Los fijadores externos tienen como requisitos ser versátiles, estables, de fácil colocación y extracción, y provocar una mínima o nula respuesta inmunológica.
La estructura de estos fijadores temporarios, a diferencia de los fijadores internos, consiste en un aparato externo, unilateral, bipolar o circular (figura 1). Todos los dispositivos utilizados tienen en común el uso de clavos o agujas para su anclaje al tejido óseo. Dicho anclaje debe imprescindiblemente ser estable durante el tiempo que dure su función para la correcta cicatrización ósea (1) (4) (6) (12) (15) (17).
Una de las complicaciones indeseables, común a cualquiera de los sistemas utilizados, es la pérdida de estabilidad debido a la movilidad anormal al nivel de la fase clavo-hueso, que altera todo el sistema de fijación durante el período previsto de inmovilización activa o pasiva (figura 2). Los resultados del movimiento interfragmentario pronto se hacen aparentes por la formación del callo óseo. Cuanto menor sea la rigidez de la fijación, y mayor la posibilidad de movimientos interfragmentarios, será mayor el trastorno a los factores osteogénicos normales, y así mismo mayor la cantidad de callo óseo formado. El movimiento nterfragmentario provoca la formación de un callo de mayor tamaño y prolonga el tiempo de curación (18).
Una de las causas habituales de inestabilidad de los fijadores externos es la osteólisis debida a la elevación térmica producida durante la colocación de los clavos (6) (12). Dicha elevación térmica, causada por el trabajo mecánico del elemento
perforante (Primer Principio de la Termodinámica), produce cambios irreversibles en el hueso; a los 50°C existe necrosis de los osteocitos (células principales del hueso maduro, encargadas de conservar la integridad estructural, que participan en la remodelación y cicatrización ósea) (14) (15) y a los 56°C inactivación de la Fosfatasa Alcalina Ósea (enzima que interviene en la remodelación ósea) (4) (5). Dichos cambios modifican la performance de fijación de clavos y clavijas al hueso (6) (12), y probablemente la capacidad de cicatrización ósea (ver flujograma 1).
La mencionada elevación térmica está directamente relacionada con las características del elemento perforante (filo y diseño de la punta), el número total de revoluciones requeridas para completar el orificio, la fuerza aplicada por el cirujano, y la perforación previa al ingreso del elemento definitivo (pre-drilling) (4) (6). De estas variables, las que mayor relevancia presentan en la elevación térmica durante la perforación son el diseño de la punta y la presión ejercida (4) (5) (6) (12). Además, es de destacar la importancia que juega en la disminución de la elevación térmica ósea, la conservación de la circulación sanguínea subperióstica y endomedular (5), y la utilización de elementos perforantes previamente refrigerados (4).
En lo que a diseño de punta se refiere, hemos comprobado que en similares condiciones de presión ejercida y rpm, los Hoffmann y mecha son los que menor aumento térmico óseo generan (28,5°C y 12,46°C, respectivamente), en compa- ración con las puntas de tipo trócar (50,64°C) (6) (12). A pesar de ser las puntas tipo trócar las que mayor elevación térmica provocan, y por ende mayor inestabilidad, son las más utilizadas habitualmente por cirujanos ortopedistas (9). En cuanto a la presión, hemos comprobado que es menor la elevación térmica a medida que aumenta la presión que se ejerce al perforar (6) (12).
En este trabajo intentaremos comprobar el correlato clínico entre el mayor o menor aumento térmico óseo y la velocidad de cicatrización. Para ello, dado que el diseño de la punta del elemento perforante es una de las variables que mayor influencia presenta sobre la elevación térmica del tejido óseo durante su perforación (6) (12), es que ha sido elegida como variable de estudio en los animales vivos. A tal fin, tres diseños de puntas diferentes han sido seleccionados debido a la marcada desigualdad de elevaciones térmicas que producen: las puntas trócar, mecha y Hoffmann. Los demás parámetros de elevación térmica han sido estandarizados simulando aquello que usualmente ocurre en la práctica, de la siguiente manera:
Las perforaciones fueron realizadas en su totalidad por el mismo cirujano, quien aplicó la máxima presión de ataque que le fuera posible en cada una de las perforaciones.
