Cimentação

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Princípios da Mistura para Cimentar Ossos
Cimentação
Índice
1. História da substituição de articulações e da mistura de cimentar ossos
Página 05
2. Origens da mistura para cimentar ossos
Página 06
3. O papel do enfermeiro de sala de cirurgia
Página 07
4. Qual é o objetivo de uma boa mistura para cimentar?
Página 08
5. Transferência de volume - o que é e por que é importante?
Página 09
6. Fadiga, serpenteamento, stress
Página 11
7. Sistemas de mistura e os efeitos da mistura a vácuo no cimento de ossos
Página 13
8. A temperatura e seus efeitos no cimento
Página 18
9. Questões de saúde e segurança
Página 20
10. Técnica correta para o uso da seringa de mistura a vácuo
Página 22
11. Técnica correta para o uso da tigela de mistura a vácuo
Página 24
12. Referências
Página 26
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Cimentação
Prefácio
Paul Wicker
Sexta-feira, 15 de Setembro de 2000
Editor do Jornal Britânico de Cuidados Perioperatórios
Coordenador de Cursos, pós-graduado em prática perioperatória, Enfermaria Real de Edimburgo, Hospital da
Universidade de Lothian, SErviço de Saúde Britânico.
O ambiente ortopédico proporciona um exemplo clássico do valor do trabalho
multidisciplinar em equipe. É somente através da colaboração de esforços, do
entendimento dos papéis e da preparação da prática baseada em evidências
que o paciente ortopédico pode progredir através da cirurgia para um resultado
bem-sucedido.
Essa situação é especialmente importante a se considerar com relação à
cirurgia de junta do quadril e do joelho. O paciente é frequentemente idoso,
o procedimento é sempre de grandes dimensões e os efeitos de uma cirurgia
mal-sucedida são sempre catastróficos e, às vezes, fatais.
Existe muito pouca margem para erros.
A questão da administração do cimento para ossos é um excelente exemplo. Não é suficiente para o cirurgião
ser um expert em cirurgias ou o anestesista estar pronto para tratar complicações potenciais: o perioperador
tem que fornecer um elo vital na corrente - o entendimento e as habilidades necessárias para fornecer ao
cirurgião o cimento correto, misturado corretamente no tempo certo.
A mistura para o cimento é vista como um procedimento simples, mas a habilidade do perioperador em
misturar o cimento poderá ser a diferença entre o sucesso e o fracasso de uma substituição de junta de quadril
ou de joelho.
Conforme Klaus-Dieter Kuhn afirma em seu livro - Cimento para ossos: uma comparação atualizada das
propriedades físicas e químicas de materiais comerciais (1): “Os enfermeiros (trabalhando em equipe com o
cirurgião) têm enorme influência na qualidade da massa de cimento produzida; no final, isso influenciará
consideravelmente o resultado clínico de longo prazo de um quadril, acetábulo ou joelho cimentado.”
Esse processo não acontece por padrão. É necessário bom
treinamento, calçado em evidências sólidas e embasado em
experiência prática.
Essas diretrizes, produzidas por perioperadores, cobrem cada
aspecto da administração do cimento - não apenas a técnica,
mas tabém outras questões, tais como temperatura, tempo,
equipamento de mistura, qualidade do cimento reproduzivel e
saúde e segurança.
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Prefácio
Cerda de 9500 operações de revisão de quadril e 5500 operações de revisão do joelho (2) são realizadas a
cada ano no Reino Unido. Acredita-se que esses números crescerão consideravelmente nos próximos 10 anos.
Embora seja difícil identificar a causa direta da revisão de
falha, de acordo com o Registro de Artroplastia de Quadril
da Suécia - 2000, 75.7% das revisões são causadas
primariamente por afrouxamento asséptico .
Outros estudos indicaram também que a maioria dos
casos de afrouxamento asséptico ocorre devido a falha
de revestimento do cimento (3,4). Utilizando técnicas
de
cimentação
modernas
uma
sobrevivência
de
aproximadamente 95% pode ser esperada após 10 anos (5).
Custo de uma mistura de cimento ruim
Revisões de operações de quadril e joelho representam um custo elevado para o Serviço Nacional de Sáude
Britânico, desviando recursos valiosos, tanto financeiros quanto profissionais, que poderiam ser usados para
realizar procedimentos primários.
Os custos de revisão podem ser divididos em 2 elementos:
• Custos DIretos
1. Operação de revisão
2. Preparação pré-operatória
3. Cuidados pós-operatórios
4. Uso de valioso espaço de leitos
5. Gastos nos bancos de sangue
6. Efeito negativo nas listas de espera
7. Custos legais se o paciente processa o hospital
• Custos Humanos
1. Stress causado por nova cirurgia
2. Aumento na mortalidade - operação mais longa
3. Aumento na remoção de ossos
4. Experiência dolorosa
5. Custo, se a revisão for realizada por assistência médica privada
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Pesquisas (6,7) indicaram que os índices de falhas em operações de revisão e de revisão foram muito mais
altas em comparação com pacientes que passaram por cirurgia pela primeira vez.
Um implante cimentado é tão bom quanto será no dia um. O cirurgião escolheu o implante ideal, fez os cortes
de ossos corretos e escolheu o cimento. É a mistura e administração correta do cimento que é o último e vital
elo para o sucesso.
