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Diseño y empleo de un transportador óseo

Enviado por Jos FERNANDEZ


  1. Resumen
  2. Introducción
  3. Material y métodos
  4. Resultados
  5. Discusión
  6. Conclusiones
  7. Bibliografía

Resumen

La finalidad de diseñar y emplear un transportador óseo nacional fue resolver algunos casos de defectos óseos segmentarios, reduciendo significativamente los costos

El transportador óseo diseñado, que básicamente es de acero inoxidable tiene un perno de expansión, dos varillas paralelas para que el desplazamiento durante la transportación sea uniforme y no se desvíe por las fuerzas de resistencia, tiene además una barra fija y otra móvil que tienen uñas para su anclaje en el fijador externo FERN. Luego de algunas modificaciones, lo utilizamos para resolver cinco casos de defecto óseo segmentario en el Hospital Militar Central durante los años 1997 a 1999.

Observamos que no se presentaban complicaciones inmediatas y tampoco infección del hueso ni de las partes blandas, logrando obtener la formación de un neohueso que ocupaba el defecto óseo y que tenía características similares en grosor y consistencia al hueso original.

El transportador óseo diseñado, durante su empleo cumplió bien su función, por lo que consideramos que es una buena alternativa en el tratamiento de los defectos óseos segmentarios.

Introducción

Los grandes defectos óseos segmentarios (DOS) constituyen un problema de difícil solución en muchos casos.

Las situaciones más frecuentes de estos problemas se presentan al resecar un segmento óseo, o por el efecto de un traumatismo cuya intensidad concentrada y gran destrucción es muy grande, como son los que producen los proyectiles de armas de fuego de alta velocidad y las esquirlas de explosivos. Estos DOS con el gran compromiso de los tejidos blandos vecinos y su gran contaminación hacen fracasar otros intentos de solución, por lo que en algunas oportunidades la cirugía radical o la amputación son las únicas alternativas de tratamiento. Frente a la posibilidad de mutilación y de acuerdo a nuestra realidad económica la transportación ósea pensamos sería una buena alternativa de solución.

Para tal efecto diseñamos un dispositivo partiendo de la hipótesis de "Provocar la formación de un neohueso en el defecto óseo, utilizando su capacidad de estiramiento y empleando el transportador diseñado"

Ilizarov, Wagner y Monticcelli son los que más han trabajado sobre la capacidad de estiramiento del hueso, especialmente para corregir las asimetrías por acortamiento de una de las extremidades; y lo realizaban haciendo cortes transversales en los huesos y luego de corto tiempo comenzaban a desplazarlo a una lenta velocidad (1 a 1.5mm/d) en sentido distal, observando que en el segmento desplazado progresivamente aparecía un neohueso de características similares al hueso original.

Por la necesidad de resolver un caso de defecto óseo segmentario y basados en los conceptos teóricos descritos por Simpson (1), y Aronson (2) deberíamos llevar un fragmento de hueso a través del defecto óseo disponiendo sólo con los medios con que contábamos. Nuestro diseño y aplicación le realizamos entre los años 1997 a 1999 en el Hospital Militar Central.

Para ello tomamos como base el fijador externo (FERN) cuyo montaje siempre tiene tubos estrictamente paralelas, que deberían servirnos como los rieles de un tren para realizar el transporte óseo. Analizando los tornillos de expansión de Badcock y el tornillo de Glen Ross y según los trabajos de Cerroza (3) diseñamos uno que discurra distalmente y que no se trabe al ejercer una gran presión durante su desplazamiento, para lo cual debería tener dos ejes paralelos que discurran al lado del eje central que llevaría la mayor fuerza de presión.

Material y métodos

Para lograr el objetivo de nuestra hipótesis utilizamos el transportador que diseñamos empleándolo en cinco pacientes con defectos óseos segmentarios (DOS).

  • A) DEL TRANSPORTADOR

Es un tornillo de expansión constituido principalmente por un perno central que al girar sobre su eje permite que se desplace una barra móvil.

Tiene además 2 varillas paralelas para que el desplazamiento sea uniforme y no se desvíe al resistir presiones. La barra móvil y otra fija en su base tiene unas uñas que sirven para su anclaje en el fijador externo (FERN) previamente colocado en el fragmento proximal y distal, quedando el defecto óseo segmentario en la parte central.

  • B)  DE LOS PACIENTES

Se trataron cinco pacientes con DOS, 1 en fémur, 1 en cúbito y 3 en tibia.

