Resumen Breve
Este video trata sobre los principios biomecánicos de la osteosíntesis, comenzando con la definición de biomecánica y su aplicación en el tratamiento de fracturas. Se explora la evolución histórica de la osteosíntesis, desde los primeros intentos hasta el desarrollo de técnicas más sofisticadas como la compresión. Se describen los cinco principios biomecánicos fundamentales: compresión, protección, tirante, sostén y tutor, detallando sus indicaciones, tipos de implantes utilizados y cómo influyen en la consolidación ósea.
- Definición y evolución de la biomecánica en osteosíntesis.
- Los cinco principios biomecánicos: compresión, protección, tirante, sostén y tutor.
- Importancia de la planificación preoperatoria y la elección del principio biomecánico adecuado.
Introducción a la Biomecánica y Osteosíntesis
La biomecánica se define como la aplicación de las leyes mecánicas a los seres vivos, estudiando las cargas y esfuerzos sobre las estructuras de soporte del cuerpo, así como el movimiento y el comportamiento de los implantes. Un principio biomecánico es la forma en que interactúan los implantes y el hueso. La osteosíntesis ha evolucionado con el tiempo, y Albin Lambotte acuñó el término en 1907, definiéndola como la reducción de una fractura y su fijación con implantes metálicos, dividiendo el proceso en exposición, reducción, fijación temporal, fijación definitiva y sutura.
Evolución Histórica de la Osteosíntesis
En los años 30, se utilizaron placas de Sherman con tornillos unicorticales y placas cortas, que no proporcionaban una compresión adecuada. También se empleó la sutura ósea con alambres, pero los resultados no eran satisfactorios. Esto impulsó el tratamiento incruento, promovido por Lorenz Böhler. Gerhard Küntscher desarrolló un clavo intramedular triangular y luego uno en forma de trébol, ranurados longitudinalmente para lograr compresión elástica transversal. Robert Danis creó un cofactor que producía compresión entre los fragmentos, logrando estabilidad absoluta y consolidación de primera intención.
El Principio de Compresión y la AO
Maurice Müller visitó a Robert Danis para conocer su experiencia, y de esta interacción surgió la AO (Arbeitsgemeinschaft für Osteosynthesefragen). La AO realizó estudios sobre la histomorfología de las fracturas sometidas a estabilidad absoluta mediante la compresión, utilizando osteotomías en radios de antebrazos de perros vivos. Se aplicó una placa recta en la superficie convexa, generando contacto íntimo entre las corticales bajo la placa y una ligera separación en el lado opuesto, logrando consolidación sin callo. Se determinaron dos tipos de consolidación: directa (en contacto íntimo con la placa) e indirecta (a través de un espacio en el lado opuesto).
Axiomas y Principios Biomecánicos
En traumatología, es común preguntarse qué implante colocar sin analizar el trazo de fractura, el tipo de paciente o la interacción entre el implante y la fractura. Esto puede llevar a resultados inadecuados y fallas del implante. Los principios biomecánicos de la osteosíntesis son fundamentales. Una misma fractura puede ser tratada con varios principios, y cada principio puede cumplirse con distintos implantes. Primero se debe elegir el principio y luego el implante. Ortega Domínguez menciona que primero se debe pensar en los principios biomecánicos y luego en los implantes.
Los Cinco Principios Biomecánicos
Los cinco principios biomecánicos son: compresión, protección, tirante, sostén y tutor. La compresión es la carga producida entre los fragmentos mediante uno o más implantes, aumentando la fricción. La protección es el uso de un implante agregado a otro bajo compresión para complementar una osteosíntesis insuficiente. El tirante es la colocación de un implante tensado en una superficie convexa para convertir fuerzas de tensión en compresión axial. El sostén es un implante que sustituye temporalmente un soporte óseo, manteniendo una distancia cuando no hay soporte. La mecánica de tutor guía los fragmentos a contactar dinámicamente hacia la consolidación.
Elementos que Participan en los Principios Biomecánicos
Los elementos que participan en los principios biomecánicos incluyen el hueso involucrado, el segmento afectado, la conformación de la fractura, la técnica utilizada y el implante. El comportamiento biomecánico depende del hueso y del segmento tratado. El principio aplicado depende del trazo de fractura: transversal (tirante o compresión), multifragmentario (sostén), oblicuo/helicoidal (compresión o protección). La técnica y el implante también influyen en el principio utilizado.