Quem desenvolveu as diretrizes e por que
As diretrizes foram produzidas pela Summit Medical - empresa líder na fabricação de equipamento de mistura
de cimento no Reino Unido.
Como líderes de mercado nessa área, ela está comprometida com a conscientização e educação no que
concerne às questões de cimentação. Conforme já salientado, um bom resultado operatório será grandemente
melhorado se todos os elementos do procedimento forem realizados dentro dos padrões mais elevados.
A partir de seu trabalho como enfermeiros de sala de cirurgia, eles se tornaram cada vez mais cientes de que
não há programa educacional reconhecido para mistura de cimento - apesar de sua importância no resultado
geral. Para esse fim, eles produziram estas diretrizes para preencher essa lacuna, para fornecer aos enfermeiros
de sala de cirurgia um guia passo-a-passo para a mistura do cimento reproduzível de alta qualidade.
Como as diretrizes funcionam
As diretrizes foram elaboradas para agir como um auxílio na mistura de cimento - fornecendo todo o histórico,
lidando com todas as questões relevantes, salientando os riscos e levando você a cada passo no processo de
mistura de cimento.
Fragmentadas em capítulos distintos, as diretrizes foram desenvolvidas para enfermeiros de sala de cirurgia não importa se estão em treinamento, se são recentemente qualificados ou se já são muito experientes.
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1. História da substituição de junta, cimento para osso e mistura
Nós trilhamos um longo caminho desde os dias pioneiros
de substituição de junta. A partir do desenvolvimento
do polimetilmetacrilato (PMMA) - o polímero usado
para cimento - há mais de 60 anos, para a posição
atual onde, em uma população que está vivendo mais
e tem uma mobilidade maior do que nunca, a demanda
para procedimentos de substituição de junta está em
crescimento. Mas antes de olharmos onde estamos hoje,
vale a pena conhecermos os desenvolvimentos que nos
levaram até aqui.
Desenvolvimento do PMMA
Década de 1930
- Primeiro uso de dentaduras usando MMA
- Primeiro uso clínico de PMMA para fechar defeitos craniais em macacos.
Década de 1940
- Primeira produção de cimento de ossos PMMA
- Uso de PMMA em cirurgia reconstrutiva
Década de 1950
- PMMA é usado pela primeira vez para ancorar coberturas de vidro acrílico na cabeça femoral após a remoção
da cartilagem.
1958
- Sir John Charnley inicia uma técnica cirúrgica totalmente nova usando PMMA para ancorar uma prótese
de cabeça femural no fêmur.
Década de 1960
- No final do anos 60, antibióticos começam a ser adicionados a cimentos de ossos.
Desenvolvimento das Técnicas de Cimentação
Primeira Geração - Cimento misturado manualmente em tigelas abertas sem uso de tampão femural distal, escova
ou lavagem de pulso. Não havia enchimento retrógrado ou selo proximal no fêmur ou compressão acetabular.
Segunda Geração - Cimento misturado manualmente em tigelas abertas com uso de tampão femural distal,
escova e enchimento de cimento retrógrado. Não havia compressão acetabular, lavagem de pulso ou selo
proximal no fêmur.
Terceira Geração - Cimento misturado a vácuo com uso de tampão femural distal, escova, lavagem de pulso,
compressão acetabular, enchimento de cimento retrógrado e selo proximal no fêmur, possibilitando a pressurização.
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2. Origens da mistura de cimento para ossos
O que é cimento para ossos?
A maior parte do cimento é fornecido aos hospitais na forma de polímero em pó em um sachê e um líquido
monômero em uma ampola de vidro marrom.
Quando o pó e o líquido são misturados, uma reação química ocorre, produzindo um cimento duro. Isso é
conhecido como processo de polimerização.
O processo de polimerização pode ser dividido em quatro fases de manuseio:
1. Momento da mistura - plena integração do pó e dos componentes líquidos.
2. Momento de espera - ao final do qual o cimento pode ser manuseado sem grudar nas luvas.
3. Momento de trabalho - o momento durante o qual o cimento pode ser manipulado e aplicado.
4. Momento de consolidação - no final do qual o cimento está totalmente endurecido.
Adições podem ser feitas à fórmula básica do cimento - as mais comuns são:
• Um antibiótico - usado para previnir infecções pós-operatória local, por exemplo, sulfato de gentamicina.
• Clorofila - adicionado tanto apenas ao líquido quanto ao pó e ao líquido, colorindo o cimento de verde,
tornando-o mais fácil de ser visto em caso de revisão.
Por que nem todos os cimentos se comportam da mesma maneira?
Apesar do fato de que os materias básicos de cimento de ossos são os mesmos, o comportamento de vários
cimentos pode ser significativamente diferente quando misturados em condições semelhantes.
Existem várias razões para essas diferenças:
• O polímero de alguns cimentos não é PMMA puro. Alguns cimentos podem conter co-polímeros PMMA,
tais como metil acrilato e estireno no pó e polímeros adicionais, tais como metacrilato. Todos os cimentos são
rotulados para mostrar seus ingredientes.
• A proporção dos componentes e a proporção entre o pó e o líquidopode diferir entre os cimentos.