El mayor defecto fue de 14 cm, en un fémur que fue nuestro primer caso, el defecto óseo del cúbito de 4 cm fue el de menor tamaño.

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Figura 1 jpg

DOS por fractura conminuta de fémur por proyectil de alta energía. Se intentaron poner injertos óseos que terminaron en infección ósea.

Se coloca el FERN Monolateral y luego los clavos en el fragmento a osteotomizar.

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Figura 2 jpg

Transportación a los 60 días, discurre sin complicaciones

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Figura 3 A jpg – Figura 3 B jpg

3 A. Aparición de fuerzas de tensión que incurva el fragmento y no progresa

3 B. Se anulan estas fuerzas con un tirante, nótese como se incurvan los clavos por la fuerza en el desplazamiento

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Figura 4 jpg

Transportación concluida

En el fémur y las tibias se completó la transportación. En el caso del cúbito consolidó la osteotomía por la lenta velocidad aplicada de 0.5 mm/día sin embargo se logró transportar 1.5 cm y se complementó con injerto óseo de esponjosa.

En todos los casos se inicio la intervención quirúrgica colocando previamente el FERN luego se insertan los clavos en el fragmento óseo elegido para ser transportado.

  • C) DEL PROCEDIMIENTO

A continuación se procedió a realizar la osteotomía teniendo las siguientes consideraciones:

1. – De preferencia realizar la osteotomía en la región metafisiaria.

2. – Previamente se hacen perforaciones con una broca para facilitar el corte del hueso.

3. – Utilizar un cincel para osteotomizar teniendo cuidado de no lesionar las partes blandas y sin pretender conservar la circulación endomedular.

4. – Iniciar el desplazamiento después de cinco días a la velocidad de 1 o 1.5mm/dia (0.5mm cada/12 o c/8 h)

Resultados

En ninguno de los casos tuvimos problemas, el lento desplazamiento permitió que aún siendo ROMO el borde del clavo, la piel fuera cediendo y abriéndose, cicatrizando progresivamente, sin ocasionar molestias tróficas, ni de sensibilidad.

  • B) DE LAS COMPLICACIONES INFECCIOSAS:

No obstante que los casos tratados fueron consecuencia de fracturas expuestas y que en tres de ellos fracasaron otros intentos previos de solución al colocar injertos óseos que se infectaron; en ninguno de nuestros casos observamos esta complicación.

  • C) VIABILIDAD DEL FRAGMENTO:

En ningún caso hubo complicación por necrosis del fragmento desplazado.

D) DE LA CONSOLIDACION PRECOZ:

En dos de los casos hubo que hacer reosteotomía porque el fragmento desplazado consolidó y no permitió más el desplazamiento, esto se debió al lento desplazamiento en esos casos (1 mm/día) o por que el giro del sistema no se realizó con la periodicidad necesaria.

E) DEL TRANSPORTADOR:

La resistencia del tejido fibroso que se tiene que vencer para que el fragmento óseo transportado se desplace, es muchas veces mayor que la resistencia o dureza del material empleado, observando que en un caso, los clavos de Schanz y el perno central del transportador se incurvaban por lo que fue necesario aumentar el grosor del perno central.

F) DE LA ACTITUD DEL PACIENTE:

Al principio presentaron gran entusiasmo, incluso algunos colaboraron realizando ellos mismos el giro del transportador en las horas indicadas.

Sin embargo en 2 casos, dado el tiempo transcurrido 1 año y medio en uno y 8 meses en el otro, perdieron el entusiasmo inicial, uno de ellos llegó incluso a solicitar la posibilidad de que le amputen la pierna.

G) DE LA EVALUACION RADIOLOGICA:

En todos los pacientes hubo formación de un neo-hueso que se hizo evidente a los rayos x lentamente, primero apareció una tenue imagen de tipo trabecular (nube ósea).

Durante los primeros 30 días no se observó ninguna modificación en el espacio transportado. En el defecto óseo mayor, que fue el del fémur (14cm.), la evidencia del neo-hueso fue muy lenta haciéndose visible entre la novena y décima semana. En los defectos óseos de tibia la imagen del nuevo hueso se hizo presente a partir de la cuarta semana.

En el cúbito la consolidación ósea fue más rápida, incluso fue motivo de una reosteotomía debido a la lenta velocidad de 1mm/día, igualmente la imagen de neo-hueso se presentó a partir de la tercera semana.

En todos los casos se formó un neo-hueso con características similares al hueso original en cuanto a grosor y consistencia.

