Complicações de pacientes com tumores ósseos tratados com carbono

Scientific Reports volume 12, Número do artigo: 18969 (2022) Citar este artigo

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Placas de fibra de carbono (CF) são uma alternativa promissora às placas de metal. No entanto, a experiência relatada em oncologia ortopédica permanece limitada. O objetivo deste estudo foi identificar as complicações de pacientes com tumores ósseos tratados com placas de CF. Entre fevereiro de 2015 e maio de 2021, 13 centros registraram retrospectivamente pacientes com tumores ósseos reconstruídos com placas CF. As complicações foram identificadas e o momento e a etiologia das complicações foram anotados. Complicações semelhantes foram tabuladas e classificadas com base em complicações mecânicas, não mecânicas e pediátricas. As complicações mecânicas incluíram: (1) soltura asséptica ou não união do enxerto-hospedeiro e (2) complicações estruturais. As complicações não mecânicas incluíram: (3) complicações dos tecidos moles, (4) infecção e (5) progressão do tumor. Complicações pediátricas específicas incluíram (6) interrupção do crescimento resultando em deformidade longitudinal ou angular. Noventa e seis pacientes foram incluídos com um tempo médio de acompanhamento de 35 meses. No total, 22 (23%) pacientes apresentaram complicações. As complicações mecânicas incluíram: 1 (1%) soltura asséptica, 2 (2%) não uniões e 7 (7%) complicações estruturais. As complicações não mecânicas incluíram 1 (1%) complicação de tecidos moles, 4 (4%) infecções e 5 (5%) progressões tumorais. Complicações pediátricas ocorreram em 2 (2%) pacientes. Este estudo sugere que as placas CF são seguras para uso em reconstruções exigentes após ressecções de tumores ósseos, apresentando um perfil de complicações aparentemente baixo.

O metal tem sido a base dos implantes ortopédicos. As vantagens incluem alta resistência e rigidez, facilidade de usinagem e baixo custo1. Muitos metais também oferecem boa ductilidade, permitindo que sejam dobrados manualmente no intraoperatório para corresponder à anatomia da superfície do osso ou reconstrução1,2. No entanto, uma grande desvantagem para o paciente oncológico é sua radiodensidade, que causa artefatos metálicos nas imagens radiográficas. Isso impossibilita a visualização radiográfica precisa para acompanhamento oncológico ou consolidação óssea e impede o planejamento preciso da radiação3,4. Além disso, a rigidez do metal (200 gigapascal [GPa] para aço inoxidável e 110 GPa para titânio) é muito maior do que o osso cortical humano (12 GPa), o que pode proteger o osso subjacente do estresse e levar à redução da qualidade óssea5,6 . Outras desvantagens dos implantes metálicos incluem vida de fadiga limitada, potencial para geração de detritos de desgaste, soldagem a frio e corrosão1,6,7. Consequentemente, existe uma procura de implantes ortopédicos melhorados.

A fibra de carbono (CF), reforçada com polieteretercetona, é um dos materiais de implante inovadores promissores no campo da oncologia ortopédica. As chapas CF são cada vez mais utilizadas e oferecem diversos benefícios em relação ao metal. Em primeiro lugar, a radiolucência do CF permite um planejamento preciso da radiação e uma melhor visualização radiológica das recorrências tumorais locais e da cicatrização óssea, facilitando assim o acompanhamento pós-operatório aprimorado e a vigilância de pacientes oncológicos (Fig. 1)8,9,10,11. Em segundo lugar, o módulo de elasticidade do CF (13 GPa) está mais próximo do osso cortical (12 GPa)12. Em terceiro lugar, o CF tem a capacidade de resistir à fadiga prolongada em comparação com as placas de metal atuais12. Portanto, as propriedades biomecânicas da FC devem, teoricamente, melhorar a cicatrização óssea e reduzir os riscos de complicações. Por fim, outras vantagens específicas do material incluem a facilidade de remoção do implante devido aos parafusos metálicos e placa polimérica (sem solda a frio) e a ausência de alergia ao metal13.

Tumor de células gigantes em fêmur distal direito tratado com cimento ósseo durante curetagem com placa metálica (a) e placa de fibra de carbono (b).

Apesar dessas vantagens, os compósitos CF mostraram falha frágil em testes de tração e flexão14. Quando isso ocorre, o material se quebra em vários fragmentos sólidos em vez de se deformar ou deformar sob carga. Isso foi relatado, sob carga suprafisiológica in vitro, em 2 de 12 fraturas simuladas da fíbula distal cominutiva tratadas com placas CF15. Além disso, a quebra intraoperatória da placa ocorreu durante a inserção de um parafuso para obter a redução da fratura apertando a placa ao osso em 3 das 78 placas CF do úmero proximal em pacientes não oncológicos16. A quebra intraoperatória da placa também foi relatada em 5 das 110 fraturas do rádio distal tratadas com placas volares CF13. Em relação aos pacientes oncológicos, foi relatada falha de uma placa CF 4 meses após o implante em um paciente de 75 anos com linfoma, enquanto o pós-operatório de 2 placas CF transcorreu sem intercorrências (homem de 77 anos com metástase de carcinoma prostático no úmero e Paciente de 17 anos com schwannoma intraósseo na tíbia com 6 e 8 meses de seguimento, respectivamente)17,18.