Evaluation of a novel transcortical pin-sleeve system in a calf model

Le desserrage des tiges est une complication fréquente des plâtres avec tiges transcorticales (TP) chez les grands animaux, nécessitant souvent leur retrait prématuré avant la guérison des fractures. Les charges excessives centrées sur le cortex à l’interface os-tige proximo-externe et disto-interne causent de l'ostéolyse. En utilisant un modèle de veau nouveau-né, ce projet a évalué un nouveau système de tige-manchon et anneau integré dans un plâtre (PS) optimisé pour réduire la contrainte péri-implant et le stress à l'interface os-implant. On a émis l'hypothèse que les PS se traduiraient par une ostéolyse péri-implant moindre par rapport aux TP.  Dix veaux en bonne santé, de 3 semaines d'âge, ont été implantés avec les TP ou PS dans le métacarpe droit, à raison de 2 implants par veau. Les veaux ont été observés quotidiennement pour le confort et la boiterie et ont été euthanasiés à 28 jours. Les données recueillies comprenaient les radiographies à la chirurgie et à l'euthanasie et les mesures histomorphométriques de contact os-implant sur des échantillons non-décalcifiés avec les implants in situ. Les données ont été analysées en utilisant le test de Cochran-Mantel-Haenszel, une valeur de P <0,05 a été considérée comme significative.  L'épaisseur corticale était plus importante pour les implants distaux que proximaux pour les deux groupes lors de la chirurgie (P = 0,03), mais était similaire entre les groupes (P > 0,3). Les veaux avec TP ont développé une boiterie plus tôt (au jour 21) que les veaux avec PS (P = 0,04). Histologiquement, il y avait plus de contact direct os-implant cortical pour les implants PS distaux que les implants TP (P = 0,04).  La jonction métaphyso-diaphysaire osseuse où les implants proximaux étaient situés est impropre aux deux systèmes; chacun a un minimum de contact os-implant et de l'ostéolyse extensive. Le système PS n'ayant pas causé une ostéolyse importante lorsque implantés dans l'os diaphysaire et peut-être une alternative convenable aux TP pour des fractures comminutives des membres distaux. Pin loosening is a common complication of transfixation pincasts (TP) in large animals, often necessitating premature removal before fracture healing. The excessive loads centered on the proximo-external and disto-internal cortices of the bone-pin interface cause osteolysis. Using a neonatal calf model, this project evaluated a novel pin-sleeve and ring cast system (PS) optimized to decrease peri-implant strain and evenly share stress at the bone-implant interface. It was hypothesized that PS would result in less peri-implant osteolysis compared to TP. Ten, 3-week-old, healthy calves were implanted with either TP or PS in the right metacarpus, 2 implants per calf. Calves were scored daily for lameness and were euthanized at day 28. Collected data included radiographs at surgery and euthanasia and histomorphometric measures of bone-implant contact on non-decalcified specimens with the implants in situ. Data was analyzed using Cochran-Mantel-Haenszel test; a P-value <.05 was considered significant. The cortical thickness was larger for distal implants than proximal implants for both groups at surgery (P = 0.03), but were similar between groups (P > 0.3). TP calves developed lameness sooner, at day 21, than PS calves (P = 0.04). Histologically, there was more direct cortical bone-implant contact for PS distal implants than TP implants (P = 0.04). The metaphyseal-diaphyseal junction where the proximal implants were situated is unsuitable bone for either system; each had minimal bone-implant contact and extensive osteolysis. The PS system did not cause significant osteolysis when instrumented in diaphyseal bone and is a suitable alternative to TP for comminuted distal limb fractures.

Keyphrases: Plâtres, Tiges transcorticales, Ostéolyse péri-implant, Fixateur externe, Veau, Calf model, Transfixation pin cast, Peri-implant osteolysis, External skeletal fixation