Inestabilidad de la Artroplastia Total de Cadera

Ezquerra Herrando, Laura
Albareda Albareda, Jorge (dir.) ; Seral García, Belén (dir.)

Universidad de Zaragoza, 2014


ISBN: 978-84-697-0950-4

Resumen: INTRODUCCIÓN La artroplastia total de cadera (ATC) es un procedimiento muy frecuente en los Servicios de Cirugía Ortopédica y Traumatología, y aunque su efectividad es muy elevada, no está exenta de complicaciones como son el aflojamiento aséptico, luxaciones, infección y fracturas periprotésicas. A pesar de los avances en las técnicas y modelos protésicos, la luxación sigue siendo la segunda complicación más frecuente después del aflojamiento aséptico en las artroplastias totales de cadera. Se produce en el 0¿3 % al 10% de las artroplastias primarias de cadera y hasta en el 28% de las artroplastias de revisión. Existen diversas clasificaciones de la luxación de la ATC. Según el tiempo: precoz (<3 meses) y tardía (>3 meses). Según el número: simple o recurrente. Según la dirección: anterior (donde clínicamente se observa el miembro afectado en rotación externa y en extensión) y posterior (miembro inferior en rotación interna y en flexión). Según el mecanismo de lesión: traumático o espontáneo. Y según la etiología, la clasificación de Dorr, importante ya que conociendo la causa de luxación se decidirá la actitud terapéutica (Posicional: no alteración radiológica de componentes sin disbalance de partes blandas (10%); Malposición de componentes (33%); Disbalance de tejidos blandos: musculatura, trocánter mayor, vuelo femoral (Offset) (33%); Combinación de II y III). Por otro lado, se han estudiado ampliamente los factores de riesgo que se consideran asociados a una mayor probabilidad de luxación protésica. Factores relacionados con el paciente como edad, sexo, alteraciones cognitivas o neuromusculares, diagnóstico inicial, cirugía previa. Factores relacionados con la cirugía como vías de abordaje, características de los componentes, mediciones radiológicas pre y postquirúrgicas. Sin embargo, en relación con muchos de ellos sigue existiendo controversia. Dada la alta incidencia de la luxación de la artroplastia total de cadera y la falta de unanimidad en relación con algunos de los factores de riesgo que la favorecen, se plantea este trabajo de investigación clínico-computacional con los siguientes objetivos: clínicos: determinar los factores de riesgo asociados a la luxación protésica y categorizarlos por orden de importancia, y computacionales: simular un modelo protésico con distintos tamaños de componentes y sus rangos de movimiento máximo antes de producirse el choque entre componentes y la luxación, además de correlacionar los hallazgos computacionales con los clínicos para determinar los arcos de movimiento seguros en cada angulación y anteversión del cotilo. DESARROLLO TEÓRICO ESTUDIO CLÍNICO POBLACIÓN Y MUESTRA Se han recogido los episodios de luxación de la ATC diagnosticados y tratados en nuestro centro desde el año 1994 hasta el año 2011. En este periodo han sido implantadas 2227 artroplastias, de las cuales 1338 fueron cementadas, del modelo Exeter-Müller y 889 no cementadas, del modelo Zweymüller que a partir del 2004 pasó a denominarse SL-Plus. Cuarenta y seis pacientes, 35 casos de Exeter-Müller y 11 de Zweymüller--SL-Plus, han sufrido una luxación protésica, por lo que constituyen el grupo de Casos. Los criterios de inclusión han sido que las artroplastias hubiesen sido implantadas en nuestro centro y que correspondiesen a los modelos antes descritos. Se han elegido estos criterios con el fin de disponer de todos los datos referentes a la causa que determinó la necesidad de una artroplastia, así como del protocolo quirúrgico, la historia clínica, los estudios radiológicos evolutivos. El grupo Control se ha formado con 83 pacientes (39 ATC cementadas y 44 no cementadas) con los mismos modelos de artroplastia, concordantes en edad con el grupo Casos, elegidos de forma aleatoria, a los que se les ha implantado una artroplastia total en nuestro servicio con una antigüedad concordante a la del grupo Casos. VARIABLES RECOGIDAS En todos los pacientes incluidos en el estudio se recogieron los factores de riesgo de luxación descritos en la literatura. 1.- Factores relacionados con el paciente: Género, Edad, Diagnóstico subyacente (categorizado como artrosis, fractura, fractura patológica, artritis reumatoide, necrosis avascular), Cirugía previa de cadera, Disfunción neuromuscular (Parkinson, Alzheimer), Falta de cumplimiento de las normas profilácticas anti-luxación, Disfunción cognitiva, Abuso de alcohol y drogas. 2.- Factores relacionados con la técnica quirúrgica: Vía de abordaje (Todos los pacientes fueron intervenidos mediante el abordaje antero-lateral de Hardinge-Bauer), Orientación de los componentes medido sobre radiografías Antero-Posteriores de pelvis [Ángulo de Abducción o Inclinación y Ángulo de versión del Cotilo según el método de Riten Pradhan: Anteversión = arcsen (p/0¿4xD)], Tensión de las partes blandas (Efecto Voss pre y postquirúrgico, Vuelo Femoral u Offset pre y postquirúrgico, Longitud del cuello femoral pre y postquirúrgico), Experiencia del cirujano (categorizada en dos grupos como cirujanos con más o menos de 10 años de experiencia) e Infección (tanto de la herida quirúrgica como profunda). 3.