REVISTA DE ORTOPEDIA Y TRAUMATOLOGÍA
Volumen 42, pp 318-323
INVESTIGACIÓN
Bloqueo fisario mediante implantes reabsorbibles. Estudio experimental en conejos*
J. GIL-ALBAROVA*, M. MELGOSA**, R. GIL-ALBAROVA**, M. FINI***, N. ALDINI NICOLO***, R. GIARDINO*** y F. SERAL*
*.Servicio de Cirugía Ortopédica y Traumatología. **.Unidad Mixta de Investigación. Hospital Clínico Universitario Lozano Blesa. Universidad de Zaragoza. ***.Servizio di Chirurgia Sperimentale. Istituto di Ricerca Codivilla-Putti. Istituto Ortopedico Rizzoli. Bologna. Italia.
RESUMEN: Estudiamos la utilidad de los tornillos autorreforzados de ácido poliglicólico (APG) como método de epifisiodesis del trocánter mayor en conejos. Fueron intervenidos 15 conejos de 10 semanas de edad mediante la implantación de un tornillo en el trocánter mayor izquierdo (TMI) a través de la fisis trocantérea. La misma perforación se realizó en el trocánter mayor derecho (TMD) sin emplazar tornillo. Los animales fueron divididos en tres grupos de cinco, según el seguimiento postoperatorio (1, 2 y 3 meses). Se practicaron radiografías estandarizadas de ambos fémures en todos los animales mensualmente hasta el sacrificio. Se evaluó la distancia articulotrocantérica (DAT) y el ángulo cervicodiafisario (ACD). Tras la muerte de los animales se realizó un estudio histológico. La perforación sobre el TMD generó un puente óseo en todos los animales. Los tornillos de APG no mostraron una capacidad de compresión suficiente para modificar los valores de la DAT y ACD, comportándose como material de interposición fisario. Su progresiva degradación periférica dio paso a la formación de pequeños puentes óseos en el TMI, de menor tamaño a los observados en el TMD. Nuestros resultados sugieren el diseño de implantes
reabsorbibles en la cirugía del cartílago de crecimiento, tanto como material de interposición en el tratamiento de puentes fisarios como método de bloqueo fisario temporal por compresión.
PALABRAS CLAVE: Cadera. Polímeros biodegradables. Epifisiodesis.
PHYSEAL BLOCK WITH ABSORBABLE IMPLANTS
ABSTRACT: We studied the usefulness of screws self-reinforced with polyglycolic acid (PGA) as a method for epiphyseodesis of the greater trochanter of rabbits. Fifteen 10-week-old rabbits underwent implantation of a screw on the left greater trochanter (LGT) through the trochanteric physis. The right greater trochanter (RGT) was perforated but no screw was placed. The animals were divided into three groups of five according to postoperative follow-up time (1, 2 and 3 months). Standardized radiographs were made at monthly intervals of both femurs of all animals until killed. The joint-trochanter distance (JTD) and cervico-diaphyseal angle (CDA) were evaluated. After animals were killed, a histological study was made. RGT perforation generated a bone bridge in all animals. PGA screws did not produce enough compression to modify JTD and CDA values and behaved like a physeal interposition material. Progressive peripheral deterioration of the screws led to the formation of bone bridges in the LGT, which were smaller than those observed in the RGT. Our
results suggest the use of absorbable implants in growth cartilage surgery as an interposition material for the treatment of physeal bridges and as a method of producing temporary physeal block by compression.
KEY WORDS: Hip. Biodegradable polymers. Epiphyseodesis.
El hipercrecimiento relativo del trocánter mayor es causado frecuentemente por el bloqueo fisario parcial o completo de la fisis femoral proximal,20 lo que a menudo se asocia a un cuello femoral corto y ancho.2 Su relación con la necrosis avascular de la cabeza femoral, entre otras causas ha sido bien documentada.8,13,14,19,29 Este hipercrecimiento relativo del trocánter mayor condiciona una disfunción biomecánica de la cadera, resultando inefectivos los músculos abductores durante la marcha, lo que provoca cojera acompañada de un signo positivo de Trendelembourg.15 La morfología final del extremo proximal del fémur es determinada por la velocidad de crecimiento relativa de las fisis trocantérea y de la cabeza femoral.9
La mayoría de los autores recomiendan la realización de una epifisiodesis del trocánter mayor en niños menores de 8 años y la transposición distal y lateral del trocánter mayor en niños mayores,2,9,11,15,29,31 considerando que estos procedimientos permiten al menos mejorar la biomecánica de la cadera.