Estabilidad y Tipos de Tratamiento
El objetivo de la osteosíntesis es obtener una reducción estable. La estabilidad se define como el grado de desplazamiento inducido por una carga en el sitio de la fractura. Hay fracturas estables (sin desplazamiento visible) y con estabilidad absoluta (sin micromovimientos). El grado de estabilidad determina el tipo de consolidación. Los tratamientos para fracturas son conservador (tracción, inmovilización) y quirúrgico (compresión, ferulización). En el tratamiento conservador, la estabilidad depende del tipo de fractura, hueso, tejidos circundantes y tipo de inmovilización.
Principios de Fijación: Compresión y Ferulización
En el tratamiento quirúrgico, se emplean los principios de fijación por compresión y ferulización, que pueden combinarse. La compresión es la carga producida entre dos fragmentos óseos, logrando fijación rígida, estabilidad absoluta y consolidación primaria. La ferulización es un dispositivo rígido que inmoviliza la fractura para estabilizarla. El grado de estabilización depende del acoplamiento entre la férula y el hueso. Hay férulas externas, transcutáneas (fijadores externos) e internas (placas y clavos intramedulares).
Tipos de Férulas y Consolidación
Las férulas externas crean mucho espacio entre la férula y la fractura, siendo poco estables. Las transcutáneas (fijadores externos) son más estables, dependiendo de la cercanía de las barras al hueso. Las internas pueden ser extraóseas (placas) o intraóseas (clavos intramedulares). La ferulización permite cumplir con los principios de tutor, sostén y protección. La fijación por compresión lleva a una fijación rígida, estabilidad absoluta y consolidación primaria sin callo, mientras que la ferulización lleva a una fijación flexible, estabilidad relativa y consolidación secundaria.
Principio de Compresión: Tipos y Aplicaciones
El principio de compresión se da al producir cargas directas entre los fragmentos óseos, aumentando la fricción entre las superficies. Hay compresión estática (movimiento menor a 5 micras, estabilidad absoluta y consolidación primaria) y dinámica (fricción durante la función). La compresión puede ser transversal (estabiliza trazos oblicuos o helicoidales) o axial (trazos transversales de 30 grados o menos). La compresión transversal debe ser perpendicular al trazo y al plano de la fractura para evitar fuerzas de cizallamiento.
Compresión Axial: Métodos y Consideraciones
La compresión axial se aplica en sentido longitudinal del hueso. Puede lograrse con placas (tornillos en posición excéntrica), fijadores externos (acercando los suns) y clavos endomedulares (compresión axial dinámica). En fracturas transversales, las fuerzas de reflexión o detención se anulan al pasar por el centro. Los tornillos también pueden usarse para compresión axial en segmentos como el maléolo medial y el cuello femoral. En huesos curvos, las placas y fijadores externos pueden funcionar como tirantes.
Principio de Protección: Definición e Indicaciones
El principio de protección implica agregar un implante a otro que ya está trabajando en compresión cuando este es insuficiente para lograr estabilidad absoluta. Su objetivo es evitar la falla de una osteosíntesis insuficiente. Se utiliza con dos implantes iguales (ej., dos tornillos) o diferentes (ej., tornillo de compresión protegido por una placa). También se aplica en implantes compuestos como clavos endomedulares con bloqueo distal. Está indicado en trazos susceptibles de compresión donde la compresión inicial no es suficiente, tanto en diáfisis como en metáfisis y en cualquier hueso.
Aplicación del Principio de Protección
Todos los fragmentos de una fractura deben fijarse mediante compresión para cumplir con el principio de protección. Si se dejan trazos sin fijar, se estaría hablando de un principio de sostén. En un trazo transversal en hueso curvo, se hablaría de un principio de tirante. En fracturas de tibia proximal con estructuras verticales, se pueden usar tornillos de compresión más una placa de protección, siempre que no haya hundimientos.
Principio de Tirante: Definición y Objetivos
El principio de tirante es un implante tensado en la superficie convexa de un hueso con una fractura transversal. La distribución típica de fuerzas en un hueso es de tracción en la parte externa y compresión en la interna. El objetivo es convertir las fuerzas externas de tensión en fuerzas de compresión axial. Está indicado en trazos transversos en huesos curvos, rótula y maléolos. En la superficie cóncava debe existir soporte óseo para que haya contacto y compresión.