El elemento perforante fue utilizado a temperatura ambiente (sin refrigeración previa). La rotación del elemento perforante fue fijada en 600 rpm.
La técnica quirúrgica empleada conservó la circulación sanguínea subperióstica y endomedular en todo momento. La técnica de pre-drilling no fue utilizada.
Para la realización del estudio se emplearon ovinos adultos, a los cuales, bajo anestesia general complementada con anestesia regional multitroncular (epidural) y normas quirúrgicas asépticas, se les realizaron perforaciones en proximal, tercio medio y distal de la diáfisis de ambos Húmeros, Radios, Fémures y Tibias con los distintos diseños de puntas de clavos de 3 mm, obteniéndose un total de 120 perforaciones (40 con cada diseño de punta). La distribución de las perforaciones (diseño de punta vs. localización de la perforación) fue realizada aleatoriamente (ver cuadro 1). Inmediatamente luego de la intervención quirúrgica se evaluó mediante radiología el diámetro y estado del tejido óseo en las zonas de perforación. Posteriormente se realizó un seguimiento radiológico de la respuesta ósea cicatrizal evaluando la zona intervenida cada 15 días, hasta el completo cierre de las perforaciones.
En las experiencias animales se respetaron las normas del National Research Council.
Materiales Clavos Los clavos que se utilizan en los fijadores externos son extremadamente variados y podrían ser clasificados mediante su uso (cortical, esponjosa), diámetro, el diseño de su punta (tipo mecha, trócar, Hoffmann, bayoneta, espada, etc.), la presencia o no de rosca en su cuerpo, el tipo de rosca (redonda, trapecial, hoja de sierra, mecánica, de cortical tipo Danis, de esponjosa), etc.
En nuestro trabajo fueron utilizados clavos para cortical no roscados, de 3 mm de diámetro, con puntas de diseño tipo mecha, Hoffmann y trócar (figura 3).
NOTA: el trabajo fue programado y comenzó a realizarse con clavos de 6 mm de diámetro, pero debido a que los animales intervenidos quirúrgicamente debieron ser sacrificados por producirse fracturas múltiples en varios miembros en el postquirúrgico, es que se optó por reiniciarse el estudio con clavos de 3 mm de diámetro. Con dicho diámetro no se presentaron nuevos inconvenientes.
Animales de experimentación Se emplearon 5 ovinos adultos cruza, con edades que oscilaron entre los 2 y 3,5 años (figura 4). La elección de dicha especie se basó, como en trabajos anteriores, en su docilidad, lo cual facilita el manejo, y en que los resultados pueden extrapolarse a otras especies, incluso a la humana.
Se les realizaron chequeos hematológicos y coproparasitológicos previos a las intervenciones quirúrgicas.
Su alimentación se basó en alimento balanceado de primera calidad, suplementado con fardos de alfalfa, granos (maíz entero y molido, y avena) y pastos verdes, ad libitum. Máquina de Radiología: GENRAY, modelo Triselex 10, con una potencia de 1000 miliamperes y 150 Kvolts (figuras 4 y 5).
Taladro: El taladro utilizado fue un Black y Decker modelo BD 154R de 570 watts.
Etapa I:
Diagramación de la distribución de las perforaciones
La distribución de las perforaciones fue realizada de manera aleatoria (ver cuadro y esquemas 1a-1e), obteniéndose una muestra representativa con un total de 120 perforaciones, 40 con cada diseño de punta (ver cuadro 2 y 3, y gráfico 1).
Cuadro 1- Distribución en los diferentes huesos ovinos de los orificios realizados con cada uno de los diferentes diseños de puntas.
Esquemas 1- Ubicación en los diferentes huesos ovinos de los orificios realizados con cada uno de los diferentes diseños de puntas.
