobilității încheieturii și, în același timp, o ușurare a durerii și o îmbunătățire a funcției mâinii.

Cu toate că artrodeza s-a dovedit a fi, în repetate rânduri, o metodă de bază în stabilitatea și elimininarea durerii în cazul poliartritei reumatoide, aceasta are ca dezavantaj mobilitatea articulației[11].

Începând cu anul 1960, cu implanturile interpoziționate Swanson din cauciuc siliconat, artroplastia de încheietură a fost propusă ca o alternativă la atrodeză pentru a reduce durerea, dar și pentru a crește funcția articulară. O corectă funcționare a articulației mâinii depinde de două principii: structura tendinoasă și echilibrul mecanic[12].

Structura tendinoasă este serios compromisă în afecțiuni autoimune, precum poliartrita reumatoidă. Echilibrul mecanic al articulației depinde de variația distală radioulnară, precum și de lungimea carpo-metacarpală, ambii parametri fiind grav distorsionați la pacienții cu poliartrită reumatoidă. Libertatea minimă de mișcare funcționlă a încheieturii a fost definită de Palmer ca 30° flexie dorsală, 5° flexie volară, 10° deviație radială și 15° deviație ulnară. Young a arătat că rația carpo-metacarpală (rația distanței de la raza distală la baza celui de-al treilea metacarpian la lungimea celui de-al treilea metacarpian) este de 0,54 ±0,03 la încheietura sănătoasă și de 0,40 la o încheietură moderat spre grav afectată de poliartrita reumatoidă[13].

Mai multe generații de implanturi totale de încheietură au fost proiectate, dezvoltate și implantate de la primul proiect al lui Swanson. General vorbind, principiile generale pe care un implant total de încheietură trebuie să le îndeplinească sunt:

reconstrucția axelor anatomice ale încheieturii;

restabilirea raportului carpo-metacarpian;

eliminarea durerii;

îmbunătățirea mișcării;

asigurarea unei fixări stabile și de durată;

permiterea unei tehnici chirurgicale simple și ușor de reprodus;

oferirea unor opțiuni de salvare în caz de respingere a implantului.

La pacienții unde mai mult articulații ale membrului superior au fost afectate de poliartrita reumatoidă, încheietura este cheia pentru o restabilire completă a mobilității și funcționării membrului, de aceea este prima dintre articulații care trebuie înlocuită[14].

2.4.1.Primele implanturi

Implantul Swanson (Figura 2.9) a fost primul implant cu o distribuție comercială vastă în Statele Unite. Implantul este fabricat din silicon, care acționează ca un spacer flexibil, pe când mobilitatea încheieturii este dată de o combinație a flexibilității implantului și împingerea în canalele medulare ale radiusului și metacarpienelor[15]. Primele rezultate erau în general mulțumitoare, cu o bună reducere a durerii și o mobilitate acceptabilă, dar o restaurare a înălțimii încheieturii și a echilibrului mâinii erau destul de imprevizibile. O urmărire în timp a arătat o surpare a osului și o incidență mare de rupere a implantului, ajungându-se la 52% în 72 de luni. Sinovita siliconată a devenit un subiect important mai târziu, deși incidența era mai scăzută decât în cazul implanturilor carpiene.

Primele implanturi totale de încheietură articulate au fost rulmenți semi-constrânși și încorporați, cu suprafețe mici. Aceste concepte erau menite să maximizeze flexia și extensia, dar aveau probleme cu instabilitatea și lipsa echilibrului. O varietate de tije au fost proiectate și încercate pentru fixarea în radius și carpiene. Componentele carpiene erau de obicei fixate în metacarpiene cu ciment. O mare incidență a lărgirii marcată de eroziunea metacarpiană și a penetrării implantului a avut loc. Rebsorbția osoasă periprotetică a radiusului distal era de asemenea frecvent întâlnită. Modificări ale formei, la început, s-au axat pe reducerea dezechilibrului încheieturii și pe reducerea slăbirii componentei distal, printr-o reproducere mai fidelă a cinematicii încheieturii normale prin schimbările în poziția articulației și a constrângerilor.

Alte tipuri de implanturi, precum Meuli (Elveția), Trispherical (New Jersey) sau Voltz (New Jersey) au furnizat rezultate clinice preliminarii satisfăcătoare, dar o urmărire în timp a arătat dezechilibru, surparea și slăbirea osoasă. Implantul Biax (Indiana) a introdus o formă elipsoidală a articulației care a demostrat o creștere în echilibrul încheieturii. Rezultatele erau favorabile la majoritatea pacienților, dar slăbirea și lărgirea continuau a fi o problemă gravă[16]. Opt din unsprezece eșecuri dintr-o serie de 58 de implanturi Biax erau derivate din slăbirea și lărgirea componentei distale, care adesea conduceau la penetrarea spatelui celui de-al treilea metacarpian. Un studiu ce investiga implanturile Biax a arătat ca o tijă metacarpiană mai lungă favorizează durata de viață a implantului[17].

Implantul anatomic fiziologic (the anatomic physiologic implant APH) (Hamburg, Gemania) a fost proiectat cu o articulație din titan. Evaluarea la jumătatea timpului a relevat o rată mare de eșec. Din 40 de pacienți cu o evaluare la o durată cuprinsă între 52 luni, 39 dintre ei au recurs la o artodeză. Lărgirea izolată a componentei carpiene a fost principala cauză a eșecului. Rămășițe uzate de titan au fost identificate în țesuturile moi ale tuturor cazurilor revizuite și s-a crezut a fi pricipalul factor care a contribuit la o rebsorbție osoasă periprotetică timpurie[18]. Proteza Universală (Carlsbad, California) a combinat conceptele de fixare în carp, sporind fixarea componentei distale cu ajutorul șuruburilor și efectuarea unei fuziuni intercarpiene. Proiectarea și metoda s-au dovedit a fi mai durabile, dar forma de rulment era predispusă la instabilitate[19].

2.4.2.Implanturi actuale

Trecerea generală prin diferitele tipuri de implanturi cu proiectării variate din ultimele patru decenii, indică cu tărie faptul că sunt anumite criterii pentru optimizarea rezultatelor clinice. Fixarea componentei distale ar trebui să fie majoritar în carp, decât să se bazeze pe canalele metacarpiene. Ar trebui combinate cu o fuziune intercarpiană solidă pentru a asigura un larg suport pentru componenta respectivă. Folosirea șuruburilor pentru a spori fixarea inițială s-a dovedit a fi eficientă. Componenta radială ar trebui profilată pentru a minimiza rezecția osoasă, care păstrează capsula articulară, conducând la creșterea stabilității implantului și a echilibrului încheieturii. La pacienții cu o calitate osoasă adecvată, fixarea prin osteointegrare în locul celei prin ciment este, aparent, o opțiune mai bună pentru ambele componente, fapt ce îmbunătățește durabilitatea și reduce distrugerea osoasă în cazul unor revizii ulterioare. Articulația ar trebui să fie largă, în general elipsoidală ca formă și semi-constrânsă. De asemenea, ar trebui să reziste la dezechilibru și instabilitate, dar, în același timp, să asigure o mobilitate funcțională, care poate fi atinsă cu o minimă reabilitare anterioară. În cele din urmă, ar trebui să existe opțiune de a păstra capul ulnei și articulația radiulnară distală. Aceste criterii au fost atinse de implantul Universal 2 (Figura 2.10) (Kineticos Medical Inc., Carlsbad, CA) și de către alte implanturi în curs de dezvoltare[16].

Un alt model actual de implant, implantul total de încheietură ReMotionTM este semi-constrâns și necementat. Reprezintă un sistem proiectat din punct de vedere anatomic, ce necesită o rezecție minimă a părții distale a radiusului. Acest implant este disponibil pentru ambele mâini (dreaptă și stângă), cu dimensiuni geometrice la scală, pentru a acomoda diferite variații în dimensiunea articulației radio-carpiene. Implantul este alcătuit din trei componente: componenta radială, bila carpiană și plăcuța carpiană. Avantajul acestui tip de implant este acela că este însoțit de un sistem de ghidare pentru chirurgi, Precise Guidance Technology (PGT) Instrumentation, ce le permite acestora să aibă rezultate previzibile și consecvente[20].

