109

C A P Í T U L O 1 2

Opciones de componente acetabular en la artroplastia total de cadera

William Griffin • Thomas L. Bradbury

R E V I S I Ó N P R E V I A D E L C A P Í T U L O

SINOPSIS: En este capítulo se revisa la historia del desarrollo del componente acetabular, desde componentes cementados completamente de polietileno hasta cúpulas no cementadas con revestimiento poroso. Además, se describen los diseños de los componentes de la primera y segunda generación y se discuten sus dificultades iniciales. Los diseños de cúpula acetabular actuales proporcionan una fijación viable y una modularidad mejorada, lo que permite una variedad de opciones de soporte mejoradas.

CONSEJOS CLÍNICOS/QUIRÚRGICOS:1. Exposición adecuada.2. Reducciones de ensayo para evaluar la posición óptima.3. Estabilidad rígida inicial para garantizar la fijación a largo plazo.4. Superficie de soporte apropiada para cada paciente.

ERRORES CLÍNICOS/QUIRÚRGICOS:1. La exposición limitada aumenta la probabilidad de mala posición y estabilidad inicial inadecuada.2. La abducción acetabular de más de 55 grados aumenta las tasas de desgaste tanto para el polietileno como para los soportes duros.

VIDEO DISPONIBLE:Técnica quirúrgica para una exposición adecuada y la colocación de un componente acetabular sin cemento (6:16).

EVOLUCIÓN DEL COMPONENTE ACETABULAR EN LA ARTROPLASTIA TOTAL DE CADERA MODERNAAntes de 1950, los diseños de artroplastia demostraron un éxito limitado en el alivio del dolor y la mejoría de la función de los pa-cientes con osteoartritis de la cadera. Los primeros diseños im-plicaban principalmente el revestimiento o remplazo de la cabeza femoral enferma sin abordar el acetábulo.1 Un diseño, descrito por Smith-Peterson como “artroplastia molde”, estaba compues-to de una cabeza de vitalio pulida colocada sobre la cabeza femo-ral nativa, la cual articulaba con el cartílago acetabular nativo.1,2 Otro diseño, la prótesis acrílica de Judet, logró la fijación del fé-mur proximal con un tallo corto que atravesaba el canal del cue-llo femoral y salía del fémur lateralmente por debajo de la cresta del vasto.1 Aunque estos diseños demostraron cierto éxito clíni-co, ambos tenían tasas de fracaso altas por la pérdida de fijación.

En un esfuerzo por mejorar la fijación del componente femo-ral, Moore,3 y más tarde Thompson,4 desarrollaron componentes femorales endoprotésicos. Estos componentes proporcionaron un

mejor apoyo de la cabeza del componente femoral mediante el lo-gro de la fijación a través de un tallo de metal introducido en el canal intramedular del fémur proximal. Aunque estos diseños lo-graron una fijación inicial razonable con un ajuste de interferencia, no proporcionaron un medio de fijación definitiva y sucumbieron al aflojamiento posterior con la actividad continuada del paciente. Además de la fijación inadecuada, los diseños protésicos iniciales fallaban clínicamente a menudo porque no abordaban la patolo-gía en el lado acetabular de la articulación o producían erosión del cartílago acetabular, lo que resultaba en dolor.

Por lo tanto, a mediados de los 50, la artroplastia de cadera te-nía dos deficiencias fundamentales: mala fijación del componente femoral y falta de técnica profunda para el revestimiento del ace-tábulo. A medida que se reconoció la necesidad de revestimiento del lado acetabular de la articulación, se comprendió la dificul-tad en la creación de baja fricción y una superficie de soporte re-sistente al desgaste. Se produjeron varios diseños que utilizaban diferentes materiales para la superficie de soporte. McKee y Wat-son-Farrar5 reportaron sobre los resultados de un diseño cobalto-cromo, metal sobre metal en 1966. El éxito fue moderado.