• O tamanho, o formato e o peso das moléculas do polímero podem variar consideravelmente.
• Os processos usados para produzir cimento de ossos pode não ser o mesmo entre os fabricantes.
• O método usado para esterilizar o cimento pode diferir.
Os cimentos podem ser agrupados em alta, média e
baixa viscosidade do pó e do líquido durante a fase
de mistura - cimento de alta viscosidade se parece
com massa, enquanto cimento de baixa viscosidade
se parece mais com líquido. As fases de manuseio
de cimentos de viscosidades diferentes também
variam consideravelmente.
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3. Papel do enfermeiro de sala de cirurgia
Durante um procedimento de substituição de quadril ou joelho, o enfermeiro de sala de cirurgia desempenha
um papel chave, alguns aspectos dos quais são:
• Preparar e manter o corpo estéril
• Organizar os instrumentos a serem usados
• Assistir o cirurgião durante toda a operação quando necessário
• Misturar o cimento de ossos
O enfermeiro de sala de cirurgia tem um impacto direto na operação ao misturar o cimento de ossos.
Por muitas razões, esse é o estágio crucial do procedimento e o ponto no qual o enfermeiro de sala de cirurgia
estará sob maior pressão. Ele não só terá que lidar com questões externas, tais como saúde e segurança,
temperatura e tempo, mas espera-se que ele misture um cimento para ter boa qualidade.
É essencial, portanto, que o enfermeiro da sala de cirurgia esteja familiarizado e proficiente com os estágios de
preparação, mistura e fornecimento do processo de mistura do cimento.
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4. Qual é o objetivo de uma mistura de cimento?
O objetivo de uma boa mistura de cimento é produzir
cimento de osso que tenha as melhores propriedades
mecânicas possíveis para que possa desempenhar seu
papel de transferência de carga com sucesso no decorrer
da vida útil do implante. As propriedades do cimento, tais
como força, serpenteamento e resistência à fadiga devem
ser ampliadas ao máximo possível.
O papel do cimento
Durante a substituição cimentada de junta, o cimento de osso é usado como argamassa no espaço entre o
osso e o implante. O cimento de osso permite a transferência de carga através de uma nova junta (figura 1).
Por exemplo, em uma artroplastia de quadril, a carga de junta passa da pélvis através do cimento para a cúpula
acetubular. A carga é, então, transferida para a haste femoral e através do cimento de volta ao fêmur.
Figura 1 - Uma substituição total de quadril com flechas mostrando o
caminho da transferência de carga através do cimento de ossos.
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5. Transferência de carga - o que é e por que é importante
Em uma junta natural, tal como uma junta de quadril, conforme você anda, o peso superior do seu corpo é
transferido através da junta, para baixo pelas pernas para o chão. Se você se colocar em pé sobre uma balança
você poderá ver seu peso ser transferido conforme o dial da balança se move.
Visto que o quadril é uma junta de bola e alvéolo, o peso passará através do alvéolo (da pélvis) para a bola
(do osso do fêmur da coxa) para ser transferido pela parte inferior da coxa para o chão.
Esse procedimento é conhecido como transferência de carga.
Após uma substituição de junta, a mesma transferência de carga ocorre, mas através dos materiais de
substituição. Conforme o alvéolo e a bola são mantidos em posição utilizando cimento de ossos, a carga deve
passar pelo cimento antes de ser transferida para a substituição de junta, através de outra camada de cimento
e para os membros inferiores para o chão.
Para que a carga seja transferida com sucesso, três critérios devem ser seguidos:
- Deve haver um micro-interfechamento onde o cimento e o osso se encontram. Isso significa que o cimento,
assistido por pressurização, penetra por interstícios dos ossos - a construção de um osso gradeado.
- Deve haver uma boa interface entre o cimento e o implante. Se houver um contato pleno entre o cimento e
o implante em suas superfícies, a carga será distribuída através de toda a superfície. Se houver contato em
apenas alguns lugares, a carga será transferida apenas nesses pontos, podendo resultar em uma sobrecarga
no cimento nessas áreas, causando, possivelmente, uma falha.
- O cimento deve ser mecanicamente sólido e capaz de suportar a magnitude das cargas através das juntas.
Para determinar se o cimento de ossos é forte o suficiente para realizar a função de transferência de carga, é
recomendável analisar o tipo de cargas a que estará sujeito no dia-a-dia, tomando a junta de quadril como exemplo.
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5. Transferência de carga - o que é e por que é importante
Cargas sobre a junta de quadril
Pacientes com pelo menos uma substituição de junta de quadril ou joelho dão, em média, 5.000 passos por dia (10).
Utilizando implantes especiais de quadril contendo instrumentos de medição de força na cabeça femoral, foi
possível determinas as cargas significativas que agem na junta de quadril ao realizar movimentos no dia-a-dia.
Em todos os casos, padrões e magnitudes de força semelhantes foram observados (11,12,13).
A medida da força da “junta” vem da combinação de compressão e forças de retesamento e torsional que
agem sobre a junta de quadril (14,15). O gráfico (figura 2) mostra a variação de força exercida sobre a junta de
quadril durante um passo ou ciclo.