- Factores relacionados con el diseño del implante: Tamaño de la cabeza (Todos los implantes tenían un tamaño de cabeza femoral de 28 mm, salvo un único caso en el que el tamaño fue de 32 mm), Relación de tamaño cabeza-cuello, Relación de tamaño cabeza-acetábulo, Diseño del componente acetabular. Todos los pacientes a los que se les implantó la ATC recibieron profilaxis antibiótica con Cefazolina 1 g o Dalacín Fosfato 600 mg (en caso de alergia) en la inducción anestésica y profilaxis antitrombótica con heparina de bajo peso molecular al menos 12 horas antes de la intervención quirúrgica. Se realizó un seguimiento medio de 5 años en los pacientes de ambos grupos, en las Consultas Externas del centro para la detección de posibles complicaciones. ANÁLISIS ESTADÍSTICO Los datos estadísticos se han procesado con el programa SPSS (versión 15.0; SPSS Inc, Chicago, Ill) y con un nivel de significación de p<0¿05. ESTUDIO COMPUTACIONAL Se ha simulado un modelo protésico mediante el método de los elementos finitos para estudiar el efecto del diámetro de la cabeza de la prótesis, el ángulo de inclinación y anteversión en el choque de los componentes y la posterior luxación de la ATC. Los tamaños de cabeza considerados para el estudio fueron 28, 32 y 36 mm por ser los usados con mayor frecuencia en la práctica clínica. En todos los modelos se utilizó un diámetro exterior del cotilo de 52 mm dado que es el tamaño mínimo requerido en la mayoría de los implantes para las cabezas de 36 mm. Respecto a los ángulos de inclinación y anteversión se establecieron según el área de seguridad de Lewinnek (Inclinación 40º±10º, Anteversión 15º±10º) con valores de inclinación de 25º, 40º y 60º y anteversión de 0º, 15º y 25º. Para cada combinación de los factores anteriores se estudiaron dos posiciones, flexión de 90º, equivalente a que el paciente esté sentado y extensión de 0º, equivalente a la bipedestación. En cada una de ellas se analizó el efecto de la rotación externa e interna hasta que se producía el choque entre componentes y la luxación protésica. Se ha considerado que los rangos de movilidad máxima en rotación interna y externa de la cadera son 40º y 60º respectivamente como está descrito en la literatura. GEOMETRIA Y MODELO DE ELEMENTOS FINITOS La geometría y dimensiones del implante se obtuvieron a través de las imágenes TAC de una prótesis Exeter desarrolladas en Abaqus CAE v6.11 formado por dos partes. El acetábulo fue simulado como sólido deformable a partir de una superficie de revolución. La cabeza y el vástago fueron simulados como cáscara rígida discreta. En el caso de la cabeza se realizó como una superficie de revolución y en el caso del vástago como una superficie extruida. El acetábulo fue mallado con 10164 elementos hexaédricos tipo C3D8R y la cabeza y el vástago con 2900 elementos triangulares y cuadrilaterales tipo R3D3 y R3D4, respectivamente. PROPIEDADES DE MATERIAL Y NO LINEALIDAD DEL PROBLEMA SIMULADO El componente acetabular se simuló como polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE). Se le asignó un módulo elástico E=940 MPa, un coeficiente de Poisson ¿=0.3 y un límite de fluencia de 26,26 MPa, simulándose las propiedades plásticas del polietileno. En cuanto a las propiedades de interacción se asignó a la cabeza y el cuello como superficies maestras y la semiesfera interna del acetábulo y la corona circular como superficie esclava. Se introdujo un comportamiento mecánico tangencial isotrópico, con un coeficiente de fricción de 0.038. Para cada una de las combinaciones anteriores se estudió el Rango de Movimiento (ROM) y el Momento Resistente (RM) hasta el choque y la luxación, así como la distribución de tensiones en la superficie del cotilo. CONCLUSIONES En este estudio clínico y computacional sobre la inestabilidad de la artroplastia total de cadera llegamos a las siguientes conclusiones: 1.- La relativamente baja incidencia de luxación protésica, así como el origen multifactorial de esta temida complicación lo convierten en un tema complicado y poco apetecible para su investigación, con grandes dificultades para llegar a conclusiones. 2.- La edad avanzada, el deterioro cognitivo y la fractura son los principales factores favorecedores de la luxación protésica. 3.- La implantación del cotilo con una anteversión menor de 10º-15º es el factor de técnica quirúrgica más importante para la aparición de luxación protésica. 4.- La metodología con elementos finitos permite estudiar la estabilidad de la artroplastia total de cadera, siendo especialmente útil la valoración del Momento Resistente. 5.- El área de seguridad libre de luxación comprende una posición de cotilo con una inclinación de entre 40º - 60º y una anteversión de 15º - 25º. 6.- Restaurar la tensión de las partes blandas es determinante para lograr una artroplastia estable, tanto el defecto como el exceso de tensión predispondrán a la luxación. 7.- Las cabezas de mayor tamaño son más estables, siempre que se mantengan las proporciones adecuadas con respecto al tamaño del cuello y del cotilo. 8.- Aún sin obtenerse diferencias estadísticamente significativas, la mayor experiencia del cirujano supone un riesgo progresivamente menor de luxación protésica. 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Pal. clave: artroplastia ; prótesis ; atc

Área de conocimiento: Cirugía

Departamento: Cirugía, Ginecología y Obstetricia

Nota: Presentado: 23 05 2014

Nota: Tesis-Univ. Zaragoza, Cirugía, Ginecología y Obstetricia, 2014