LA ARTROPLASTIA TOTAL DE CADERA
¿QUÉ SABEMOS SOBRE LOS MATERIALES DE LAS PRÓTESIS?
Cuando un paciente va a ver un ortopedista por un dolor en la cadera y el médico le dice que su patología requiere de una prótesis total de cadera (PTC), lo primero que se imagina cualquier paciente es: “me van a poner una prótesis de platino… o de titanio”. Lo cierto es que parece haber un desconocimiento total sobre los materiales que se van a utilizar en una prótesis articular y en especial de cadera, por lo tanto, es pertinente hablar un poco sobre este tema.
Comenzaremos diciendo que una PTC no es simplemente un implante artificial que se colocará en el paciente en lugar de su cadera, sino que va más allá de un simple “implante”, porque debe realizar la misma función física y soportar además otras solicitaciones mecánicas que realiza la cadera natural (flexión, compresión, rotación, tracción…). Por supuesto que ningún material soporta todas estas solicitaciones, terminará seguramente con el fallo del implante que sería la ruptura o quizás el desgaste. Por otro lado, deben soportar las reacciones biológicas naturales del cuerpo en presencia de un objeto extraño, sobre todo oxidación o producción de una serie de reacciones alérgicas en el paciente hasta llegar al rechazo. La ciencia juega un papel importante, ha logrado una serie de aleaciones con ciertos metales que permiten tener mayor durabilidad, menor rechazo y mayor desempeño físico para soportar mejor las solicitaciones mecánicas, de tal suerte que prácticamente todos los implantes elaborados por empresas “serias” son de excelente calidad variando solo en los diseños.
Biomecánica
Es una rama de la física que se dedica al estudio del movimiento del cuerpo humano. Esta disciplina aplicada al par hueso – prótesis (cadera-implante), nos ha permitido tener una serie de conocimientos muy importantes, que en la actualidad es obligado ser estudiado por todo cirujano ortopedista que presume de ser “especializado en cirugía artroplástica”. Hay distintos materiales utilizados en PTC, la característica es que deben soportar el desgaste de las superficies en fricción o rozamiento y tener mayor durabilidad sin ser afectados por el organismo humano ni afectar al implante.
Tipos de material utilizados en ATC
Polietilenos. Son un tipo de plástico ampliamente utilizado en el mundo de la industria. Una parte de ellos, tecnológicamente muy desarrollado, es el llamado de ultra alta densidad y pureza y es la más socorrida en el mundo de las prótesis de cadera. Su uso se limita a la parte del acetábulo donde funciona como si fuera un “falso cartílago” por sus propiedades de ser relativamente blanda, acojinada, elástica, con gran resistencia a corrosiones e inclusive a muchas bacterias, fácil de elaborar en la forma que se desee. Las desventajas que tienen también son varias: no permite crecimiento de hueso sobre su superficie, lo que obliga a utilizarlo con un fijador especial (cemento óseo) o fijado dentro de una concha metálica (copa acetabular) que, a su vez, tiene superficie que permite hacer crecer hueso como fijador en el acetábulo de la pelvis. (Fig 1)
Figura 1.
a. copa de polietileno, puede ser cementada o no cementada (se inserta en una copa metálica).
b.copa de cerámica, siempre va dentro de una copa metálica.
Otra desventaja es que no soportan solicitaciones mecánicas por lo que no sirven para las funciones de la parte femoral (vástagos) ni para una cabeza protésica y su duración es menor que de los otros materiales usados en PTC.
Como se dijo anteriormente, deben ser de ultra-alto peso molecular (UAPM o UHMW por sus siglas en ingles), es decir, son más “densos”, fuertes y con alta resistencia a la abrasión y desgaste. Tienen un gran desempeño y muy buenos resultados. Sin embargo, los pacientes con PTC cada vez son más jóvenes o adultos activos y con mayor demanda física, lo que solicita de los implantes una mayor durabilidad que las que se ofrecían hace unos años, motivo por el que se deben buscar otras alternativas o mejorar los plásticos, y efectivamente, la ciencia descubrió que se podían mejorar aún más sobre todo su resistencia al desgaste si se mejoraba su grado de densidad y entrelazamiento de las fibras del polietileno, método que se conoce como de “enlaces cruzados” o cross-link en inglés (HXLPE). La mejoría es notable y la durabilidad es mayor. Nuevamente el tiempo, que es el mejor juzgador, obliga a buscar mejores alternativas y lo último que se tiene es el de disminuir la oxidación que pueden presentar algunos polietilenos “cruzados”, de manera que se pueden utilizar medios antioxidantes como el agregado de la vitamina E.
El cirujano ortopedista debe saber elegir qué tipo de polietileno es el adecuado para cada caso, porque no está indicado en todos los casos.
Metales. Son los que mejores propiedades mecánicas tienen, no son difíciles de elaborar, tienen alta resistencia al desgaste, pero son fácilmente atacados por el organismo; tienen poca resistencia a la fatiga y pueden producir una serie de reacciones biológicas traducidas en alergia o rechazo hasta oxidación, por lo que se deben utilizar solo ciertos metales como acero inoxidable, cromo, cobalto, aluminio, magnesio, titanio vanadio entre otros, pero mezclados o en aleaciones y en forma de forja, no de fundición para aumentar su dureza y resistencia y ésta es la parte más
importante de su elaboración. Básicamente podemos resumirlos en dos grupos: los que son para ser fijados con cemento óseo (cementados) y las que no requieren cemento (no cementados), El titanio solo se utiliza en implantes no cementados porque tiene mejor reacción biológica con el tejido óseo y muy mala con el cemento. El acero responde muy bien con el cemento y el Cromo-Cobalto pueden ser utilizados en ambos casos. Los metales también sirven para elaborar cabezas femorales y las copas acetabulares para insertos de plástico. Fig 2.
Figura 2, Vástagos femorales:
a. Para cementar (superficie lisa).
B. No cementados. (superficie rugosa)
Cerámicas. Con mucho son los más resistentes a la fricción y desgaste, razón por la que solo se utilizan para pares de fricción: cabeza y acetábulo, además, son los mejores tolerados por el organismo (no producen reacción biológica), pero el gran problema que tienen es que son muy frágiles a los golpes y maniobras de flexión o tensión (no pueden doblarse). Fig 3.
Figura 3.
Cabezas femorales: de metal y de cerámica
En resumen, los plásticos solo sirven como acetábulo y se pueden cementar directamente o estar incluidos dentro de una copa metálica (que es la que se integra con el hueso) y se les llama “insertos”. Los metales, que son los más ampliamente utilizados y forman todos los vástagos cementados o no cementados (dependiendo de su composición o aleación) y las cerámicas se reducen solo a las cabezas protésicas y a veces como insertos acetabulares en lugar del polietileno (funciona como un par cerámica-cerámica) por la idea de un menor desgaste y mayor duración.
Como se podrá ver, hay muchas alternativas de combinación con respecto a los materiales en una prótesis y, lógicamente, es obligación del cirujano saber escoger cual es la más adecuada para cada tipo de paciente.