Cu ajutorul implantului Motec Wrist Joint Prosthesis (Figura 2.11) s-a introdus o nouă formă constructivă, acesta fiind proiectat special pentru pacienții cu pretenții superioare, având ca obiectiv furnizarea unui încheieturi puternice, stabile, mobile și lipsită de durere, timp în care este minimizat și riscul luxațiilor, slăbirilor și osteolizei. Fixarea este atinsă prin implanturile filetate fabricate din aliaje pe bază de titan. Articulația este modulară și poate fi configurată în funcție de preferințele pacientului și de sfaturile chirurgului, fie CoCrMo pe CoCrMo, fie CoCrMo pe fibră de carbon.

Acest implant este recomandat în primul rând în cazul poliartritei reumatoide, dar și în cazul traumatismelor și fracturilor.

Motec Wrist Joint Prosthesis prezintă următoarele avantaje: design modular, articulație de ultimă generație, rezecție osoasă limitată, păstrarea țesulurilor moi și a structurilor ligamentoase, fixare pe termen scurt îmbunătățită, fixare pe termen lung optimizată prin osteointegrare.

Cu toate acestea, studiile efectuate pe aceste tipuri de implanturi au demostrat că pentru o perioadă mai lungă de 6 ani de la implantare este nevoie de o altă intervenție chirurgicală, fapt care conduce la multiple riscuri și o rată de reușită mult mai mică în cazul celei de-a doua intervenții[21].

Implantul cel mai des folosit și cu cele mai bune recomandări este cel prezentat mai jos în Figura 2.12. (Integra® Freedom Wrist Arthroplasty System). Deși costurile de realizare sunt ceva mai ridicate decât alte tipuri de implanturi pentru încheietura mâinii, forma constructivă a acestuia ajută la recăpătarea completă a mobilității mâinii și are o durată de viață mult mai mare decât a altor modele de implanturi.

Este conceput pentru a replica aria anatomică de mișcare și pentru a furniza stabilitate, cu o minimă rezecție a oaselor în timpul procedurii chirurgicale. Alături de implant, au fost concepute și noi instrumente pentru a ușura munca medicilor și pentru a reproduce cu acuratețe structura anatomică.

Cu toate acestea, implantul nu poate fi folosit dacă pacientul suferă de o structură osoasă instabilă, deficiențe neurologice sau vasculare sau de infecții acute sau cronice, locale sau sistemice.

Componenta radială a implantului este fabricată dintr-un aliaj de CoCrMo, iar componenta carpiană reprezintă un ansamblu format din:

Plăcuță carpiană din titan, care este fixată în oasele carpiene cu un cui central și două șuruburi din titan, ce prezintă capace pentru fixare.

O componentă de legătură convexă, din UHMWPE (ultra-high-moleculare-weight-polyethylene/polientilenă de masă moleculară ultra-înaltă) – este fixată pe componenta carpiană pentru a se articula cu componenta radială.

Implantul metalic trebuie să îndeplinească o serie de caracteristici generale, cum ar fi:

biocompatibilitatea – toleranța biologică a corpului uman la implantul metalic; implantul ideal ar trebuit să nu producă răspuns biologic și să nu determine reacții adverse asupra organismului;

echivalența biomecanică – implantul ideal trebuie să restabilească presiunile fiziologice la care sunt solicitate osul și țesuturile adiacente;

complianța clinică – implantul trebuie să permită explorări de tipul RMN, CT, ultrasonografice în evoluția ulterioară a bolii cu minim de distorsiuni și artefacte;

implantarea și extragerea – trebuie să fie ușoară și sigură, utilizându-se unelte și metode standard;

considerente economice – implantul trebuie să fie realizat folosind materiale și tehnologii acceptabile ca preț[22].

3.Materiale folosite pentru implant

3.1.Biocompatibilitate și coroziune

Reprezentând un concept complex, biocompatibilitatea are în vedere toate procese care au loc la interacțiunea dintre biomateriale și un organism viu. Biomaterialele trebuie să nu prezinte toxicitate și să nu genereze reacții inflamatorii, atunci când este introdus în organismul uman ca și implant. Biocompatibilitatea unui implant depinde de o varietate de factori, precum: starea generală de sănătate a pacientului, vârsta, permeabilitatea țesutului, factori imunologi și caracteristicile implantului (rugozitatea și porozitatea materialului, reacțiile chimice, proprietățile de coroziune, toxicitate). Biomaterialele metalice au influențe diferite asupra organismului, în funcție de concentrația de metal, timpul de expunere și calea de administrare.

Coroziunea este unul din procesele majore ce se desfășoară atunci când un material metalic este în contact intim, prin implantare, cu cel puțin un țesut al organismului uman, având drept rezultat continua degradare a acestora cu formarea unor diverși produși de reacție. De asemenea, prin coroziune se formează ioni metalici ce pot avea efecte locale sau sistemice nocive. Mediul fiziologic normal al organismului uman este un mediu apos, ce conține apă, oxigen dizolvat, săruri, proteine, carbohidrați, lipide. Materialul metalic implantat este, în mod continuu, în contact cu diverse lichide biologice, cum ar fi: sângele, fluidul extracelular și fluidul sinovial[23].

3.2. Titanul

Principala proprietate de interes în proiectarea implanturilor a titanului o reprezintă faptul că este ușor, având o densitate de 4,5g/cm3, fiind semnificativ mai ușor față de oțelurile inoxidabile, cu o densitate de 7,9 g/cm3, decât aliajul de Co-Cr-Mo turnat, cu densitatea de 8,8g/cm3 sau decât a aliajului de Co-Ni-Cr-Mo forjat, cu densitatea de 9,2 g/cm3. De asemenea, titanul prezintă proprietăți mecanice și chimice foarte bune, fiind deci cel mai promițător în aplicațiile impanturilor metalice.

În stare nealiată, titanul este non-toxic chiar și în cantități mari (în cazul implanturilor de dimensiuni mai mari) și nu poartă nici un rol natural în corpul uman. Concentrația lui tisulară normală e de 0,2 ppm, dar nu s-a observat clinic prezența unei toxicități tisulare a titanului nici la expuneri cu concentrații de 2000 ppm. Așadar, se poate spune că titanul este biologic inert și nu induce efecte toxice sau efecte inflamatorii, atât la nivelul țesutului epitelial, cât și la nivelul țesutului conjunctiv.

Deși prețul titanului, în comparație cu al altor metale, este mare, avantajele utilizării lui sunt considerabile.

În afara proprietăților fizico-mecanice avansate și superioare, titanul se caracterizează printr-o bună rezistență la coroziune în multe medii, datorită formării unei pelicule superficiale, fine, de TiO2 cu rol protector. Stratul de protecție conține și alți oxizi sau hidruri de titan, în funcție de natura mediilor corozive[24].

În tabelul 3.1. sunt prezentate principalele proprietăți mecanice ale aliajelor de titan. În ceea ce privește deformabilitatea titanului, se impune precizarea următoarelor aspecte:

titanul este un metal plastic, deformabil atât la temperaturi scăzute cât și la temperaturi ridicate.

la Tord., titanul de înaltă puritate poate suporta un grad de deformare ε = 90%.

impurificarea cu oxigen reduce puternic deformabilitatea Ti la Tord.;

alte impurități (C, N și H) reduc plasticitatea titanului;

creșterea temperaturii ușurează deformarea plastică a titanului.