Cuadro 2- Cantidad de perforaciones según la localización y el diseño de punta utilizada
Cuadro 3- Cantidad de perforaciones y porcentajes según diseño de punta y localización.
Gráfico 1- Porcentaje de los diseños de punta utilizados según la localización de la perforación
Etapa II:
Acondicionamiento de los animales para la intervención quirúrgica: Análisis sanguíneo: hematocrito y leucograma completo.
Coproparasitológicos: técnicas de flotación y de sedimentación.
Preparación del campo quirúrgico: previo a la intervención quirúrgica se realizó la tricotomía de los cuatro miembros, desde su articulación con el esqueleto axial hasta el rodete corona- rio del correspondiente miembro, y de la zona lumbosacra para la realización de la técnica de anestesia regional multitroncular (epidural) (figuras 5 y 6).
Tricotomía de la zona lateral izquierda o derecha del cuello para la posterior colocación de un catéter endovenoso en la vena yugular.
Administración de antibiótico de depósito 24 horas previas a la intervención quirúrgica. Clamoxyl ® (Amoxicilina), 0,1 ml/kg, vía intramuscular.
Anestesia: La premedicación se realizó con clorhidrato de Xilacina (0,2 mg/kg), sulfato de Atropina (0,1 mg/kg) y clorhidrato de Ketamina (2,5 mg/kg), por vía intramuscular.
Luego se realizó anestesia epidural ingresando en el espacio lumbosacro, con una aguja 40-8 y solución de Lidocaína al 2% (0,1 ml/kg).
El clorhidrato de Ketamina se repitió por vía endovenosa para mantener la disociación del animal, según necesidad.
Preparación prequirúrgica: Se lavaron las zonas tricotomizadas con una solución antiséptica suave tibia y se premedicó al animal. Luego que el mismo adoptara el decúbito (5 a 15 minutos postpremedicación) se lo posicionó en la camilla en decúbito lateral (figura 7).
Inmediatamente se le realizaron tres lavajes con solución jabonosa de yodo y se colocó un catéter endovenoso en la vena yugular con una técnica habitual, manteniéndose esa vía permeable con un goteo continuo de solución fisiológica al 0,85 %, a una velocidad de perfusión aproximada de 5 ml/kg/hr. Posteriormente se realizó el embrocado de la zona lumbar y la anestesia epidural mediante la técnica convencional. Finalmente fueron embrocadas mediante aspersión las zonas a intervenir quirúrgicamente.
Intervención quirúrgica:
Se realizó una incisión cutánea de aproximadamente 1 cm. a fin de permitir el paso del clavo. Luego se divulsionaron los planos tisulares hasta exponer el hueso.
El clavo ingresa al hueso con dirección perpendicular a su cara expuesta (primera cortical) (esquema 2 y figura 8). Posteriormente el clavo es extraído en su totalidad.
Dicha técnica se repitió en ambos fémures, tibias, radios y húmeros, realizándose tres perforaciones por hueso en su región diafisiaria, cam- biando el diseño de la punta del clavo según fue descripto en el cuadro y gráfico 1.
La intervención quirúrgica finaliza con el restablecimiento de los planos tisulares y la síntesis de las heridas quirúrgicas mediante un punto simple en X.
Las heridas postquirúrgicas son mínimas (figura 9), lo cual representa un beneficio para la recuperación del individuo.
Cuidados postquirúrgicos: Chequeo diario del estado general del individuo, y particular de los cuatro miembros.
Inspección diaria de la deambulación del individuo en busca de signos precoces de claudicación.
Figura 9 – Heridas quirúrgicas mínimas, suturadas.
Administración de antibiótico (Clamoxyl ®) cada 48 horas, la primera semana postquirúrgica. Aseo y antisepsia diaria de las heridas quirúrgicas.
Administración de analgésicos según necesidad. Topicación diaria de antimiásico ("curabicheras").
Extracción de los puntos 10 días luego de la cirugía aproximadamente.
Etapa III:
La velocidad de reparación ósea fue determinada por medio de exámenes radiológicos (figura 10).