Las aplicaciones clínicas más comunes de los implantes biodegradables en la clínica humana son la fijación de fracturas maleolares, fracturas de codo y mano y fracturas fisarias.1,3,4,6,12,14,22,24,27 En este estudio investigamos la utilidad de los tornillos APG como método de epifisiodesis del trocánter mayor en conejos.
Animales y Método
Se emplearon 15 conejos New Zealand de 10 semanas de edad y un peso de 1.650 ± 0,2 kg. A través de una incisión sobre el trocánter mayor izquierdo (TMI) y tras exponer la cara lateral del mismo respetando su vértice se implantó un tornillo (Biofix®) de 4,5 mm de diámetro que alcanzaba la cortical diafisaria opuesta, previa perforación con broca de 3,2 mm y terraja de 4,5 mm. La misma perforación y terrajado se llevó a cabo sobre el trocánter mayor derecho (TMD), aunque sin implantar tornillo. Como profilaxis antibiótica se empleó cefazolina intramuscular (100 mg/kg) iniciada preoperatoriamente y que se prolongó durante 3 días.
Los 15 animales se dividieron en tres subgrupos de cinco (A, B y C) en dependencia del seguimiento postoperatorio (1, 2 y 3 meses, respectivamente). Se practicaron radiografías en una proyección anteroposterior estandarizada de ambos fémures de forma preoperatoria al finalizar la operación y mensualmente hasta la muerte de los animales. En dichas radiografías se midieron la DAT y ACD.
Tras el sacrificio se extrajeron ambos fémures para el estudio histológico mediante la inclusión en metacrilato. Las preparaciones histológicas fueron teñidas con azul de toluidina.
Resultados
Todos los animales sobrevivieron a la intervención. Un animal del Grupo A y otro del Grupo C murieron en la primera semana del postoperatorio por diarrea. El resto de los animales finalizaron el seguimiento previsto. En el momento de extraer los fémures se observó la existencia de tres colecciones caseosas sobre el fémur izquierdo de tres animales, sin fistulización al exterior, cuyo cultivo fue positivo a Pasteurella multocida.
Las Tablas 1 y 2 muestran los resultados de las mediciones radiológicas. Debido a la morfología del extremo proximal del fémur del conejo los valores de la DAT fueron siempre negativos. No se observaron variaciones relevantes en los valores de la DAT y ACD. El estudio radiológico demostró imágenes de osteolisis delimitadas por áreas de esclerosis en el trocánter mayor izquierdo de los animales, traducción del proceso inflamatorio subyacente debido a la degración de los implantes (Fig. 1). No se produjeron fracturas.