Tabelul 3.1. Proprietățile mecanice ale aliajelor de titan

Din punct de vedere al deformabilității titanului, trebuie luate în considerare următoarele caracteristici: fiind un metal plastic, titanul este deformabil și la temperaturi înalte, dar și la temperaturi ridicate; impurificarea cu oxigen reduce drastic deformabilitatea titanului; impurități precum C, N, H reduc plasiticitatea acestuia, iar creșterea temperaturii facilitează deformarea plastică a titanului[25].

Dintre avantajele deosebite ale utilizării titanului menționăm:

densitatea titanului (4.5 g/cm3) este de aproximativ 2 ori mai mică decât densitatea CoCrMo (8,8 g/cm3) și a oțelurilor inoxidabile (7,9 g/cm3), după cum am menționat mai sus;

rezistență mecanică specifică (Rm/densitate) mai mare decât a Fe, Al, Mg; aliajele de Ti – (Al, Cr, V, Mo, Sn) pot atinge Rm = 120-150 daN/mm2 și Rm/densitate = 27.33, în timp ce oțelurile aliate au, pentru aceeași valoare a lui Rm , rezistențe specifice de 15-19;

metal greu fuzibil;

rezistență mecanică mare, Rm = 241 MPa (cca. 24.1 daN/mm2) pentru (Ti= 99.175 %); Rm = 550 Mpa (55 daN/mm2) pentru (Ti= 98.63%);

rezistență mare la coroziune în medii agresive;

prelucrabilitate mecanică (prin deformare plastică, prin așchiere) bună[24].

Experiența clinică demonstrează că țesutul adiacent implantului din titan pur este foarte bine vascularizat, fără tendințe de formare spre capsule. Aceste condiții favorabile pot ajuta la reducerea răspândirii bacteriilor și la creșterea rezistenței la infecție. Elasticitatea titanului este mult asemănătoare cu cea a osului, fapt ce favorizează osteointegrarea. De asemenea, alături de aur, paladiu și platină, titanul nu prezintă un potențial alergenic des întâlnit, cum ar fi la nichel, cobalt sau crom[26].

Titanul este preferat ca alternativă a oțelurilor inoxidabile în fabricarea implanturilor pentru încheietura mâinii în primul rând pentru prelucrabilitatea sa mecanică bună, dar și pentru faptul ca are densitatea de aproximativ două ori mai mică decât a oțelurilor inoxidabile, o rezistență specifică mai mare. Totodată, este un metal greu fuzibil, cu o rezistență mare la coroziune în medii agresive.

Motivele pentru care titanul a înlocuit oțelurile inoxidabile în acest tip de aplicație sunt următoarele:

rigiditatea biomaterialului este în raport direct cu modulul de elasticitate. Modulul de elasticitate al oțelului inoxidabil este de aproximativ 186 MPa, cu 80% mai mare decât cel al titanului nealiat;

implanturile din oțel inoxidabil pot fi mai puțin rigide decât implanturile din titan, la aceleași caracteristici dimensionale;

design-ul implanturilor va fi de asemenea influențat de rigiditatea sau flexibilitatea sistemului implantat;

proprietăție de torsiune ale șuruburilor realizate din titan sunt diferite de cele ale șuruburilor din oțel inoxidabil; deși sunt mai ușor de manevrat cele din oțel inoxidabil, iar chirurgul poate aprecia începutul deformării plastice ce prevede avertizarea contra unei torsiuni peste limită a șuruburilor, există riscul ca nu toți chirurgii să deprindă această abilitate, astfel că în cele mai multe cazuri se preferă șuruburile din titan, datorită rezistenței crescute;

din cauza alergiilor tot mai des întâlnite la nichel (element de aliere al oțelurilor inoxidabile), există pe piață și oțeluri inoxidabile fără nichel; cu toate acestea, ele conțin până la 0,1% Ni rezidual care are efecte biologice încă necunoscute, alegându-se astfel, la majoritatea pacienților cu intoleranță la nichel, implanturi din titan pur;

implanturile realizate din oțel inoxidabil produc distorsionări ale semnalelor (artefacte) care pot compromite obținerea unei clarități bune ale imagisticii cu rezonanță magnetic, cu toate că este în totalitate nonmagnetic și nu provoacă efecte de încălzire a țesuturilor în timpul testelor cu rezonanță magnetică[23].

3.3. Aliaje de CoCrMo

Haynes a pus la punct, în 1907, aliajele pe bază de cobalt, acestea fiind cunoscute și sub denumirea de stellite, datorită strălucirii metalice pe care o prezintă. Prima dată au fost utilizate pe la mijlocul anilor ’30 și, mai apoi, în chirurgia ortopedică, deoarece prezintă o bună compatibilitate cu țesuturile și o excelentă rezistență la coroziune.

Cobaltul are proprietăți fizico-chimice asemănătoare fierului și nichelului, remarcându-se o foarte bună permeabilitate magnetică. Este feromagnetic până la temperatura de 1121ºC, când devine paramagnetic. Are duritatea de 126 HB, rezistența la rupere aproximativ 26 daN/mm2 și alungirea la rupere până la 8%.

La temperatura camerei, cobaltul este stabil în aproape orice mediu: aer uscat și umed, apă, în hidroxizi și în soluțiile diluate ale acizilor organici. Însă la încălzirea peste 300°C, cobaltul se oxidează puternic.

Datorită proprietăților mecanice bune (Tabelul 3.2.) și a rezistenței la coroziune în condiții dificile de mediu, aliajele Co-Cr-Mo sunt utilizate pentru fabricarea implanturilor dentare și ortopedice, în special pentru articulații[25].

Tabelul 3.2. – Proprietățile mecanice ale aliajelor de CoCrMo

Aliajele pe bază de cobalt sunt nemagnetice, rezistente la uzură și coroziune și prezintă o rezistență la încălzire. Proprietățile mecanice sunt în general în legătură directă cu microstructura aliajelor. Cu cât microstructura este mai omogenă și conține grăunțe fine, cu atât proprietățile mecanice sunt mai bune. În timpul solidificării aliajului, cromul se comportă ca un formator de carburi care este responsabil pentru creșterea durității și produce principalele tipuri de carburi, precum: M7C3 și M23C6 (unde: M=Co, Cr sau Mo). Matricea aliajului Co-Cr-Mo turnat conține o fază bogată în Co și carburi interdendritice și precipitate la limita dendritelor.

Tehnicile moderne de deformare la cald permit producerea unei structuri omogene, cresc ductilitatea și schimbă geometria carburilor din aliaj. În timpul procesului de forjare, carburite mici (cu o lungime sub 10mm) sunt distribuite neuniform în aliaj. Aliajele Co-Cr în general sunt foarte dificil de prelucrat datorită conductivității termice scăzute și prezența carburilor abrazive în microstructură, de aceea se aliază cu Molibden, pentru o prelucrabilitate mai ușoară.

În general, dispozitivele executate din aliaje deformate au proprietăți mecanice mai bune decât aliajele turnate. Acesta este motivul utilizării lor în aplicații care necesită o rezistență mare, precum articulațiile. Prin aplicarea unor tratamente termice speciale și tehnici de presare izostatică la cald (HIP) a aliajelor Co-Cr-Mo turnate se pot obține proprietăți mecanice superioare (Tabelul 3.3).

Tabelul 3.3. Caracteristicile mecanice minime pentru aliajele Co-Cr-Mo

Uzura reprezintă pierderea de material de la suprafața componentei protetice. Este cunoscut că uzura biomaterialului este un proces complex, de aceea nu există parametri de cuantificare a rezistenței la uzură. Comportamentul excelent la uzură a aliajelor pe bază de Co este atribuit structurii alcătuite din 2 faze: carburi dure într-o matrice cu duritate înaltă. Pentru aliajele Co-Cr-Mo cu un conținut de carbon între 0,20-0,25%, coeficientul de uzură este semnificativ mai mic decât cel al aliajelor pe bază de cobalt cu mai puțin carbon (0,10%)[25].

Pentru realizarea articulațiilor protetice metal-pe-metal se folosesc aliaje cu un conținut înalt de carbon, iar pentru articulațiile polietilenă-pe-metal se folosesc aliaje care au în microstructură un procent scăzut de carburi.