Inmediatamente luego de la cirugía se evaluó mediante radiología el diámetro de las perforaciones y el estado del tejido óseo en las zonas circundantes a la intervenida (ver figura 13). Posteriormente se realizó un seguimiento radiológico de la reparación ósea evaluando la zona intervenida, hasta el completo cierre de las perforaciones (ver figuras 13, 14, 15, 16, 17 y 18).
La dirección de incidencia del haz de Rayos X fue tal que coincidió con la dirección de las perforaciones. Figuras 11 a 16 – ejemplo del seguimiento radiológico realizado al húmero izquierdo de la oveja 13
Figuras 17 a 28 – ejemplo del seguimiento radiológico realizado a la tibia derecha de la oveja 20, según posición y diseño de punta:
Figuras 17 a 20- Posición proximal, punta de diseño tipo TRÓCAR:
Aspectos físicos: Los Rayos X son ondas electro- magnéticas de muy baja longitud de onda y alta energía. Dentro de sus características, cuentan con la capacidad de velar placas radiográficas y de ser absorbidas siguiendo la Ley de Lambert:
Siendo:
I = intensidad emergente de la radiación X luego de atravesar el cuerpo.
I0 = intensidad incidente de la radiación X sobre el cuerpo.
e = base de los logaritmos naturales, cuyo valor constante es de 2,7182818…..
x = espesor del cuerpo.
= coeficiente de absorción, el cual depende de la naturaleza del cuerpo y de la longitud de onda del rayo X.
La radiodensidad reflejada en la placa radiológica depende de la intensidad emergente de la radiación X luego de atravesar el cuerpo (I), y ésta, como puede deducirse de la ecuación, depende de la intensidad incidente, del espesor y la naturaleza del elemento, y de la longitud de onda de la radiación X.
En nuestra investigación la intensidad emergente, y por lo tanto la radiodensidad, dependió exclusivamente de la naturaleza del cuerpo (nivel de reparación ósea), ya que el resto de las variables de la ecuación fueron fijadas de la siguiente manera:
utilizando siempre una idéntica regulación en el equipo radiológico, se logró una misma intensidad incidente y longitud de onda de la radiación X, y el espesor de los huesos se mantuvo constante. De esta manera, el nivel de reparación ósea se determinó radiológicamente mediante la radiodensidad de las zonas intervenidas: a medida que la radiodensidad de las zonas intervenidas se aproxima a aquella observada en el hueso intacto, mayor es el grado de reparación ósea, y viceversa (figuras 29 y 30).
En la figura 30 se observan claramente los diferentes grados de reparación ósea (diferentes radiodensidades); además puede apreciarse que la perforación realizada con el diseño de punta tipo mecha es la primera en repararse completamente, seguida por la tipo Hoffmann, y por último la tipo trócar, hecho que pudimos constatar en la mayoría de las perforaciones.
Si bien se realizaron un total de 120 perforaciones (40 con cada diseño de punta), debido a motivos radiológicos, no pudo evaluarse la velocidad de reparación en 24 de ellas (20% del total de perforaciones), 8 de cada diseño de punta (20% del total de cada diseño de punta). En el cuadro 4 y gráficos 2, 3, 4 y 5 se muestran valores obtenidos en función del número de perforaciones que pudieron ser evaluadas (96 totales, 32 con cada diseño de punta).
No se hace referencia a la posición ocupada por cada diseño.
Cuadro 4 – Análisis porcentual – Comparación entre las diferentes velocidades de reparación ósea según el diseño de punta utilizado.
18,75% 21,88%
Gráficos 3, 4 y 5 – Comparación de los porcentajes de reparación según su velocidad para cada diseño de punta.
Del análisis porcentual se desprende que:
Las perforaciones realizadas con el diseño de punta tipo mecha mostraron ser las de reparación más veloz:
19,791667% (19/96) del total de perforaciones evaluadas vs. 9,375% (9/96) para las Hoffmann y 4,16666667% (4/96) para las trócar.