Implementación del Principio de Tirante
El tirante se emplea con dos modalidades de compresión: estática (en la cortical pegada al implante) y dinámica (en la cortical opuesta). Se puede obtener con diferentes implantes, como cerclaje con alambre (aunque no es muy estable), alambres con clavos de Kirchner (aumentan la estabilidad), placas (en fracturas transversales de huesos curvos, pretensadas) y fijadores externos (tensado al acercar los tornillos). El uso de fijadores externos como tirante ha caído en desuso por su inestabilidad.
Principio de Sostén: Definición y Controversias
El principio de sostén se logra cuando un implante funciona como sustituto temporal de un soporte óseo. Es temporal, ya que el hueso consolidado termina protegiendo al implante. El soporte óseo es un hueso capaz de resistir la carga de otros fragmentos sin sufrir deformidad plástica. Este principio permite mantener una distancia donde no hay soporte óseo, impidiendo la compresión. La controversia surge porque en el ámbito anglosajón, cualquier placa colocada en un sitio anatómico en voladizo se denomina "buttress" (sostén).
Aplicaciones del Principio de Sostén
En fracturas por cizallamiento verticales en tibias proximales sin hundimiento, se pueden usar tornillos por compresión protegidos por una placa (protección, no sostén). Si hay hundimiento, se aplica el principio de sostén, manteniendo la reducción mediante el sostén del soporte óseo perdido. El implante (tornillo con placa) cruza la zona del hundimiento y se apoya en hueso sano. También se aplica en fracturas multifragmentarias, donde el implante sirve como puente para el paso de las cargas.
Principio de Tutor: Definición y Objetivos
El principio de tutor se representa con una caña que guía un retoño de árbol. En osteosíntesis, el implante guía el hueso fracturado para propiciar el contacto entre sus fragmentos y lograr la consolidación. El término tutor se ha usado como sinónimo de fijación externa o clavo endomedular, pero solo lo son cuando permiten un desplazamiento longitudinal y compresión dinámica entre los fragmentos. Por definición, es aquel implante que permite alinear y estabilizar una fractura y sus fragmentos para que contacten dinámicamente hacia su consolidación.
Implantes y Evolución del Principio de Tutor
El objetivo del principio de tutor es dirigir los fragmentos óseos de manera dinámica para propiciar su consolidación, sobre todo en trazos transversales en el istmo de huesos largos que soportan carga (fémur y tibia). Los implantes utilizados son los clavos endomedulares ranurados no bloqueados y el fijador externo dinamizado. En el siglo XVI, se introducía madera en el canal medular para dar estabilidad. En el siglo XX, se crearon técnicas intramedulares y clavijas de marfil. En 1917, se usó hueso autógeno intramedular, pero no causaba compresión transversal.
Desarrollo y Consideraciones Actuales del Principio de Tutor
En 1931, Smith-Petersen reportó excelentes resultados con clavos endomedulares. Küntscher desarrolló los clavos en trébol, que producían compresión elástica transversal. Fischer hizo un fresado medular para colocar el clavo lo más ancho posible y aumentar la estabilidad. Los clavos deben ser ranurados para propiciar la compresión elástica transversal. Los clavos no bloqueados son poco estables en rotación. En los 90, se documentó el primer clavo bloqueado, pero se plantea que al hacer un bloqueo, se tratarían dos implantes con dos funciones (protección, no tutor).
Limitaciones y Conclusiones sobre el Principio de Tutor
Si el clavo se utiliza para tratar una fractura diafisiaria multifragmentaria sin soporte óseo y se fija de manera estática para evitar acortamientos, se estaría hablando de un principio de sostén, no de tutor. Tratar fracturas con clavos no es sinónimo de tutor. Todo clavo que cuenta con un sistema de bloqueo deja de ser tutor y pasa a ser protección. Los teens logran estabilidad al ejercer presión contra el hueso a diferentes niveles, evitando la traslación longitudinal (sostén). El fijador externo sí puede funcionar como tutor en la transportación ósea. Ningún implante es sinónimo del principio biomecánico, dependiendo de cómo se aplica y cómo funciona en combinación con el hueso.