Datorită proprietăților mecanice bune combinate cu rezistența la coroziune excelentă și comportamentul bun la uzură, aceste aliaje sunt utilizate în principal la executarea dispozitivelor pentru înlocuirea articulațiilor, doarece acestea sunt implanturi pe termen lung.

Este folosit aliajul pe bază de cobalt aliat cu crom și molibden în loc de aliajul de Co-Cr, fără Mo, cum se folosesc la alte tipuri de implanturi, deoarece:

aliajele Co-Cr au o rezistență mare la rupere, la oboseală și la coroziune, dar au o mică alungire la rupere, ceea ce implică riscul unei fracturi de fragilitate;

aliajele Co-Cr sunt greu de obținut prin turnare din cauza vâscozității ridicate a aliajului în stare topită;

de asemenea, aceste aliaje nu sunt prea indicate și deoarece există riscul pierderii protezei din cauza slabei adeziuni și reacțiilor alergice pe care le determină Co în organism; chiar și după 15 luni de la extragerea protezei se constată concentrații ridicate de Co în sânge și în plasmă.

Prin alierea cu Mo a Co-Cr poate fi controlat conținutul de carbon și poate fi obținută o distribuție omogenă a carburilor în microstructură, cu obținerea unei rezistențe la abraziune.

Faptul că pentru aliajele Co-Cr-Mo cu un conținut de carbon între 0,20-0,25%, coeficientul de uzură este semnificativ mai mic decât cel al aliajelor pe bază de cobalt cu mai puțin carbon (0,10%) denotă importanța alierii Co-Cr cu Mo[27].

3.4. UHMWPE

UHMWPE (ultra-high molecular weight polyethylene) – polietilena de masă moleculară ultra înaltă – este un plastic dur, inert chimic, cu rezistență rezonabilă la deformare lentă, permanentă pe direcția tensiunilor. Datorită faptului că este inertă din punct de vedere chimic, aceasta nu manifestă toxicitate, iar oxidarea sau degradarea chimică este foarte lentă. Din păcate, tot din această cauză, particulele de UHMWPE rezultate în urma uzurii persistă în organism pe o perioadă nedefinită. Aceste particule sunt complet insolubile în fluidele corporale[28].

Materialele plastice din polietilenă se obțin prin polimerizarea etilenei. Polietilena este un termen generic pentru o familie de materiale care au aceeași compoziție chimică, dar cu o gamă largă de diferențe moleculare și microstructurale (de exemplu greutatea moleculară, gradul de ramificare, cristalinitatea sau gradul de reticulare), având astfel și proprietăți diferite. O mare parte din polietilena utilizată în prezent este produsă prin tehnici de joasă presiune, care au ca rezultat linearitatea moleculelor, spre deosebire de tehnicile de înaltă presiune, care determină ramificarea moleculelor. UHMWPE este polietilena cu cele mai lungi și cele mai puțin ramificate molecule posibile fabricate în mod curent, în cantități mari. Este produsă sub formă de pudră și este consolidată în forme solide, sub temperatură și presiune ridicate, fie prin extrudare, fie prin turnare la cald[29].

În funcție de metoda de obținere, polietilena de masă moleculară ultra înaltă are caracteristici mecanice și proprietăți diferite. Componentele articulare sunt produse, în unele cazuri, prin prelucrarea barelor extrudate făcute din pulberi de polietilenă ultradensă. În alte cazuri, componentele sunt turnate prin compresiune din pulberi în forme apropiate de dimensiunile finale, necesitând puține prelucrări ulterioare.

În unele cazuri, componentele prelucrate sunt supuse turnării adiționale la suprafață, pentru a produce dimensiunile și textura finală a suprafeței. Finisarea componentelor cu suprafețe turnate este netedă sticloasă, în timp ce suprafața componentelor prelucrate este mată și ușor aspră. Studiile microscopale ale componentelor arată că presiunea și căldura localizată la turnarea suprafeței conduce la discontinuități microstructurale sub suprafață, la adâncimea la care tensiunea de forfecare este cea mai înaltă în timpul mișcării articulației[28].

Deoarece temperaturile și presiunile necesare pentru sterilizare pot duce la schimbări permanente în formă și degradarea materialului, majoritatea materialelor plastice ortopedice sunt sterilizate prin supunerea lor fie la radiații gamma de 2,5 Mrad, fie la un fascicul de electroni. Aceste procese produc radicali liberi în material, predispunând polietilena la oxidare, devenind astfel susceptibilă la uzură. Așadar sterilizarea polietilenei cu radiație gamma este realizată, în prezent, într-un mediu inert, cum ar fi în azot gazos sau ambalare în vid.

Doze mai mari de radiație pot produce polietilenă cu o structură moleculară reticulată. Testarea inițială a acestui material a demonstrat rezistența foarte bună la uzură. Reticularea este realizată print-un fascicul de radiație gamma sau de electroni la o dozare între 5 și 15 Mrad. Apoi se efectuează o etapă de revenire, în cadrul căreia materialul este topit din nou la aproximativ 150° C, pentru o perioadă de timp prestabilită.

Această etapă promovează reacțiile de recombinare dintre radicalii liberi reziduali produși de radiație, reducând concentrația lor la valori nedetectabile. Polimerul rezultat este astfel foarte rezistent, atât la uzură, cât și la degradarea oxidativă, cu schimbări neglijabile în alți parametri de material. Studii in vitro, folosind o generație modernă de aparate de testare a uzurii, au demostrat o reducere mai mare de 90% în uzură la polietinele reticulate. Producătorii folosesc în prezent o varietate de procedee pentru a obține polietilena reticulată, dar tehnica optimă rămâne să fie determinată de studiile in vitro pe termen lung[29].

Polietilena este un material excelent pentru implanturile ortopedice, fiind puțin probabil să i se găsească un înlocuitor prea curând. Totuși, îmbunătățiri ale acesteia și ale design-ului componentelor sunt necesare, pentru a reduce resturile de uzură și consecințele lor, sau alte tipuri de eșecuri mecanice.

4. Tehnica chirurgicală de implantare

4.1.Selectarea pacienților

Obiectivul artroplastiei totale pentru încheietura mâinii este acela de a menține sau de a îmbunătății mobilitatea mâinii, de a elimina durerea și de a corecta diformitățile. Pacienții care au cea mai mare nevoie de a-și menține mobilitatea încheieturii sunt aceia afectați de artrită, implicând multiple articulații ale membrului superior sau aceia care au nevoi speciale în ceea ce privește mobilitatea încheieturii (subiecți care lucrează în domenii ce implică folosirea permanentă a mâinilor). Pacienții cu poliartrită reumatoidă care prezintă concomitent artrită a încheieturii, dar și a cotului sau a umărului sunt, în mod particular, candidații ideali[30].

Prin artroplastia totală de încheietură se menține mobilitatea mâinii chiar și în activități minore, de zi cu zi, cum ar fi îngrijirea perineală, încheierea nasturilor, pieptănarea părului, dar și scrisul și gătitul[31].

De asemenea, pacienții cu osteoartrită post-traumatică sau degenerativă sunt potențiali candidați pentru artroplastia totală de încheietură. Deoarece acești pacienți au, în majoritatea cazurilor, o calitate a osului crescută, rezistență musculară și o aliniere a închieturii bună, rezultatele pot fi excelente. Totuși, acest tip de pacient ar trebui să aleagă artroplastia pentru a-și menține dexteritatea în activitățile vieții de zi cu zi și în activități cu potențial redus de solicitare, decât să mărească nivelul activităților și ar trebui să fie dispuși să accepte anumite restricții în cadrul unor tipuri de solicitări.

Pacienții cu poliartrită reumatoidă ce prezintă o sinovită foarte activă, care produce eroziune osoasă severă și hiperlaxitatea articulațiilor, au un risc crescut de a avea un implant instabil și nefixat, aceștia fiind buni candidați pentru atrodeză.