Começando com a batida do calcanhar, onde o calcanhar entra em contato com o chão, o pé torce para frente,
até sair do chão, momento conhecido como dedos-fora. Durante o restante 40% do passo, a perna oscila para
frente, pronta para começar o passo com a batida do calcanhar. A magnitude de força, medida em múltiplos
de peso corporal é mostrada pelo eixo vertical.
Quando um passo é dado, a força sobre o quadril atinge o pico duas vezes - uma vez quando o calcanhar
bate no chão e na segunda quando o pé sai do chão. Não há virtualmente nenhuma força agindo sobre a junta
enquanto a perna oscila pra frente.
Durante a caminha, a magnitude de força atinge quatro vezes o peso do corpo do indivíduo. O motivo para as
cargas serem tão grandes é a ação muscular. Para iniciar e manter o movimento, os músculos exercem forças
“de puxamento” sobre os ossos. Essas forças são grandes e aumentam significativamente a carga na junta (17).
Conforme a velocidade da caminhada aumenta, aumenta também a magnitude da força. Apesar de o padrão
de dois picos permanecer o mesmo, forças de até oito vezes o peso do corpo agem sobre o quadril durante
uma caminhada rápida (18).
Figura 2 - O padrão de carga na junta de quadril medida durante
a caminhada (16).
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Uma vez posicionado dentro da substituição de quadril ou joelho, o cimento em torno da prótese é sujeito a uma
série de forças físicas que afetarão a vida útil do cimento. Essas forças físicas submetem o cimento a um stress
elevado, bem como serpenteamento e fadiga.
Fadiga
Fadiga é a falha de um componente após ele ser submetido a um grande número de cargas flutuantes
alternadas. Se aplicadas apenas uma vez, essas cargas não seriam grandes o suficiente para causar falha.
O cimento terá uma vida útil natural e as repetidas cargas a que é submetido irão, com o passar do tempo,
fazer com que ele quebre e falhe. Mas é a qualidade da mistura de cimento que irá determinar quão longa
sua vida útil será. Um cimento bem misturado estará melhor preparado para lidar com as cargas a que será
submetido.
Portanto, a habilidade do cimento para resistir à fadiga é crucial, tendo em vista as cargas a que será submetido.
O padrão de dois picos de carga medido no quadril durante a caminhada (Figura 2) produz um ambiente de
carga para iniciar a fadiga.
Evidências clínicas dão suporte a isso. Foram encontradas em cimento tirado de hastes recuperadas fraturas
de fadiga (20,21).
Isso sugere que a resistência à fadiga do cimento de ossos deve ser otimizada para prevenir a falha por fadiga.
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Serpenteamento
Serpenteamento é a deformação crescente de um
material com o tempo, sob uma carga constante. O
serpenteamento geralmente aumenta com a temperatura.
Os
polímeros
são
particularmente
suscetíveis
ao
serpenteamento por causa de sua estrutura molecular.
Portanto, o cimento de ossos, como um polímero, tende
a apresentar serpenteamento visto que está sob carga
constante e está a 370 C no corpo.
Um serpenteamento significativo no cimento de ossos
leva a um afundamento de implante que, por sua vez,
pode levar à falha. Evidências de serpenteamento de
cimento de ossos tem sido encontradas clinicamente.
Afundamento da haste femoral maior do que 5 mm após 10 anos em alguns pacientes indicam um resultado
clínico adverso (22).
Na década de 1990, uma nova fórmula de cimento de ossos teve que ser retirada do mercado após a
constatação de serpenteamento significativo, afrouxamento asséptico e elevado índice de revisão (23,24,25).
No entanto, apesar disso, um serpenteamento em pequena escala pode, na verdade, ser vantajoso nos
estágios iniciais do pós-operatório em alguns modelos de implante. Uma haste descrescente polida sem colar
apóia-se em algum afundamento para que se torne “soldada” no cimento de ossos, melhorando, assim, o
mecanismo de transferência de carga (26).
Stress
Stress é a carga aplicada a um material sobre uma
determinada área. Conforme a carga é transferida
durante a caminhada, a nova junta e o cimento estarão
submetidos a elevado stress. Se esse stress elevado
for maior do que a força do cimento, ele irá deformar
permanentemente, e assim, possivelmente.
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7. Sistemas de mistura e os efeitos da mistura a vácuo no cimento dos ossos
O cenário ideal de mistura de cimento é aquele no qual o cimento é misturado no mesmo padrão elevado todas as
vezes e os efeitos do usuário na mistura são minimizados. Dessa forma, o cimento produzido terá alta qualidade,
onde o pó e o líquido são plenamente combinados. O cimento deve ter uma baixa porosidade, atingido usandose um sistema de mistura a vácuo, que aumentará sua força e resistência ao serpenteamento e falha por fadiga.
Dessa forma, a vida do cimento e, portanto, da substituição de junta será melhorada tanto quanto possível.
Design do misturador
O design do misturador pode ser um fator importante a influenciar a qualidade do cimento. Um estudo (28)
mostrou que o design do misturador pode influenciar a porosidade do cimento bem como a presença de pó
não-misturado, ambos os quais podem vir a afetar a força do cimento.
