Estudio biomecánico del componente femoral en las artroplastias no cementadas de cadera. Diseño de un nuevo modelo

Abstract

Nuestra Tesis Doctoral plantea el problema de la creación de un vástago femoral para usarlo sin cemento. Para ello es necesario que este vástago se adapte lo mejor posible al fémur y se propone la creación de un vástago asimétrico derecha-izquierda. Un repaso a la historia de la Artroplástia recoge la evolución de este implante y las tendencias que se van marcando para prescindir del uso del cemento. Para la creación y prueba del implante se elige una serie de características que son detalladas una por una. Posteriormente, y basándose en estas características de diseño y material, se crean dos prótesis de prueba de los tamaños intermedio y del lado derecho. Estas prótesis son realizadas primero en material blando que permita su modificación para posteriormente realizarla en metal. Las prótesis se van probando en los huesos que se han cortado para asegurarse de su perfecta adaptación. Se diseña y construye un instrumental adaptado tanto a la talla de la cavidad femoral y a la colocación de la prótesis como a la extracción de ésta. Para hacer las pruebas del vástago e instrumental así creado se recoge una serie de huesos sobre los que se realizan distintas experiencias que se detallan. Las primeras consisten en cortes de huesos que sirven para determinar la forma y tamaño de la prótesis. El resto de los huesos se usaron para la colocación de la primera prótesis que se había diseñado, viendo de esta manera sus cualidades y defectos. Se detallan cuidadosamente todos los pasos operatorios que conducen a la colocación de la prótesis, así como también la realización de controles radiográficos pre y postoperatorios. Una vez realizados la serie de implantación del primer modelo, se encuentra como resultado una serie de defectos de este primer diseño que son corregidos con una serie de modificaciones, que dan lugar a la prótesis definitiva. Esta prótesis es también probada en una serie de huesos comprobando que su adaptación es correcta. Posteriormente se realiza como control una prueba de resistencia estática por medios teóricos mediante el análisis por elementos finitos en un programa de ordenador CAD-CAM. Por último se describen las técnicas de colocación en clínica human y sumariamente la experiencia que esto ha proporcionado. La discusión de la Tesis anteriormente expuesta se basa en primer lugar en la experiencia personal a lo largo de los años en la cirugía de implante de cadera. Luego se pasa a discutir cada una de las características del implante, tanto de su forma como de su material y textura superficial. Una especial atención se le dedicó a las características que dan lugar a la forma asimétrica de la prótesis para crear una prótesis derecha-izquierda: a la curvatura del eje axial de la prótesis y a la anteversión. También se presta especial atención a uno de los puntos debatidos del diseño que es el collar de apoyo en el calcar. Por fin se hacen una serie de consideraciones sobre el diseño del instrumental. CONCLUSIONES 1. Creemos que se ha obtenido un vástago que se adapta mejor que los anteriormente conocidos, rectos y de contacto puntual entre el material y el hueso. 2. El diseño del collar de apoyo, con una orientación diferente de sus precedentes y sobre todo con técnicas simples de ajuste óptimo, garantiza una buena transmisión de las fuerzas de carga. Este apoyo es condición para una inmovilidad inicial que garantiza la osteointegración que dará la inmovilidad definitiva. 3. Otra novedad es la punta del vástago con una sección especialmente adaptada a la transmisión de fuerzas a la cara externa de la diáfisis femoral. 4. El material elegido y su forma se demostraron sólidas en las pruebas de carga exigidas para la homologación de una prótesis. 5. De todas nuestras observaciones y experiencias a lo largo de este trabajo, hemos llegado a la conclusión de que en general las prótesis son inicialmente diseñadas por los Ingenieros. Por supuesto el Cirujano Ortopédico da la idea inicial, el espíritu de lo que debe ser la prótesis, pero muchas veces tanto en lo que constituye la prótesis propiamente dicha como el instrumental, son realizados en todos sus detalles por el Ingeniero. Consideramos que esta situación no es conveniente, pero que es absolutamente indispensable para cambiarla, el que el Cirujano Ortopédico se forme en las disciplinas que permitan una intercomunicación Ingeniero-Médico. Para ello el Cirujano debe estar informado en los principios de diseño y hoy es absolutamente fundamental conocer todo lo que constituye la infraestructura informática en esta rama, es decir, el uso de los programas de CAD-CAM que son los que hoy permiten con mucha mayor facilidad de lo que nosotros pudimos hacer, la concepción y modificación de la forma y diseño de cualquier prótesis. Debe aprender también lo suficiente de ingeniería mecánica como para que su concepto sea realizable de una manera eficaz. 6. Es también necesario que al concebir una prótesis no se piense aisladamente en el implante propiamente dicho, debe haber una unidad estrecha entre el implante y el instrumental que se va a usar para su colocación. En el caso de una prótesis de cadera, tanto el vástago como el cotilo, es también absolutamente necesario tener presente desde el principio la filosofía y el instrumental que serán necesarios para la retirada de la prótesis. 7. En el diseño del instrumental debe presidir la idea de facilidad y simplidad, para un fácil uso y aprendizaje. Pero el instrumental debe ser el necesario y lo suficientemente exacto, como ortopédico, dejando lo menos posible a la improvisación. 8. A pesar de que la adaptación metal-hueso está muy mejorada con respeto al diseño inicial, consideramos no alcanzada la meta de la prótesis ideal. Es por lo tanto la etapa que se ha desarrollado, en la realización de esta prótesis y de la mayor parte de las actuales, una etapa provisional. En el futuro será necesario pensar en la realización fácil y de costo razonable de prótesis a medida que serán las únicas que verdaderamente pueden adaptarse a la extremidad superior del fémur. 9. Consideramos de absoluta necesidad diseñar prótesis de rescate, las cuales tienen una forma y unos fines diferentes a las prótesis primarias y son en el estado actual de la situación de uso cada vez más frecuente. 10. Por último, y aunque se sale del marco estricto de esta Tesis, que se ha querido fundamentalmente experimental, se ha de decir que la prótesis BASIC, que viene usándose desde hace cuatro años, ha dado el resultado apetecido. Por ello creemos que los principios que rigieron el diseño han sido buenos y que aunque aún es pronto para hablar de resultados definitivos, puesto que estos no se podrán saber hasta que pasen al menos otros 5 ó 6 años más, los resultados primarios son lo suficientemente esperanzadores.