Contraindicațiile absolute pentru artroplastia totală de încheietură includ o funcționalitate minimă a mâinii, infecții recente și lipsa puterii de extensie a încheieturii, fie din cauza rupturii unor tendoane, fie a unor nervi. Trebuie să existe un stoc osos adecvat și de calitate pentru a putea suporta implantul, în special componenta carpiană. Implantarea la pacienții cu osteopenie severă, eroziune osoasă și diformități ale articulației este mai dificilă, iar fixarea implantului este mai puțin durabilă. Fuziunile chirurgicale anterioare reprezintă, de asemenea, contraindicații relative, pacienții trebuind să aibă rămas carp adecvat și extensori ai încheieturii intacți pentru a se putea converti la o artroplastie. Deși procedura este mai problematică din punct de vedere tehnic după celelalte proceduri, implantarea și rezultatul funcțional pot fi foarte bune[32].

4.2.Planificarea preoperatorie

Pacienții cu poliartrită reumatoidă sunt nevoiți să aibă o evaluare preoperatorie, incluzând coloana cervicală. Înlocuirea totală a șoldului sau a genunchiului trebuie efectuate înaintea artroplastiei de încheietură, pentru a evita greutatea suportată a implantului de încheietură în timpul recuperării, deoarece pacienții sunt nevoiți să folosească mijloace ajutătoare de a se deplasa, cum ar fi cârjele sau scaunul cu rotile. Înlocuirea încheieturii mâinii poate fi făcută înainte sau după operația de umăr sau cot, dar ar trebui efectuată înaintea producerii pentru degete, pentru a optimiza alinierea articulațiilor și tensiunea tendoanelor în mână.

Pentru a reduce riscul infecțiilor și a problemelor în timpul vindecării rănii, anumite tratamente medicamentoase, cum ar fi cele modelatoarea ale imunității, ar trebui întrerupte, după acordul reumatologului. Riscurile hemoragiei sunt reduse prin scăderea sau eliminarea anti-inflamatoarelor non-steroidale cu cel puțin 10 zile înainte și 5 zile după operație. Examenul radiologic este folositor în predicția dimensiunii implantului și alinierii cu osul[15].

4.3.Pașii implantării

4.3.1. Incizia

O incizie longitudinală dorsală (Figura 4.1.) este făcută peste încheietură, în linie cu cel de-al treilea os metacarpian, extinzându-se proximal la nivelul treimii medii cu aproximativ 8 cm proximal spre încheietură. Pielea și țesutul subcutanat sunt înlăturate împreună cu ajutorul extensorului , având grijă să protejeze ramurile superficiale ale nervilor radial și dorsal cutanat ulnar. Compartimentul extensor este deschis până la septul dintre primul și al doilea compartiment extensor. Fiecare sept este împărțit cu atenție pentru a se evita crearea sfâșierii, în special asupra tuberculului Lister.

4.3.2.Expunerea articulației

O capsulă dorsală este ridicată în continuarea periosului, distal cu 1 cm deasupra radiusului, pentru a crea o clapă de închidere mai lungă. Partea radială a clapei este realizată în josul compartimentului celui de-al doilea extensor, iar partea ulnară se extinde de la radius spre piramidal.

Primul compartiment extensor este ridicat subperistatic dintre cel distal cu 1 cm față de stiloidul radial. Partea rămasă din capsula dorsală a încheieturii este ridicată ulnar față de piramidal. Încheietura este extinsă maxim pentru a expune articulația.

Încheietura este total flexată pentru a putea fi expusă articulația (Figura 4.2.). Dacă este necesară, o sinovenctomie este efectuată. Dacă partea distală a ulnei trebuie redusă, o capsulotomie separată este făcută proximal de fibocartilajul triunghiular complex.

4.3.3. Pregătirea carpului

Se realizează inserând fire de 1,4 mm. Se folosește un singur fir K transversal, sau două fire K oblice. Firele inserate nu împiedică osteotomia carpală sau poziționarea șuruburilor și pot fi lăsate pe poziție până la finalul implantării componentei carpale. Aceste fire sunt folosite dacă scafoidul și piramidalul sunt mobile, ele facilitând pregătirea carpului.

Un despărțitor carpal este poziționat la nivelul urmărit de rezecție, fiind centrat în lungul axului capitatului. Rezecția ar trebui să taie proximal 1,5 mm prin osul cu cârlig, prin capitat, prin mijlocul scafoidului și prin mijlocul piramidalului. Implantul Integra Freedom Total Wrist este disponibil în 3 dimensiuni (1,2,3). Mărimea este determinată de linia despărțitorului carpal care este cea mai apropiată de centrul marginii proximale ale trapezoidului. Acest loc corespunde cu locul de inserare al șuruburilor ulnare. Toate etapele acestui pas sunt expuse în Figura 4.3.

Firul K este inserat în țeava sistemului de ghidare modular cu burghiu. Se conduce firul K 1,4 mm prin capitat și în baza celui de-al treilea metacarpian. Apoi este inserată în capitat bara ghidului carpal, după care se montează ghidul de rezecție carpală. Ghidul trebuie să se unească cu firul K de 1,4 mm, pentru a se stabiliza în carp.

Ghidul de rezecție carpală este îndepărtat, alături de firele K de siguranță. Este apoi selectată mărimea corespunzătoare pentru alezorul carpal pentru a pregăti capitatul pentru încercarea plăcuței carpale. Ultimul pas pentru pregătirea carpului este atașarea impactorului plăcuței carpiene la mânerul broșei. Dimensiunea bună este selectată și apoi presată în capitat, fiind aliniată pe partea dorsală cu conturul dorsal al carpului.

4.3.4. Pregătirea radiusului

Șablonul radial se aliniază cu marginile dorsală și radială a radiusului. Folosind o crestătură pe șablonul radial, se marchează locul de inserție a firelor K în canalul radial. De obicei, locul de inserție al firelor K este imediat sub tuberculul Lister și în cadranul dorsal/ulnar al fosei scafoide.

Suprafața articulară a radiusului distal și tuberculul Lister pot fi distorsionate din cauză uzurii cronice, a traumelor sau a bolilor reumatoide. În acest caz, șablonul radial poate fi folosit ca punct de referință la inserarea firelor K, dar este recomandată fluoroscopia ca metodă facilitantă a plasării cu acuratețe.

Ca și la pregătirea carpului, este nevoie de un ghid modular de rezecție, care este poziționat cu șaua sub țesutul subcutanat și deasupra musculaturii pe partea distală a radiusului. Apoi un fir K de 1,4 mm este inserat în radius,iar cu ajutorul fluoroscopiei este confirmat faptul că firul este centrat în canalul radial. Apoi burghiul canulat de 3,5 mm este așezat peste firul K și este găurit osul, după care este poziționat un ghid radial, a cărei poziție este confirmată de fluoroscopie.

Sonda radială alunecă peste ghidul radial până se sprijină de radius. Dacă este nevoie, tuberculul Lister este îndepărtat pentru a facilita plasarea acestei sonde. Se alege ghidul de rezecție radială care corespunde cu dimensiune plăcuței carpiene. Apoi acest ghid este aplicat pe sonda radială, care apoi alunecă în poziție pentru a reduce porțiunea dorsală a suprafeței articulare a radiusului. Ghidul de rezecție este aliniat cu suprafața dorsală a radiusului, după care se inseră două sau trei fire K.

Radiusul este rezectat cu ferăstrăul cu lamă oscilantă, iar pentru a putea fi completă tăietura, ghidul de rezecție trebuie înlăturat. Proeminența rămasă din radius este înlăturată, după care se reinseră ghidul radial. Se dau găurile radiale, folosind un burghiu de 4 mm, după care se dau găurile ulnare, iar apoi se atașează broșa radială cu ajutorul unui ciocan de lemn, până când gulerul dorsal este netezit de os.