Existem diversas maneiras de misturar o cimento que incluem:
Mistura manual
Definição: Quando o cimento de ossos acrílico é misturado manualmente em uma
tigela aberta usando uma colher ou espátula. O cimento misturado manualmente, em
condições de sala de operações, tem se mostrado poroso e contém pequenos e grandes
pontos de vácuo (29). Tem sido verificado que fraturas de fadiga tendem a ocorrer mais
onde existem os maiores pontos de vácuo e que a porosidade do cimento tem um papel
importante em seu desempenho mecânico.
Durante as técnicas de mistura manual, mesmo as realizadas por enfermeiros experientes, inclusões de ar são
inevitáveis (31). O cimento produzido é de porosidade controlada. A reproduzibilidade do cimento é de suma
importância e um resultado consistente não pode ser atingido pela mistura manual.
Mistura em Tigela com Equipamento de Eixo Central / Fixo
Definição: Um sistema a vácuo com um eixo central fixo é aquele no qual as lâminas do
misturador giram no mesmo caminho a cada volta. Sua rotação é ditada pela posição
das lâminas a partir do centro do eixo da rotação.
Pesquisas evidenciaram que a mistura mecânica usando um eixo central fixo produziu
um cimento significamente mais fraco quando comparado tanto com a mistura manual quanto com o sistema
de eixo rotativo (32).
Isso ocorreu devido à presença de agregados de pó não-misturados que foram encontrados no final do
procedimento de mistura, concentrados dentro do centro da mistura. A presença de pontos de vácuo causados
por pó não-misturado produziu uma queda de 15% na força de retesamento entre o
cimento misturado usando-se um eixo central fixo e o produzido utilizando-se tanto a
mistura manual quanto o eixo central rotativo (veja figura 3).
A força de retesamento é a carga máxima de retesamento que o cimento pode suportar
antes de se deformar permanentemente.
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Cimentação
Design do misturador
Mistura de Tigela com Equipamento de Eixo Rotacional
Definição: Um sistema a vácuo com um eixo rotativo é aquele onde as lâminas constantemente mudam de
posição conforme o centro do eixo muda.
Existe uma significativa correlação entre força de retesamento do cimento e conteúdo de pó não-misturado
(33). O uso de um eixo rotativo tem reduzido significativamente a incidência de pó não-misturado e gerado o
menor número de pontos de vácuo / cm2 (34).
2
Porosidade: pontos de vácuo por cm .
Percentual de pó não-misturado.
Força de retesamento.
Figura 3 - Resultados Kurdy - comparação das técnicas de mistura e seus efeitos nas propriedades do cimento.
Dados de Kurdy et al, 1996.
Os efeitos da mistura a vácuo na porosidade e uniformidade do cimento de ossos
Uma boa mistura de cimento de ossos deve produzir um material uniforme de alta
qualidade com excelentes propriedades mecânicas; elevada força e resistente ao
serpenteamento e à fadiga. A porosidade (bolsões de ar no cimento) e pó não-misturado
diminuiem a uniformidade, que reduz as propriedades mecânicas (35).
No entanto, o processo de adição do líquido ao cimento, em seguida, a mistura do
cimento em uma tigela aberta sem vácuo inevitavelmente introduz ar no material.
Um estudo que investigou a variabilidade em cimento misturado manualmente por sete
enfermeiros mediu uma alta porosidade entre as amostras (36). Foi concluído que apesar
do alto nível de experiência dos enfermeiros, a mistura manual não pôde ser controlada
Figura 4 - Radiografia mostrando
o pó não-misturado e pontos
de vácuo em cimento misturado
manualmente (44).
e as técnicas reproduzíveis deveriam ser desenvolvidas para se obter um cimento
de alta qualidade.
Os sistemas de mistura a vácuo respondem a ambas as questões. Um misturador
mecânico remove a variabilidade introduzida durante a mistura manual por diferentes
membros da equipe (37) e a aplicação de vácuo ao equipamento durante a mistura
retira o ar do cimento, reduzindo, assim, a porosidade. Numerosos estudos misturaram
diferentes cimentos de ossos em sistemas de mistura a vácuo e a porosidade do cimento
sempre se mostrou melhor (figuras 4 e 5) (38,39,40,41,42,43).
Figura 5 - Radiografica mostrando
a redução na porosidade atingida
utilizando-se uma tigela de mistura
a vácuo (45).
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Cimentação
Figura 6 - A melhoria nas forças de retesamento e
compressiva com a mistura a vácuo.
Figura 7 - A melhoria no módulo de retesamento com a
mistura a vácuo.
Os efeitos da mistura a vácuo no retesamento e na compressão do cimento de ossos
Análises de carga na junta de quadril mostraram que o cimento de ossos está sujeito tanto ao retesamento
quanto a cargas de compressão in vivo.
O ISO 5833 (1992) é um padrão internacional. Ele especifíca a força mínima de retesamento e compressão e
o módulo mínimo de retesamento que uma marca de cimento de ossos deve atingir. Todos os fabricantes de
cimento devem provar que seu produto atende a essas exigências antes da venda.
Os pontos de vácuo no cimento misturado manualmente enfraquecem o material. O efeito do cimento misturado
a vácuo leva a uma redução na porosidade e a um aumento na força de retesamento e de compressão do
cimento e no módulo de retesamento (46,47,48). As figuras 6 e 7 mostram que exigências mínimas do ISO
5833 são atendidas pelo cimento misturado manualmente em termos de força de retesamento. Melhoras
significativas ocorrem em todas essas propriedades após a mistura a vácuo.