12 acetabular.indd 109 26/05/13 21:55

REMPLAZO PRIMARIO DE LA CADERA: LOS FUNDAMENTOS110

FIGURA 12-1 Componente acetabular cementado desprendido, causado por osteólisis, llamado originalmente “enfermedad del cemento”.

A final de los 50, Sir John Charnley fue pionero en el desarrollo de la artroplastia total de cadera moderna con sus entonces revo-lucionarias ideas de hueso cementado (polimetilmetacrilato) para la fijación de los componentes femoral y acetabular al hueso re-ceptor y una cúpula acetabular de polímero de baja fricción (po-lietileno) para la articulación con la cabeza femoral metálica. El polimetilmetacrilato demostró tener éxito en proporcionar una fijación del componente segura y durable, y la articulación de ba-ja fricción proporcionó tanto la resistencia para el desgaste como una superficie de apoyo de baja torsión, lo que alivió las tensiones en la interfase hueso-prótesis. El éxito de la artroplastia de cadera cementada de baja fricción pronto allanó el camino para la aplica-ción de la técnica a otras disciplinas de la artroplastia (por ejem-plo, la artroplastia cementada total de rodilla).

En 1965 Charnley y Ketterwell6 publicaron un estudio en cadá-veres que demostraba una fijación superior de la prótesis femoral al hueso en comparación con el ajuste de interferencia utilizado por las prótesis de Thompson y Moore. En 1970, Charnley7 re-portó los registros de seguimientos de 5 años en 138 artroplas-tias totales de cadera que utilizaron un componente acetabular de polietileno de alto peso molecular cementado y un tallo femoral cementado. En cuanto a la fijación acetabular, solo dos pacientes demostraron evidencia radiológica de aflojamiento, pero ninguno fue sometido a una revisión.

Con el paso del tiempo, los resultados de la técnica de Char-nley siguieron teniendo éxito y la técnica pronto se aplicó a una población de pacientes más amplia. A pesar de que los resulta-dos a mediano plazo de los componentes cementados revelaron efectos duraderos con relación al aflojamiento aséptico, los ciruja-nos comenzaron a reconocer varios aspectos desagradables de los componentes acetabulares cementados. Estos incluyen la incapa-cidad de ensayo antes de la implantación final, el tiempo reque-rido para preparar el cemento, la incapacidad de corregir errores de posición durante o después de la polimerización del cemento y dificultades para mantener una cavidad ósea sin sangre para per-mitir la interdigitación del cemento. Además, en un seguimiento por un plazo mayor se comenzó a observar, cada vez más frecuen-temente, una reacción biológica que causó pérdida ósea alrededor de los componentes de remplazo de la cadera (Fig. 12-1). Origi-nalmente, se pensó que era la respuesta del cuerpo al polimetil-metacrilato, el proceso se denominó “enfermedad del cemento”.8 Las dificultades técnicas asociadas con la implantación de una pieza de cúpula cementada junto con la aparición de la llamada enfermedad de cemento, impulsaron el desarrollo de nuevas téc-nicas y componentes con un enfoque sobre modularidad y dife-rentes métodos de fijación.

PRIMERA GENERACIÓN DE CÚPULAS SIN CEMENTOLas innovaciones en los componentes y las técnicas se exploraron inicialmente con componentes cementados de dorso metálico. Estos componentes demostraron peores tasas de supervivencia relativas a la fijación que sus homólogos de polietileno comple-to y fueron abandonados rápidamente.9-11 También se introduje-ron los componentes lisos y roscados. Estas cúpulas no lograron la fijación definitiva y demostraron altas tasas de aflojamiento. La primera mitad de la década de los 80 marcó el comienzo de la era del componente acetabular modular revestido porosamente no

cementado. Se exploraron nuevos conceptos, tales como el creci-miento óseo y la osteointegración del componente acetabular.12-14 Ambos diseños de cúpula hemisférica y roscada demostraron ex-celentes resultados a corto y mediano plazo. Desafortunadamen-te, el éxito con la modularidad resultaría más difícil de conseguir.