Figura 4.4. arată, detaliat, toți pașii pregătirii radiusului.

4.3.5.Încercarea (probarea) reducerii

Se asamblează impactorul radial la mânerul broșei și se poziționează proba standard carpală peste plăcuța carpiană. Se reduce articulația și se evaluează gradul de mobilitate și stabilitate. Articulația ar trebui să fie stabilă și să demostreze aproximativ 35° la extensie și 35° la flexie, cu o modestă rigiditate la extensia maximă (Figura 4.5.).

4.3.6. Implantarea

Pentru tehnica ce folosește cement – injectează cement cu o seringă în radius și capitat. Se inseră implantul radial și, cu ajutorul impactorului radial, se poziționează corect. Apoi se inseră implantul format din plăcuța carpiană și se înlătură excesul de cement și se continuă cu pregătirea șuruburilor, timp în care cementul se întărește.

Pentru tehnica fără cement, pentru a pregăti inserția finală a implantului, se asamblează impactorul radial într-un mâner al broșei și impactorul plăcuței carpiene într-un alt mâner. Se irigă incizia cu atenție pentru a fi eliminate toate depunerile, după care se inseră implantul radial și se folosește impactorul radial pentru o poziționare corectă, iar apoi se inseră implantul carpian, care se poziționează cu ajutorul impactorului plăcuței carpiene.

De menționat este faptul că forțele excesive trebuie evitate la implanturile finale.

Se introduc șuruburile (2,5mm și respectiv 4,5mm) și capacele de blocare, dar trebuie ținut cont că acestea nu sunt menite să fie inserate cu echipamente de mare putere, drept urmare acestea sunt fixate cu ajutorul unei șurubelnițe sub formă de stea.

Se reduce articulația și se face o evaluare finală a mobilității încheieturii, a echilibrului și a stabilității.

O fuziune intercarpiană este efectuată pentru a stabiliza carpul. Capsula dorsală este reatașată la marginea distală a radiusului folosind suturile plasate anterior. De asemenea, se închid și aspectele mediane și laterale ale capsulei, apoi se închide incizia.

După aproximativ 14 zile, suturile sunt îndepărtate și, cu ajutorul radiografiilor, se obțin imagini despre starea implantului. Exerciții ușoare sunt recomandate, inclusiv flexia și extensia mâinii. Pașii sunt evidențiați în Figura 4.6[33].

5. Proiectarea implantului total pentru încheietura mâinii

Proiectarea CAD a implantului total pentru încheietura mâinii a fost realizată cu ajutorul programului Autodesk Inventor Professional 2015, iar analiza cu element finit (FEA) a fost obținută cu programul Autodesk Nastran In-CAD 2015.

Inventor este un program de modelare tridimensională (3D) a pieselor și ansamblelor. Acesta pune la dispoziția proiectantului o varietate de unelte (tools) avansate de modelare 3D. Pentru a crea o piesă, se face întâi o schiță (sketch) a principalului profil al piesei, iar apoi se va genera un volum, ce se numește caracteristică (feature). Realizarea schiței este foarte comodă, deoarece presupune o serie de etape simple: trasarea liberă a unui contur cât de cât apropriat de cel final, apoi restricționarea geometrică a liniilor care îl compun și, în final, restricționarea dimensională prin cote liniare și unghiulare a conturului[34].

Avantajul oferit de Inventor în proiectarea implantului total pentru încheietura mâinii îl reprezintă faptul că orice modificare făcută în schiță va modifica automat caracteristica rezultată, fără a fi necesară reluarea de la zero a desenului.

Totodată, Inventor permite lucrul cu suprafețe, necesare în realizarea de corpuri cu geometrii complexe, cum sunt componenta radială și cea carpiană. Prin instalare, Autodesk Inventor oferă fișiere tip (Figura 5.1), iar pentru proiectarea implantului pentru încheietura mâinii a fost ales fișierul de tip Standard(mm).ipt. Extensia .ipt este pentru piesă, .iam este pentru ansamblu, .ipn pentru prezentare, iar pentru desenare este .idw sau .dwg.

5.1. Proiectarea componentelor implantului total pentru încheietura mâinii

Proiectarea componentelor implantului total pentru încheietura mâinii începe cu schițarea profilului principal al pieselor, aplicând ulterior constrângeri și apoi operații de extrudare (Extrude), revoluție în jurul unei axe (Revolve) și racorduri (Fillet), pentru a căpăta forma 3D finală.

5.1.1. Proiectarea componentei carpiene din titan

Componenta carpiană din titan prezintă un cui central, două găuri cu filet interior pentru a insera șuruburile de susținere și două proeminențe situate inferior, de asemenea, cu filet interior, dar și cu o semisferă situată în jurul axei centrale, cu rol de prindere în componenta articulară, prin sistemul click-clack.

Ordinea operațiilor în urma cărora a rezultat piesa poate fi văzută în arborele de modelare (Model Tree) (Figura 5.2) , acestea putând fi oricând modificate.

Componenta carpiană intră în contact direct cu componenta articulară, acestea formând în final un ansamblu, de aceea respectarea dimensiunilor este de o foarte mare importanță în ceea ce privește proiectarea acestor componente.

5.1.2. Proiectarea componentei articulare din UHMWPE

Componenta articulară intră în contact direct cu componenta carpiană, acestea formând un ansamblu, dar și cu componenta radială, pe care se mișcă, imitând mișcările anatomice normale ale încheieturii mâinii.

Componenta articulară este alcătuită din UHMWPE, și prezintă o suprafață convexă (Figura 5.3) în partea inferioară, pentru a se articula cu componenta radială, dar și două găuri, ce au la interior un șanț, pentru a se putea uni cu componenta carpiană prin sistemul click-clack (Figura 5.4).

5.1.3. Proiectarea componentei radiale din CoCrMo

Componenta radială se inseră în radius și intră în contact direct cu componenta articulară, dar nu formează un ansamblu cu aceasta. Prezintă o zonă concavă în partea de sus (Figura 5.5), pentru a se putea articula și șanțuri pe laterale, pentru a oferi stabilitate componentei articulare.

5.2. Asamblarea pieselor

Implantul total pentru încheietura mâinii prezintă un ansamblu format din componenta carpiană și cea articulară (Figura 5.6), care intră în contact cu componenta radială. Asamblarea acestora se face cu ajutorul comenzilor New – Assembly, și cu ajutorul butonului Place din panoul principal. După ce se poziționează piesele menite a fi asamblate, ele se unesc cu ajutorul butoanelor Joint și Constrain, rezultând ansamblul dorit.

Una dintre cele mai importante etape în realizarea ansablului o reprezintă inspecția acestuia și a geometriei sale, pentru a se verifica dacă există sau nu interferențe (Figura 5.7.), astfel descoperindu-se erori de construcție sau dimensionale, cu o influență majoră în analiza cu element finit. Acest lucru se realizează cu Analyze Interference, din meniul Inspect.

Cu toate că nu se unesc, ansamblul de mai sus intră în contact direct și cu componenta radială, având însă grade de libertate. În figura 5.8. este prezentat tot acest ansamblu, format din toate componentele.

5.3. Analiza cu element finit a implantului total pentru încheietura mâinii

Analiza cu element finit (FEA) a implantului total pentru încheietura mâinii a fost realizată cu ajutorul programului Autodesk Nastran In-CAD 2015, soft ce pune la dispoziție unelte atât pentru analiza liniară, dar și neliniară a structurilor mecanice. În continuare vor fi descrise, în ordinea desfășurării lor, etapele analizei cu element finit a implantului total pentru încheietura mâinii.

În primul rând, din bara Autodesk Nastran, se deschide o nouă analiză statică liniară (New), efectuându-se setările necesare (Figura 5.9), cum ar fi trecerea unităților de măsură în sistem internațional (SI).