O que é a força e o módulo de um material?
Quando uma carga ou stress é aplicado sobre um material, ele deforma. Essa deformação, ou deslocamento,
aumenta conforme aumenta a carga (veja a figura 8). Stress é uma carga aplicada a um material em uma
determinada área.
Se a carga for aumentada até que o material falhe, a força máxima do material pode ser determinada. Essa
é a carga máxima aplicada antes da falha. Quanto maior for a força do material, maior será a carga que ele
poderá suportar antes da falha. Se uma carga de retesamento for aplicada, a força é conhecida como força de
retesamento e se o material for comprimido, a carga máxima é conhecida como força compressiva.
Aumentar as forças de retesamento e compressiva o máximo possível faz com que o cimento resista a elevadas
cargas compressivas e de retesamento aplicadas durante as atividades diárias, se falhar.
O módulo ou módulo de elasticidade de um material indica a quantidade de força necessária para deformá-lo
em uma determinada quantidade. Um material rígido, como o aço, tem um módulo elevado porque ele exige
uma grande força para deformá-lo. Em contraste, um material flexível, como a borracha, tem um módulo baixo
porque exige uma força menor para deformá-lo.
O cimento tem um módulo baixo comparado com o implante de metal que ele matém em posição. Isso permite
que ele atue como um “tampão elástico” (49) distribuindo com sucesso a carga para o osso.
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Cimentação
Os efeitos da mistura a vácuo nas propriedades de fadiga do cimento de ossos
O padrão de carga alternado no quadril proporciona um ambiente ideal para a fadiga. Isso é demostrado por
análises de amostras de cimento retiradas de pacientes durante cirurgias de revisão que mostraram que o
cimento havia falhado na fadiga (50,51).
A crença comum é de que os poros no cimento de ossos agem como ampliadores do stress e que as rachaduras
de fadiga iniciam nesses pontos (52,53,54,55,56). Uma redução na porosidade do cimento de ossos reduz,
portanto, o risco de falha por fadiga.
Estudos demonstraram que a mistura a vácuo aumenta significativamente a vida útil de fadiga do cimento de
ossos, ou o número de ciclos que ele sobrevive antes da falha, em comparação com o cimento misturado
manualmente (57,58,59).
A figura 9 mostra a melhoria na vida útil de fadiga no cimento misturado a vácuo em comparação com o
misturado manualmente.
Figura 8 - Um gráfico de
deslocamento de carga típico.
Figura 9 - A vida útil de fadiga
aumenta com a mistura a vácuo.
Figura 10 - Deformação por serpenteamento
é reduzida pela mistura a vácuo.
Os efeitos da mistura a vácuo nas propriedades de serpenteamento do cimento dos ossos
O cimento de ossos tende a serpentear no corpo após a implantação (60,61). Se a deformação por
serpenteamento for volumosa, poderá causar afundamento de haste, deslocamento de haste e falha da junta.
A mistura a vácuo tem demonstrado reduzir o grau no qual o cimento serpenteia (62). A figura 10 mostra o
serpenteamento em cimento misturado manualmente e a vácuo. No entando, a mistura a vácuonão elimina
totalmente o serpenteamento.
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Cimentação
Encolhimento do cimento de ossos
O cimento de ossos encolhe durante a polimerização, o que pode levar à formação de rachaduras, que acabam
levando à falhas (63,64).
A mistura a vácuo aumenta o encolhimento (65). Acredita-se que a razão para isso seja porque durante a
polimerização o ar dentro do cimento expande devido às altas temperaturas de polimerização que compensam
o encolhimento. Ao reduzir a quantidade de ar no cimento, a mistura a vácuo aumenta o nívle de encolhimento.
A figura 11 mostra as rachaduras formadas no cimento de ossos quando resfriado em torno de um modelo de
haste de metal de 600 C (próximo da temperatura de polimerização do cimento) para temperatura ambiente.
Quanto maior o nível do vácuo, maior a incidência de rachaduras resultantes de encolhimento térmico.
Figura 11 - Altos níveis de vácuo indicam um aumento no encolhimento térmico e no risco de rachadura.
Vacuum = 0mmHg
no cracks seen
Vacuum = 550mmHg
no cracks seen
Vacuum = 650mmHg
cracks seen
17
Cimentação
8 - Temperatura e seus efeitos no cimento
A importância da temperatura e seu efeito no cimento de ossos não pode ser salientado
o suficiente. Se os usuários não estiverem cientes das condições de temperatura,
mesmo com o sistema mais eficiente de mistura a vácuo, existe risco de o cimento
estar inutilizado no momento que for necessário.
A figura 12 mostra dados típicos do manuseio fornecidos pelos fabricantes.
(Os dados de manuseio são específicos às marcas de cimento individuais e nenhuma
generalização deve ser feita. Consulte sempre as instruções de uso do fabricante do
cimento).
Ela mostra que todas as fases de polimerização do cimento se tornam mais curtas
conforme a temperatura aumenta. Em baixas temperaturas, por exemplo 190 C,
a figura 12 mostra que o cimento está pronto para uso após um minuto, é trabalhável por 4 minutos e se
consolida cerca de 9 minutos após o início da mistura.