Muchos de los componentes de revestimiento poroso de la pri-mera generación, implantados mediante el fresado para el mismo diámetro del revestimiento poroso con tornillos utilizados para la fijación inicial, demostraron éxito clínico de fijación biológi-ca con estabilidad durable a largo plazo, pero exhibieron nuevos modos de fracaso, algunos de los cuales son exclusivos de cier-tos diseños.15-18 La primera generación modular de los componen-tes acetabulares, tales como las cúpulas Arthropor (Joint Medical Troducts, Stamford, Conn.), ACS Triloc + (DePuy, Warsaw, Ind.) y Harris-Galante (Zimmer, Warsaw, Ind.) son buenos ejemplos.

El Arthropor era un componente de revestimiento poroso he-misférico con un reborde interno que se utilizaba para bloquear el forro en la cáscara de metal. Los revestimientos de polietileno de las cúpulas Arthropor se esterilizaban mediante óxido de etile-no y tenían un espesor uniforme inadecuado de 4,9 mm, el incre-mento en el diámetro de la cúpula fue acompañado por aumentos en el grosor de la cáscara de metal, no del forro. La naturaleza ex-tremadamente delgada del polietileno, junto con la falta del po-límero de reticulación de la técnica de esterilización, resulta en tensiones más altas en el revestimiento y desgaste más rápido del polietileno in vivo. El uso a largo plazo del componente a menu-do resultaba en el desgaste completo de la cabeza femoral protési-ca a través del revestimiento delgado de polietileno, dando como resultado una articulación metal sobre metal no deseada dentro de la articulación.17,18

12 acetabular.indd 110 26/05/13 21:55

C A P Í T U L O 12 Opciones de componente acetabular en la artroplastia total de cadera 111

FIGURA 12-2 A, Cúpula Triloc + de primera generación con su revestimiento delgado, sin soporte de polietileno, lleva a menudo a una fractura catastrófica del reborde de polietileno (B).

La cúpula Triloc + también era un componente revestido po-rosamente con una geometría exterior hemisférica; sin embargo, tenía una geometría cilíndrica interior. Así, el forro de polietile-no para la cúpula Triloc + no era de espesor uniforme, era más grueso en la cúpula que en la cara y no se ajustaba bien a la arma-zón. Debido a su geometría, el revestimiento Triloc + se expuso a tensión incrementada y deformación del labio del forro, lo que a menudo lleva a un fallo catastrófico en el borde superior del re-vestimiento (Fig. 12-2). Esta cúpula, sin embargo, demostró fija-ción durable a largo plazo mediante osteointegración.15

La cúpula Harris-Galante y el revestimiento también fueron hemisféricos. El mecanismo de bloqueo para esta cúpula era ex-terior al revestimiento y no interfería con el asentamiento del re-vestimiento cupular. A diferencia de las otras cúpulas de primera generación mencionadas, el espesor del polietileno con la cúpu-la Harris-Galante se incrementó con el diámetro de la misma. Sin embargo, la cúpula no estaba revestida porosamente, estaba cu-bierta con una malla de fibra de titanio que se utilizaba para la os-teointegración (Fig. 12-3). Se ha observado la deslaminación de esta malla que conduce al aflojamiento tardío entre las cúpulas Harris-Galante.18