Urmează cazul în care se aplică o forță de 100N, echivalentul a 10.197 kg , pentru fiecare componentă în parte, fiind necesară introducerea materialelor și a anumitor proprietăți de interes, cum ar fi limita de tracțiune, modulul de elasticitate, coeficientul lui Poisson și densitatea materialului în cazul implantului ales, dar și a direcției forțelor.

5.3.1. Analiza componentei carpiene

Componentei carpiene i se atribuie ca material Titanul, prezentând interes pentru analiză caracteristicile prezentate în tabelul 5.1, și apoi proprietățile fizice ale întregii componente (Figura 5.10).

Tabelul 5.1. Proprietățile titanului în analiza cu element finit

După aceste atribuiri, urmează fixarea componentei (Figura 5.11) și aplicarea forțelor, în cazul nostru o forță de 100N (10.197kg) (Figura 5.12).

Etapa următoare constă în discretizarea structurii (Mesh), ce reprezintă trecerea de la un material continuu, la modelul geometric convențional, această structură fiind o rețea de linii și suprafețe la intersecțiile cărora se obțin nodurile modelului, obținându-se rețeaua de discretizare cu element finit (Figura 5.13).

Ultima etapă în cadrul analizei cu element finit o reprezintă rularea programului (Run), care oferă informații despre potențialele erori de proiectare, distribuția deformațiilor, a eforturilor și a factorului de siguranță, dar și a tensiunilor Von Mises (Figurile 5,14, 5.15, 5.16). Deformația este exagerată ca vizualizare, pentru a putea atrage atenția asupra locurilor cu risc de deformare, aceasta fiind însă, în cazul nostru, foarte mici, de ordinul 10-2 μm.

În tabelul 5.2. sunt prezentate datele preluate în urma analizei cu element finit a componentei carpiene:

Tabelul 5.2. Date prelevate

Fiind supraunitar, factorul de siguranță indică faptul că dacă în acel punct aplicăm forțe suplimentare, ajungem la limita de curgere pentru valori ale acestor forțe suplimentare egale cu valoarea curentă multiplicată cu factorul de siguranță. Pe scurt, componenta rezistă la aplicarea unor forțe de 20 de ori mai mari.

Urmărind aceste valori și observând faptul că valorile sunt foarte mici, putem trage concluzia ca această componentă a fost proiectată corespunzător, materialul a fost ales corect, iar forța aplicată este acceptabilă.

5.3.2. Analiza componentei articulare

În cazul analizei componentei articulare, pașii sunt similari cu cei prezentați mai sus, cu menționarea faptului ca materialul ales este UHMWPE,iar forța este tot de 100N. În continuare vor fi prezentate aceste etape, pe scurt (Figura 5.17.), iar caracteristicile de interes ale UHMWPE sunt prezentate în tabelul 5.3.

Tabelul 5.3. Proprietățile UHMWPE în analiza cu element finit

Ca și la componenta carpiană, urmează rularea programului, de interes fiind de asemenea tensiunile Von Mises (Figura 5.18), deformația (Figura 5.19), distribuția eforturilor (Figura 5.20) și factorul de siguranță. Aceste elemente vor fi prezentate în tabelul 5.4.

Tabelul 5.4. Date prelevate

Și în cazul componentei articulare se poate trage concluzia din valorile mici ale tensiunilor că forma constructivă este corectă, că UHMWPE a fost alegerea cea mai bună în cazul de față și că forța de 100N este forța optimă, dar că poate rezista și la forțe de aproximativ 6 ori mai mari.

5.3.3. Analiza componentei radiale

Etapele efectuării analizei componentei radiale sunt aceleași ca și la celelalte două componente, cu menționarea faptului că această componentă este din CoCrMo, și necesită, de asemenea, introducerea materialului și a proprietăților sale (Tabelul 5.5) și aplicarea unei forțe de 100N (Figura 5.21).

Tabelul 5.5. Proprietățile CoCrMo în analiza cu element finit

Tensiunile Von Mises, deformația piesei și distribuția eforturilor sunt prezentate în figurile 5.22, 5.23 și respectiv 5.24, iar datele prelevate sunt sintetizate în tabelul 5.6.

Tabelul 5.6. Prelevarea datelor

Se observă că valoarea tensiunii maxime nu depășeste limite de tracțiune (Tensile Limit), adică modelul nu se află în pericol de eșec, fapt care poate fi observat la toate componentele.

5.3.4. Analiza ansamblului

Ca și la analiza pe componente, pașii sunt aceiași, cu excepția faptului că materialul trebuie atribuit fiecărei componente în parte, iar fixarea ansamblului trebuie să țină cont și de constrângerile acestuia.

În figura 5.25. sunt prezentate constrângerile subansamblului, aplicare forței de 100N și sensul acesteia, rețeaua de discretizare cu 34241 noduri și 18294 elemente, dar și arborele de modelare Nastran, unde se poate observa atribuirea materialelor Titan și UHMWPE pe componente. O analiză a subansamblului este necesară pentru întelegerea distribuției forțelor componentelor.

În continuare, în figurile 5.26, 5.27, și respectiv 5.28 vor fi prezentate tensiunile Von Mises pentru subansamblu, deformația subansamblului și distribuția eforturilor, iar rezultatul analizei va fi prezentat în tabelul 5.7.

Tabelul 5.7. Date prelevate

Aceste date arată faptul ca subansamblul este mai rezistent (preia/distribuie mai bine eforturile) decât componentele individuale, iar valorile mici ale acestora denotă o asamblare corectă a pieselor proiectate individual corect și o alegere bună a materialelor și a forțelor.

În cazul analizei ansamblului format din toate cele trei piese, se observă că deformația este și mai mică, iar forța aplicată este distribuită uniform în toate componentele acestuia, solicitările fiind mai mici asupra componentelor individuale. Acest fapt este evidențiat în figurile 2.29, 2.30 și respectiv 2.31.

Tabelul 5.8. pune în evidență datele prelevate în urma analizei cu element finit efectuate asupra întregului ansamblu, precum și valorile minime și maxime ale acestor solicitări.

Tabelul 5.8. Date prelevate

În cazul aplicării unei forțe de 200 N, ansamblu nu se comportă la fel de bine ca în situația prezentată mai sus (100N). În figura 5.32. se poate observa că deformația ansamblului este, după cum era de așteptat, de două ori mai mare. Cu toate acestea, fiind vorba de dimensiuni foarte mici, de ordinul micronilor (10-2 μm), diferențele nu sunt atât de mari pe cât s-ar presupune, de aici rezultând faptul că ansamblul rezistă la forțe de două ori mai mari, fără a suferi modificări majore.

În tabelul 5.9. sunt prezentate datele prelevate în urma analizei cu element finit a ansamblului format din componenta carpiană și cea articulară în situația aplicării unei forțe de 200N, echivalentul a 20,394 kg.

Tabelul 5.9. Date prelevate

Pentru a putea analiza în detaliu valoarea maximă a forțelor la care implantul poate fi supus, fără riscuri majore de deteriorare sau de a pune în pericol sănătatea pacientului, au fost efectuate studii pe diferite valori, cum ar fi: 300N (30,59 kg), 400N (40,78kg) și 500N (50,98kg). Datele obținute sunt prezentate în tabelul 5.10.

Tabelul 5.10. Date prelevate în urma analizei la diferite forțe

Se poate observa faptul că valorile cresc odată cu creșterea forței. În cazul deformației, fiind de ordinul micronilor, acestea nu sunt semnificative. Cu toate că implantul rezistă și la forțe de 500N, medicii recomandă, mai ales în primele trei, până la șase luni de la operație, o limitare a greutăților ridicate și o atenție sporită la sprijinirea pe mâna în cauză. Sporturile care implică solicitarea încheieturii mâinii (tenis, handball, volleyball, etc.) sunt indicate a fi evitate.

De asemenea, se recomandă evitarea folosirii forței brute în mișcări precum folosirea unui ciocan, sau a altor unelte. Aceste lucruri sunt importante, deoarece durata de viața a implantului, în medie de 10-15 ani, depinde în mare parte de aceste solicitări.