Figura 12 - Gráfico dos dados de trabalho para
mistura de cimento Palacos R manualmente.
Reimpresso com permissão da Schering
Plough Ltd., Reino Unido ( os tempos poderão
variar na mistura a vácuo, mas apenas em
pequenas quantidades em comparação com o
efeito bruto da temperatura).
Temperaturas elevadas são aquelas em que o usuário deve ser particularmente cauteloso. A 205C, por exemplo,
a figura 12 mostra que não há fase de espera - o cimento está pronto para ser trabalhado imediatamente ao
final da mistura após 30 segundos.
Nessa temperatura o cimento é trabalhável por 3 minutos e se consolida em cerca de 6,5 minutos. Nesse caso,
se o usuário observar uma fase de espera anterior à introdução do cimento para implante, então dois cenários
podem ocorrer:
• O cimento pode ter começado a endurecer e não ser usável. Uma segunda mistura deverá ser realizada.
• Tendo observado um tempo de espera, o tempo de trabalho restante é bem mais curto do que o cirurgião
pode pensar. O cimento é inserido mas pode comecar a endurecer antes de o implante ser posicionado
corretamente. Isso pode resultar em uma revisão imediata.
Nota: o tempo de trabalho do cimento inclui o tempo total envolvido na inserção da prótese.
18
Cimentação
8 - Temperatura e seus efeitos no cimento
Os seguintes fatores tem maior influência na temperatura do cimento e,
portanto, em suas características de manuseio:
• A temperatura na qual o cimento é armazenado. O cimento com frequência
não é armazenado em uma área com temperatura controlada e, portante,
incidentes podem ocorrer nos meses de verão apesar de relativamente poucos
acontecerem durante o inverno.
• A temperatura da sala de operações.
• A quantidade de tempo gasto no manuseio do equipamento de mistura durante
a mistura e manuseio do cimento em si. As mãos humanas são quentes e o calor é
transferido para o cimento. Um sistema de mistura a vácuo bem desenhado reduz o
manuseio do cimento.
Se a temperatura de uma sala de operações não for controlada, a redução no tempo de trabalho do cimento
observada em dias quentes poderá ser um problema persistente. Pré-refrigerar o cimento em uma geladeira
aumenta o tempo de trabalho disponível, o que aliviará esse problema (figura 13. No entanto, isso aumenta
também todas as outras fases, portanto o cimento levará mais tempo para consolidar. Para obter máxima
vantagem do cimento pré-refrigerado, ele deve ser usado logo após a retirada da geladeira.
Deve-se procurar o conselho do fabricante antes de refrigerar o cimento.
Figura 13 - Efeitos do pré-refrigeramento em dados de trabalho do cimento Palacos R com Gentamicin .
19
Cimentação
9 - Questões de saúde e segurança
Os seguintes pontos devem ser rotineiramente
considerados:
• O monômero de metilmetacrilato é volátil
e inflamável. O local de cirurgia deve ser
adequadamente ventilado e o componente líquido
e seus vapores não devem ser expostos à chama.
• Inalação contínua dos vapores líquidos podem
ter um efeito sonífero. A exposição excessiva
aos vapores concentrados pode também causar
irritação do aparelho respiratório e dos olhos,
devendo, portanto, ser evitada.
• Se o componente líquido entrar em contato direto
com os olhos, lave-os com água em abundância.
O componente líquido é um poderoso solvente lipide que pode causar dermatite em indivíduos suscetíveis.
O uso de um segundo par de luvas cirúrgicas e rígida obervância às instruções de mistura diminuem a
possibilidade de reações de hipersensibilidade.
• Os vapores concentrado dos componentes líquido podem ter uma reação adversa em lentes de contato
gelatinosas.
Pesquisas (66) indicam que riscos ocupacionais durante o manuseio do cimento de ossos na sala de cirurgia
são reduzidos através do uso efetivo de sistemas de mistura de cimento a vácuo e luvas que sejam praticamente
impermeáveis ao monômero de metilmetacrilato. O risco de contato entre a equipe de enfermagem e o cimento
durante o processo de mistura é obviamente minimizado quando se utiliza uma tigela lacrada ou uma seringa.
20
Cimentação
9 - Questões de saúde e segurança
Inalação dos vapores de metilmetacrilato
A Comissão de Saúde e Segurança aprovou os padrões de exposição ocupacional
tanto para exposições de longo prazo (período de referência de 8 horas) e de
curto prazo (período de referência de 15 minutos) à inalação de vapores de
metilmetacrilato, medida em partes por milhão.
Acredita-se que o padrão de exposição ocupacional de curto prazo seja excedido
durante a mistura do cimento de ossos.
Os Regulamentos Executivos de Saúde e Segurança exigem que os
empregadores previnam, ou onde isso não é razoávelmente praticável, controlem
adequadamente a exposição a substâncias nocivas à saúde.
Remoção de vapores
A maioria dos sistema de mistura a vácuo contém um filtro para reduzir os vapores de metilmetacrilato durante
o processo de mistura. Equipamentos que contém um filtro de carvão tem se mostrado muito eficazes.
Por exemplo, um filtro de carvão reduziu os níveis de vapores para 6 ppm. Sem o filtro, os níveis de vapores
chegaram a 1500 ppm (67).