| Tabla 1. Valores del ángulo cervicodiafisario (°). | ||||||||
| D | I | D | I | D | I | D | I | |
| Preoperatorio | Preoperatorio | 1 mes | 1 mes | 2 meses | 2 meses | 3 meses | 3 meses | |
| Grupo A | ||||||||
| -- A1 | 139 | 138 | 140 | 140 | -- | -- | -- | -- |
| -- A2 | 139 | 139 | 142 | 142 | -- | -- | -- | -- |
| -- A3 | 138 | 138 | 140 | 140 | -- | -- | -- | -- |
| -- A4 | 139 | 139 | 140 | 140 | -- | -- | -- | -- |
| Grupo B | ||||||||
| -- B1 | 140 | 140 | 140 | 140 | 142 | 142 | -- | -- |
| -- B2 | 139 | 139 | 140 | 140 | 140 | 142 | -- | -- |
| -- B3 | 138 | 138 | 140 | 140 | 142 | 142 | -- | -- |
| -- B4 | 138 | 138 | 140 | 140 | 140 | 140 | -- | -- |
| -- B5 | 138 | 138 | 142 | 142 | 142 | 142 | -- | -- |
| Grupo C | ||||||||
| -- C1 | 140 | 140 | 140 | 140 | 142 | 142 | 142 | 142 |
| -- C2 | 139 | 139 | 142 | 142 | 144 | 144 | 144 | 144 |
| -- C3 | 140 | 140 | 142 | 142 | 142 | 142 | 144 | 144 |
| -- C4 | 138 | 138 | 140 | 140 | 142 | 142 | 142 | 142 |
| D: Derecha. I: Izquierda. | ||||||||
| Tabla 2. Valores de la distancia articulotrocantérea (mm). | ||||||||
| D | I | D | I | D | I | D | I | |
| Preoperatorio | Preoperatorio | 1 mes | 1 mes | 2 meses | 2 meses | 3 meses | 3 meses | |
| Grupo A | ||||||||
| -- A1 | 3 | 3 | 3 | 2 | -- | -- | -- | -- |
| -- A2 | 3 | 3 | 3 | 3 | -- | -- | -- | -- |
| -- A3 | 4 | 4 | 4 | 4 | -- | -- | -- | -- |
| -- A4 | 3 | 3 | 3 | 3 | -- | -- | -- | -- |
| Grupo B | ||||||||
| -- B1 | 4 | 4 | 3 | 4 | 3 | 4 | -- | -- |
| -- B2 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | -- | -- |
| -- B3 | 4 | 4 | 3 | 4 | 3 | 4 | -- | -- |
| -- B4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 3 | 3 | -- | -- |
| -- B5 | 4 | 4 | 3 | 3 | 3 | 3 | -- | -- |
| Grupo C | ||||||||
| -- C1 | 4 | 4 | 3 | 3 | 2 | 3 | 2 | 3 |
| -- C2 | 4 | 4 | 3 | 3 | 2 | 3 | 1 | 3 |
| -- C3 | 3 | 3 | 2 | 3 | 2 | 3 | 1 | 2 |
| -- C4 | 3 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| D: Derecha. I: Izquierda. | ||||||||
Figura 1. Radiografía de fémur izquierdo al mes del postoperatorio. Obsérvese la reacción perióstica junto con la osteolisis trocantérea delimitada por áreas de esclerosis en el trayecto del implante.
Los tornillos mantuvieron su forma macroscópica en los animales sacrificados al mes del postoperatorio (Grupo A), no siendo reconocibles en estadios posteriores. En el estudio histológico se hizo visible la existencia de un puente óseo en el TMD de todos los animales desde el primer mes del postoperatorio. Este puente óseo rellenaba la totalidad de la perforación del cartílago de crecimiento y mostró una maduración progresiva en los estadios posteriores (Fig. 2).
Figura 2. Espécimen del TMD a los 3 meses del postoperatorio. Puente óseo fisario ocupando la totalidad de la perforación.
Sin embargo, en los animales del Grupo A el tornillo emplazado en el TMI mantenía su morfología al mes del postoperatorio, impidiendo la formación de tejido óseo a través de la perforación realizada en el cartílago de crecimiento (Fig. 3). A los 2 meses del postoperatorio pudo observarse en los conejos del Grupo B que la degradación periférica del tornillo permitía la formación de tejido óseo desde ambos lados del cartílgo de crecimiento, dando lugar a pequeños puentes óseos marginales (Fig. 4). A los 3 meses del postoperatorio la mayor degración del tornillo se acompañó de un mayor crecimiento óseo a través de la fisis en la periferia del tornillo, aunque sin alcanzar las dimensiones del puente fisario observado en el TMD (Fig. 5). En este momento se observó un adelgazamiento de las fisis trocantéreas con osificación progresiva debido a la maduración esquelética del animal.
Figura 3. Espécimen del TMI al mes del postoperatorio. Íntimo contacto entre el tornillo de APG y la fisis. No se observa crecimiento óseo a través de la perforación, pudiendo identificarse pequeños fragmentos fisarios arrastrados hasta la metáfisis por el propio tornillo.