6. Concluzii

Pentru a putea proiecta cu acuratețe implantul total pentru încheietura mâinii, este necesară cunoașterea în detaliu a anatomiei mâinii, în special a oaselor și a articulațiilor care intră în contact direct cu implantul și înțelegerea biomecanicii, pentru a putea reda funcțiile anatomice normale ale încheieturii mâinii și mișcările naturale pe care aceasta le are.

Implantul total pentru încheietura mâinii este cel mai des utilizat în tratarea formelor grave de poliartrită reumatoidă, redând pacienților cu această afecțiune mobilitatea mâinii și o calitate a vieții mai bună. Artroplastia totală de încheietură este utilizată și în cazul unor fracturi, în special la pacienții vârstnici, unde refacerea osului este aproape imposibilă.

Acest tip de implant este în continuă dezvoltare în ultimele 5 decenii, încercându-se aproprierea de forma anatomică, pentru a reda cu exactitate mișcările naturale ale încheieturii mâinii. Pentru ca implantul să aibă o durată de viață cât mai mare, selectarea pacienților și respectarea de către chirurg a tuturor pașilor de implantare este de o importanță majoră.

Folosirea tehnicilor CAD de proiectare asistată de calculator ajută la testarea design-ului implantului și a rezistenței materialului înainte de a intra în producție. Acest lucru ajută la optimizarea implantului și reducerea costurilor de fabricație. Posibilele defecte de geometrie sau punctele slabe ale implantului sunt semnalate, putând fi remediate din timp.

Analiza cu element finit urmărește comportarea implantului la aplicarea diferitor forțe. În urma acestei analize s-a constat că materialele alese pentru implant sunt optime și că poate rezista la forțe de până la 500N. Totuși, analiza cu element finit arată că sunt recomandate limitarea greutăților ridicate și atenția sporită la sprijinirea pe mână.

Deformația este de ordinul micronilor, fiind aproape insesizabilă și din domeniul elastic. Prin asamblarea componentelor implantului, forțele sunt preluate de toate componentele, implantul deformându-se mai puțin decât componentele individuale.

Cu toate că rezultatele sunt favorabile și arată că implantul a fost proiectat corect și materialele alese bine, analiza efectuată nu urmărește și interacțiunea cu osul, această interacțiune putând avea rezultate diferite.

7. BIBLIOGRAFIE

[1] Weiss KE, Radner CM, Osteoarthritis of the wrist, Review article, J Hand Surg, 32A:725-46, 2007

[2] C.Zaharia, Viorel Ranga, V. Panaitescu, Al. Ispas, Anatomia Omului – Membrele, Nr.2, Anatomie, Biblioteca Studentului Medicinist, Editura Cerna, București

[3] Georgeta Nenciu, Biomecanica în Educație Fizică și Sport. Aspecte generale, Editura Fundației România de mâine, București, 2015

[4] Doina Bucur, , Curs ,,Echipamente de protezare și ortezare” – Protezarea membrului superior, Departamentul de Inginerie Biomedicală și Biotehnologii, Universitatea ,,Politehnica” din București

[5] Dan V. Poenaru, Bogdan Andor, Traumatologie – Fracturi, Generalități

[6] Pechlaner S., Katherin A, Gabl M, et al. Distal radius fractures and concomitant lesions. Experimental studies concerning the patho-mechanism

[7] Douglas A, Campbell, Tarusin C Wilkinson, Wrist fractures

[8] Gabriel S., Epidemilogy of the rheumatic diseases. In: Ruddy S., Harris E., Sledge C., editors. Kelly’s Textbook of Rheumatology, vol. 1.6, Ed. Philadelphia, Pennsylvania, W.B. Saunders Company, 2008, pp. 321-33

[9] Firestein G., Etiology and phatogenesis of rheumatoid arthristis in: Kelley, Editor Textbook of Rheumatology, vol. 2.6, Saunders Company, 2001, pp.921-958

[10] Ruxandra Iancu, Esențialul în reumatologie, ediția a 2-a revizuită, Editura Medicală Amaltea, 2007

[11] F. Tamé – Bermyo, F. Lara – Escobar, J.L. Sanchez – Infante, J. Navarro – Maleso, J.M. Madrugo Sanz, Total wrist arthropology in patients with rheumatoid arthristis. Evaluation of preliminary results

[12] Huang K., Naidu S., Total wrist artroplasty: is there a role?, Curr opin arthop, 2002, 13:260-8

[13] Youn Y., Flatt A., Kinematics of the wrist

[14] Takwale VY., Nuttall D., Trail IA., Stanley JK., Bioaxial total wrist replacement in patients with rheumatoid arthritis: Clinical review, survivorship and radiological analysis. J Bone Joint surg (Br.), 2002, 84B: 692-9

[15] A.B. Swanson, Flexible implant arthroplasty for arthridic disabilities of the radiocarpal joint at silicone rubber intramedullary stenmed flexible hinge implant for the wrist joint

[16] Brian S. Adams, Total wrist arthroplasty for a rheumatoid arthritis, University of Iowa Hospital and Clinics, Department of Arthropaedics and Rehabilitation

[17] M. Rizzo, R.D. Bechenbaugh, Results of bioaxial total wrist arthroplasty with a modified (long) metacarpal Stem, J Hand Surg. 28 (4), 2003, pp. 577-584

[18] S. Radmer, R. Andersen, M. Sparmann, Wrist arthroplasty with a new generation of prostheses in patients with rheumatoid arthritis

[19] J. Menon, Universal Total wrist implant: Experience with a carpal component fixed with screws

[20] G. Herzberg, Prospective study of a new total wrist arthroplasty short term results

[21] Reigstad O., Lütken T., Grimsgaard C., Balstad B., Thorkildsen R., Rakkum M., Promising one – to six year results with the Motec wrist Arthroplasty in patients with post-traumatic osteoarthrites. J Bone Joint Surg Br., Nov. 2012, 94/11: 1540-5

[22] B.D. Adams, A multicenter study of the universal total wrist prosthesis, 57th Annual Meeting of the American Society for Surgery of the Hand, Phoenix, Arizona, 2002

[23] V.I. Antoniac, Curs Biocompatibilitate, Universitatea ,,Politehnica” din București, Facultatea de Știința și Ingineria Materialelor, Anul IV, 2015

[24] Angel Aloman, Materiolologia Titanului, Editura BREN, București, 2001

[25] V.I. Antoniac, Curs Introducere în Domeniul Biomaterialelor, Universitatea ,,Politehnica” din București, Facultatea de Știința și Ingineria Materialelor, Anul I, 2011

[26] F. Purghel, Curs Noțiuni de Medicină pentru Ingineri – Biomateriale în Ortopedie, Universitatea ,,Politehnica” din București, Facultatea de Știința și Ingineria Materialelor, Anul I, 2011

[27] M. Brânzei, Curs Ingineria Biomaterialelor Metalice, Universitatea ,,Politehnica” din București, Facultatea de Știința și Ingineria Materialelor, Anul III, 2014

[28] S. Terry, ,,Campbell’s operative arthopedics”, 10th edition, Mosby Inc., 2003

[29] Barbel D.L., Bicknell, V.L. Writh, T.M., ,,The effect of conformity, thickness and material on stresses in ultra-high molecular weight components for total joint replacement, The journal of bone and joint surgery”

[30] H. Meuli, Total wrist arthroplasty experience with a noncemented wrist prosthesis, Clin. Orthop

[31] H. Hastings, Total wrist arthrodesis for posttraumatic conditions, Ind. Hand. Cent

[32] M.P. Lorei, Failed wrist arthroplasty. Analysis of failures and results of operative management

[33] ***Surgical Technique – Integra Freedom Wrist Arthroplasty System

[34] Constantin Stăncescu, Modelare parametrică și adaptivă cu Inventor, Ediția a 2-a, Editura FAST, București, 2014