Figura 14 - Recomendações de Saúde & Segurança Internacionais PMMA (68).
21
Cimentação
10 - Técnica correta para o uso de uma seringa de mistura a vácuo
Uma técnica de mistura correta e consistente
usando equipamento ideal resultará em um
cimento reproduzível de alta qualidade.
Estas diretrizes devem assegurar que um cimento
de baixa porosidade seja produzido, ajudando
a maximizar o potencial para a sobrevivência
do implante.
1. Conecte o tubo à tampa.
2. Coloque a alça na tampa.
O cabo permite uma rápida integração do pó e
do líquido, “umidecendo”.
3. Prenda o tubo à cortina.
Previne que o tubo caia no chão.
4. Conecte o tubo à bomba a vácuo.
Isso permite que o vácuo seja extraído.
5. Coloque o funil na seringa.
6. Esvazie o pó dentro da seringa usando o
funil. Coloque a tampa da ampola na ampola
e remova a parte superior da ampola usando
a tampa da ampola, em seguida acrescente
o líquido.
Inicie a cronometragem.
- Certifique-se que o líquido seja esvaziado por
igual, usando um movimento circular em torno
das paredes do funil e da seringa. O pó seguido
do líquido permite uma melhor integração
dos componentes durante a fase citica do
umidecimento, com este sistema.
- Se uma quantidade significativa de pó ou
líquido for derramada antes da mistura, comece
novamente. Variar as proporções de pó e líquido
altera as características do cimento.
7. Segure firmemente a pá e a tampa junto a
seringa. ( Isso previne vazamento de vácuo).
8. Aplique o vácuo
9. Inicie a mistura rotacional.
22
Cimentação
10 - Técnica correta para o uso de uma seringa de mistura a vácuo
9. Inicie a mistura rotacional.
- Complete cinco rápidas voltas completas
da alça em sentido horário, em seguida repita
imediatamente em sentido anti-horário.
- Esta é uma fase crucial na integração dos
componentes do pó e do líquido.
- Remova a alça da tampa da seringa (caso prefira).
10. Comece a misturar verticalmente.
- Inicie a mistura vigorosa assegurando-se de que
o êmbolo seja plenamente extendido e retraído a
cada vez.
- Assegure-se de que os componentes estejam
totalmente integrados.
11. Verifique o nível de vácuo na bomba.
- Assegure-se de que o cimento esteja misturado
no vácuo correto.
- Observe o cimento para assegurar-se de que o
cimento esteja corretamente misturado.
12. Pare a mistura e disconecte o vácuo.
- Remova a tampa da seringa.
13. Remova o excesso de cimento da pá com
a rapadeira
- Minimiza o desperdício de cimento.
- Remova o extrusor do bocal.
14. Fixe o eixo e o bocal firmemente
- Deve estar bem conectado para eliminar a
probabilidade de vazamento.
- Remova a base da seringa.
15. Fixe a seringa ao revólver
- Extrude o cimento para o topo do cartucho com
o revólver (os dentes da catraca devem estar
voltados para baixo).
16. O cimento agora está pronto para ser usado
de acordo com as instruções do fabricante.
- Para cimento adicional remova o bocal e insira
o extrusor.
- Nota: a cronometragem depende da temperatura
e do tipo de cimento.
23
Cimentação
11 - Técnica correta para o uso da tigela de mistura a vácuo
Uma técnica de mistura correta usando um equipamento ideal resultará em um cimento reproduzível de alta
qualidade. Estas diretrizes devem assegurar que um cimento consiste de baixa porosidade seja produzido,
ajudando a maximizar o potencial para a sobrevivência do implante.
1. Conecte o tubo á tampa
2. Prenda o tubo à cortina
- Previne que o tubo caia no chão.
3. Conecte o tubo à bomba de vácuo
- Permite que o vácuo seja extraído.
4. Esvazie o pó na tigela. Coloque a tampa da ampola na ampola e remova a parte superior da
ampola usando a tampa, em seguida acrescente o líquido.
- Inicie a cronometragem.
- Assegure-se que o líquido seja esvaziado por igual, usando um movimento circular em torno das paredes da tigela.
- O pó seguido do líquido permite melhor integração dos componentes durante a fase crítica do umidecimento,
com esse sistema.
- Se uma quantidade significativa de pó ou líquido for derramada antes da mistura, recomece novamente.
Variar as proporções de pó e líquido altera as caracaterísticas do cimento.
- Segure firmemente a tampa junto à tigela.
- Isso previne o vazamento do vácuo.
5. Aplique o vácuo.
6. Inicie a mistura.
24
Cimentação
11 - Técnica correta para o uso da tigela de mistura a vácuo
7. Verifique o nível de vácuo na bomba
- Assegura que o cimento seja misturado no vácuo correto.
8. Observe o cimento.
9. Pare a mistura e desconecte o vácuo
- Raspe o excesso de cimento da pá.
10. O cimento agora é misturado
- O cimento estará pronto para uso de acordo com as instruções do fabricante do cimento.
Nota: a cronometragem do cimento depende da temperatura e do tipo de cimento.
25
Cimentação
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11.3674.67 8 6 • w w w. o r t o c i r. c o m . b r
28

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