Estos ejemplos ilustran las complicaciones específicas de los diseños cupulares de la primera generación. Además, las com-plicaciones relacionadas con el desgaste de polietileno domina-ron los modos de fallo de las cúpulas de primera generación. La reacción biológica que causó la pérdida de hueso en torno a los componentes de remplazo de cadera, que originalmente se pen-saba era la enfermedad de cemento, se estaba viendo ahora con componentes no cementados. Esto llevó a la comprensión de que la pérdida ósea, ahora denominada osteólisis, era la respuesta del cuerpo a desechos de partículas, no una reacción específica al ce-mento. Los desechos de partículas eran principalmente los produ-cidos del revestimiento de polietileno, tanto desde el lado frontal del revestimiento, el cual articulaba directamente con la cabeza femoral metálica, así como de la parte trasera del revestimiento modular, lo que articulaba indirectamente con la parte posterior de la cáscara metálica. El aumento de la tensión en el revestimien-to de polietileno como resultado de los diseños de revestimiento de la primera generación, acoplados con las técnicas de esterili-zación tempranas y los pobres mecanismos de bloqueo, lo que permitió el movimiento del revestimiento dentro de la cáscara,

resultó en mayor desgaste del polietileno y osteólisis con la prime-ra generación de los componentes. Los estudios de resultados de las cúpulas de primera generación AML (DePuy), PCA (Howme-dica, Rutherford, NJ) y Harris-Galante (ver Fig. 12-3) han docu-mentado tasas de osteólisis pélvica hasta de un 56% a los 10 años o más de seguimiento.19-22

CÚPULAS DE SEGUNDA GENERACIÓNEn la segunda mitad de los 90, estuvieron disponibles 10 años de resultados de cúpulas hemisféricas no cementadas. Estos compo-nentes demostraron un éxito igual o mejor que las cúpulas ce-mentadas en cuanto al mantenimiento de la fijación. La segunda generación de los diseños de cúpulas se enfocó en mejoras con su-perficie de crecimiento interno, mecanismos de bloqueo (modu-laridad) y superficies de soporte. Se dirigió poca atención hacia mejoras en las técnicas de cementado. A finales de los 90, la técni-ca de cementación de polietileno de los componentes acetabulares ya no se enseñaba en la mayoría de los programas de residencia ortopédica en los Estados Unidos. Estas tendencias se reflejan en la Tabla 12-1.

La cúpula Duraloc es un ejemplo de un diseño de cúpula de segunda generación (Fig. 12-4). Fabricada por DePuy, fue la sus-tituta de la cúpula Triloc+ de primera generación. La Duraloc promociona un mecanismo de bloqueo mejorado, una cúpula (en lugar de un reborde) cargado de polietileno, polietileno a partir de una fuente conocida y un espesor mínimo requerido de polie-tileno de 6 mm. La cúpula tiene una cáscara de titanio con reves-timiento poroso y un forro hemisférico de polietileno mantenido en la cáscara con un anillo de bloqueo metálico diseñado para no interferir con la conformación forro-cáscara. El espesor del re-vestimiento hemisférico de polietileno aumenta con el diámetro exterior de la cúpula. Un estudio de 157 artroplastias de caderas consecutivas utilizando una cúpula Duraloc reveló que fomen-taba el desempeño clínico y radiológico de este componente de segunda generación, superior a la de su predecesora de primera generación.23 Con la revisión de solo 2 caderas (1,4%) en esta po-blación, el análisis de supervivencia fue del 99% a los 5 años des-pués de la operación y todas las cúpulas se mantuvieron estables en el último seguimiento.23

12 acetabular.indd 111 26/05/13 21:55

REMPLAZO PRIMARIO DE LA CADERA: LOS FUNDAMENTOS112

FIGURA 12-3 Cúpulas no cementadas de primera generación. A, Harris-Galante. B, PCA. C, AML.

Tabla 12-1 Datos de ventas de componentes acetabulares en Estados Unidos y el resto del mundo 2006

Estados Unidos Europa, Medio Oriente, Asia, Australia

Tipos de cáscarasCáscara acetabular porosaCáscara sementada

Tipo de soporteMetal sobre polietilenoMetal sobre metalCerámica sobre cerámicaCerámica sobre polietileno

93%7%

71%20%

5%4%

75%25%

51%12%11%26%

12 acetabular.indd 112 26/05/13 21:55