H) DEL FINAL DE LA TRANSPORTACION:

Al culminar la transportación sólo se requiere mantener unidos los fragmentos para conseguir la consolidación de éstos. Sin embargo hubo dos factores que no nos permitieron lograrlo.

Primero la calidad ósea que presentaba una marcada osteoporosis de desuso no permitía mantener la estabilidad necesaria para conseguir la unión interfragmentaria.

El segundo motivo se debía a que por el pequeño tamaño del fragmento de uno de los extremos, sólo permitió colocar una rótula que al juntarse con la rótula que se desplazaba con el fragmento transportado impedía la unión de los fragmentos por lo que en dos casos tuvimos que colocar injertos óseos para completar la unión al final de la transportación.

I) DE LAS DIFICULTADES.

En el fémur se completó la transportación ósea sin embargo hubieron dificultades que fuimos corrigiendo, la primera dificultad fue que el perno central al desplazar el fragmento y tener que vencer la resistencia de tejidos fibrosados se empezó a doblar por lo que tuvimos que cambiarlo por un perno de mayor grosor.

Observamos también que las uñas dispuestas hacia abajo incomodaban la manipulación durante la transportación por lo que las modificamos colocándolas en sentido horizontal siguiendo el eje de la extremidad.

La tercera dificultad era que no podíamos mantener el desplazamiento en la misma dirección debido a que utilizábamos un montaje monolateral y por la resistencia de los tejidos fibrosos que se deberían vencer durante la transportación surgía una fuerza que hacía que el fragmento desplazado se incline y no progrese, contribuyendo a la consolidación precoz, por lo que hubo que solucionar este problema colocando otro montaje FERN para anular esta fuerza de tensión durante el desplazamiento y se anule de esta forma la inclinación del fragmento transportado.

Discusión

En los casos tratados, la capacidad de estiramiento con la formación de un neo-hueso y la ausencia de complicaciones por el lento desplazamiento nos hizo comprobar la hipótesis que sustentamos inicialmente.

Los injertos óseos masivos como intento de solución de los DOS, fracasaron por la aparición de infección que hacía que se pierdan los mismos.

Los injertos libres de peroné fracasaron por que se infectaron y no consolidaron, la ayuda de la microcirugía al realizar los injertos vascularizados de peroné fue una muy buena alternativa de solución, sin embargo al consolidar e integrarse el injerto de peroné ocupando el defecto sería sólo una parte de la solución, el problema reaparece cuando se fractura el injerto, lo que es explicable porque el peroné es un hueso delgado, especialmente al reemplazar a la tibia o el fémur que tienen que soportar el peso corporal.

Fue estimulante apreciar que el transportador diseñado luego de algunas modificaciones cumplía su objetivo. No obstante la simplicidad del transportador al que llamamos T-C-DE por ser las iniciales de su empleo, Transportador, Compresor, Distractor y Elongador, es un dispositivo económico y útil para solucionar los defectos óseos segmentarios que causan largas estancias, múltiples complicaciones y hasta mutilaciones.

Es importante conocer conceptos de biomecánica para asegurar los buenos resultados, así por ejemplo el diámetro del perno giratorio debe ser mayor a la resistencia de los tejidos, y cuando aparezcan las fuerzas de tensión que inclinen el fragmento desplazado habrá que poner un tirante neutralizador.

Conclusiones

1. – El transportador diseñado cumple bien su función en la formación de un neo-hueso, cuando se lo emplea para tratar los defectos óseos segmentarios.

2. – Durante la realización de la transportación ósea, no se presentaron

complicaciones, siendo de especial importancia la ausencia absoluta de

infección ósea y de tejidos blandos.

3. – La simpleza de sus componentes y el material del que está compuesto el transportador lo hacen económico.

4. – La ausencia de complicaciones, su bajo costo y la sencillez de su empleo hacen que sea en nuestro medio una buena alternativa en el tratamiento de los defectos óseos segmentarios.

Bibliografía

1. Simpson et al. The forces which develop in the tissues during leg lengthening , Journal of Bone and Joint Surgery,78-B(6):979-983,1996

2. Aronson A et al. Mechanical Forces as Predictors of Healing During Tibial Lengthening by Distraccion Osteogenesis, Clinical Orthopaedics and Related Research,301:73-79,1994

3. Cerroza M.et al.3D Modelling, FEM analisis and manufacturing of external fixators for human-bone fractures, Journal of computacional app.In Tech.1999

 

 

Autor:

José Fernández Caycho