Figura 4. Espécimen del TMI a los 2 meses del postoperatorio. La degradación periférica del tornillo permite el crecimiento óseo desde ambos lados de la fisis.
Figura 5. Espécimen del TMI a los 3 meses del postoperatorio. La mayor degradación del tornillo se acompaña de un mayor crecimiento óseo a través de la fisis, aunque sin alcanzar las dimensiones del puente óseo observado en el TMD.
Discusión
Las técnicas de epifisiodesis y transposición mantienen hoy día sus indicaciones en el tratamiento del hipercrecimiento relativo del TM. Estas técnicas utilizan como material de osteosíntesis más común los tornillos metálicos,2,11,19,20,31 aunque este tipo de implantes no son imprescindibles.9,15,29 Por otra parte es cada vez más frecuente el empleo de implantes de osteosíntesis reabsorbible en la clínica humana, con la ventaja sobre los implantes metálicos de no precisar una extracción posterior.1,3,4,6,12,22,24,27 Sin embargo, los tornillos biodegradables presentan una menor capacidad de compresión, aunque suficiente para mantener la estabilidad de la osteotomía o de la fractura sobre la que se aplican una vez reducida.1,4,6 Su empleo en el tratamiento de las fracturas fisarias ha permitido comprobar que la degradación de este tipo de material no daña al cartílago de crecimiento.3,5,7,12,22
Todos los animales de nuestro estudio desarrollaron un puente óseo en la fisis trocantérea derecha tras su perforación, tal y como ya ha sido referido por otros autores.10,25 En el TMI nuestras observaciones histológicas demuestran que durante el tiempo en que el tornillo mantuvo su estructura actuó como un material de interposición a nivel del cartílago de crecimiento, impidiendo la formación de un puente óseo de una forma similar a la observada por otros autores con otros materiales.16,17,28 Sin embargo, nuestros resultados radiológicos sugieren que la capacidad de compresión de estos implantes sobre la fisis trocantérea fue insuficiente para detener su crecimiento26,30 y provocar una modificación relevante de la DAT y del ACD. Otra posible explicación a este hecho es que la presión de crecimiento fisario superase la resistencia del implante y fuera capaz de provocar su rotura como ha sido referido en otros trabajos experimentales.21,22
Tal y como ha sido observado por otros autores,21,23 la posterior degradación periférica del implante a los 2 meses del postoperatorio dio paso a la formación de puentes óseos a través del cartílago de crecimiento, aunque de pequeño tamaño en comparación con los observados en el TMD e insuficientes para detener el crecimiento fisario. El pequeño tamaño de dichos puentes óseos, junto con la pérdida de las propiedades mecánicas de los tornillos en proceso de degradación, puede explicar la ausencia de cambios en los valores de la DAT y del ACD.
La mayor degradación de los tornillos observada a los 3 meses del postoperatorio permitió el desarrollo de los puentes óseos periféricos, aunque siempre de menor tamaño que los observados en el TMD. Tampoco en este momento los valores de la DAT y del ACD mostraron cambios valorables, ya que los puentes óseos formados resultados ineficaces sobre una fisis que se estaba cerrando y sobre la que el tornillo degradado no ejercía compresión alguna.
Nuestros resultados sugieren el empleo de los implantes reabsorbibles en la cirugía del cartílago de crecimiento en dos diferentes posibilidades: a) como simple material de interposición en el tratamiento de un puente óseo fisario, y b) como implantes con mayor capacidad de compresión y conocido período de reabsorción para conseguir temporalmente un bloqueo fisario por compresión que pudiera cesar en el tiempo una vez reabsorbido el implante sin dañar al cartílago de crecimiento. En ambos casos tanto el diseño como las propiedades mecánicas y el tiempo de reabsorción del material empleado deberían establecerse en dependencia de las necesidades clínicas del caso a tratar. A tal efecto existe hoy día la posibilidad de fabricar implantes reabsorbibles con el diseño y características deseados.18,32
Correspondencia:
Dr. J. GIL-ALBAROVA.
Fray Luis Amigó, 2, 1.° C. 50006 Zaragoza.
*.VI Premio Prodesfarma-SECOT 1997.
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