Las perforaciones realizadas con el diseño de punta tipo trócar mostraron ser las más lentas en repararse:
20,8333333% (20/96) del total de perforaciones evaluadas vs. 7,2916667% (7/96) para las mecha y 5,20833333% (5/96) para las Hoffmann.
Luego se realizó un análisis estadístico.
El test realizado fue el de X2 de independencia (tabla de contingencia) con el programa estadístico INFOSTAT (cargando los datos de filas y columnas). Dicho análisis estadístico resultó significativo para la asociación entre las variables diseño de punta del elemento perforante vs. velocidad de reparación ósea. De la comparación entre la velocidad de reparación ósea según el diseño de punta utilizado se obtuvo:
Mecha vs. Trócar = diferencia significativa. Hoffmann vs. Trócar = diferencia significativa. Mecha vs. Hoffmann = diferencia no significativa. De esta manera se concluye que:
Existe una asociación estadísticamente significativa entre la elevación térmica producto de la perforación y la velocidad con que se produce el cierre de los orificios. Existe una asociación estadísticamente significativa entre las diferentes velocidades de reparación ósea: mecha > Hoffmann >> trócar ? Existe influencia del diseño de la punta de los elementos perforantes de tejido óseo (clavos para fijación externa de 3 mm de diámetro) sobre la velocidad de reparación ósea. Como se ha comentado anteriormente, es una práctica habitual el uso de clavos o clavijas con punta de diseño tipo trócar en intervenciones quirúrgicas de índole ortopédico-traumatológicas. Este uso masivo se debe a costumbre, costo y/o al desconocimiento por parte del cirujano de los efectos deletéreos que este diseño presenta sobre el tejido óseo. Nosotros resaltamos las ventajas del uso de clavos para Fijación Externa con una punta de diseño tipo mecha o Hoffmann.
Utilizando clavos con punta de diseño tipo mecha o Hoffmann, en comparación con los trócar, se logra: una menor elevación térmica al perforar: una menor inactivación de la enzima Fosfatasa Alcalina ósea, necrosis de Osteocitos y quizás de algún otro elemento interviniente en la reparación ósea aún no estudiado, una mayor estabilidad de los clavos y del fijador externo: el mantenimiento de la alineación de los cabos fracturarios obtenida durante el acto quirúrgico, la formación de un menor callo óseo: una mejor y más veloz consolidación de la fractura, un menor tiempo postquirúrgico: menor utilización del fijador externo, apoyo prematuro del miembro afectado, menores molestias para el paciente, menor posibilidad de infecciones, una mejor y más veloz reparación del orificio producto de la/s perforación/es: una mayor resistencia del hueso en las zonas de perforación, un mejor resultado final.
Dr. Juan R. Pistani, M.V. Laura Ontiveros Matamoros, M.V. Andrea Montoro, M.V. Carolina Velo, V. Silvana Ferrari, por su apoyo y guía.
Sr. Osvaldo Ponzo, y Técnico radiólogo Javier Ochione, por su colaboración.
Alumnas Guadalupe Geijo y María Laura, por su cooperación con el manejo y la preparación de los animales. Alumna Marina Snitcofsky, por su ayuda con el análisis estadístico.
Srs. responsables del Área Clínica de Rumiantes, Facultad de Ciencias Veterinarias, UBA, por facilitarme gentilmente los corrales para la estabulación de los ovinos.
Carlos A. Nuñez.
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INFLUENCIA DE LAS DIFERENTES VARIABLES DE PERFORACIÓN DEL HUESO SOBRE LA VELOCIDAD DE REPARACIÓN ÓSEA.
Nuñez, C.*; Pistani, J.; Ontiveros Matamoro, L.; Montoro, A.; Velo, C.; Ferrari, S.
*Estudiante de Ciencias Veterinarias. Becario de investigación. Área de Cirugía y Anestesiología. Facultad de Ciencias Veterinarias, U.B.A. Beca otorgada por la Secretaría de Ciencia y Técnica, U.B.A.
Autor:
Carlos A. Nuñez.
carlos_an1977[arroba]yahoo.com.ar
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