Resumen
Las superficies de cojinetes cerámicos se utilizan cada vez más para el reemplazo total de cadera, a pesar de que la preocupación todavía está relacionada con la fragilidad de la cerámica y su posible falla mecánica. El objetivo de esta revisión sistemática es responder a tres preguntas: (1) ¿Existen factores de riesgo de fractura de componentes cerámicos tras el reemplazo total de cadera? (2) ¿Es posible realizar un diagnóstico precoz del fallo de los componentes cerámicos antes de que se produzca una fractura catastrófica? (3) ¿Es posible trazar pautas para la cirugía de revisión después de la falla de los componentes cerámicos? Se realizó una búsqueda en PubMed y Google Scholar y se revisaron las citas de referencia de las publicaciones identificadas en la búsqueda de literatura. El uso de una cabeza femoral de cuello corto de 28 mm conlleva un mayor riesgo de fractura. La mala posición de los componentes acetabulares podría aumentar el riesgo de fracturas de revestimiento cerámico. El microanálisis de líquido sinovial y la tomografía computarizada son prometedores para el diagnóstico temprano de fallas en la cabeza y el revestimiento cerámicos. Se sugiere una revisión temprana en caso de fallo del componente; no existe consenso sobre el mejor acoplamiento para la cirugía de revisión. La fragilidad de la cerámica sigue siendo una preocupación importante. Debido al mayor número de implantes cerámicos en cerámica, se esperan más cirugías de revisión e informes sobre fallas de componentes cerámicos en el futuro. Se propone un algoritmo de diagnóstico y tratamiento para la insuficiencia cerámica de cadera.
1. Introducción
El reemplazo total de cadera (THR) es uno de los procedimientos quirúrgicos más exitosos y se llevan a cabo más de 285,000 intervenciones cada año en los Estados Unidos de acuerdo con la Agency for Healthcare Research and Quality (http://www.ahrq.gov/). El metal sobre polietileno (MOP) representa las superficies de apoyo más comúnmente implantadas hasta la fecha, mientras que el metal sobre metal (MOM) y la cerámica sobre cerámica (COC) se usan con menos frecuencia. Sin embargo, los acoplamientos de fregona están asociados a la formación de partículas de desgaste de polietileno que pueden inducir respuesta inflamatoria periprotésica y osteólisis con el posterior fallo del implante . De manera similar, se han encontrado niveles séricos elevados de iones metálicos en pacientes con acoplamientos MOM, conocidos por estar asociados con posibles efectos adversos, como toxicidad renal o aberraciones cromosómicas .
En este concurso, las superficies de apoyo cerámicas se utilizan cada vez más para la THR y se han reportado buenos resultados a medio y largo plazo, dadas las excelentes propiedades tribológicas que lo convierten en una alternativa valiosa a los acoplamientos MOM o MOP, sobre todo en la creciente población de pacientes más jóvenes sometidos a THR . De hecho, la elevada resistencia a los arañazos y la humectabilidad de la cerámica producen una excelente lubricación de película fluida con un desgaste insignificante : la inercia biológica de las partículas cerámicas evita el riesgo de osteólisis periprotésica y las preocupaciones generalmente relacionadas con los iones metálicos . Debido a estas razones, se podría esperar un número aún mayor de prótesis de cadera AOC en el futuro.
Sin embargo, el principal problema relacionado con los materiales cerámicos es la fragilidad intrínseca. La dureza de la cerámica dificulta la deformación plástica bajo cargas, y cuando se aplican cargas cíclicas sobre los componentes cerámicos, las imperfecciones microscópicas, como los poros o la falta de homogeneidad del material, pueden actuar como bandas de tensión que conducen a la propagación de grietas con posibles fallas en los componentes .
Las cerámicas de alúmina (Al2O3) y Zirconia (ZrO2) se han utilizado históricamente para THR. Con avances en la fabricación desde finales de la década de 1990, alúmina de segunda y tercera generación (Biolox y Biolox Forte, resp.) estaban disponibles en el estante. Los materiales cerámicos más nuevos se han modificado para abordar el problema de la posible falla de los componentes, y se caracterizan por una mayor resistencia a la fractura y una menor tasa de desgaste en comparación con la alúmina y Biolox o Biolox Forte. Estos nuevos materiales se han realizado utilizando aditivos para lograr el llamado «Compuesto de Matriz de alúmina», con el nombre comercial de Biolox Delta . Sin embargo, incluso con la implementación de cerámicas más nuevas , el riesgo de fallas de los componentes sigue presente en un pequeño porcentaje de pacientes, y representa un evento catastrófico que inevitablemente requiere cirugía de revisión (Figura 1), cuyos resultados podrían ser impredecibles en términos de supervivencia del implante y complicaciones relacionadas .
(a) Preoperatorio, la radiografía muestra una falla catastrófica de un revestimiento de cerámica. b) La cabeza de cerámica recuperada está gravemente dañada debido al contacto con la parte posterior de metal. c) El revestimiento cerámico recuperado. d) Radiografía postoperatoria después de la revisión de la copa y el intercambio de superficies de apoyo con acoplamiento de metal sobre metal.
Dado que se ha publicado poco sobre el diagnóstico y el tratamiento de prótesis de cadera AOC fallidas, el objetivo de esta revisión sistemática fue analizar la literatura disponible para responder a tres preguntas: (1) ¿Existen factores de riesgo para fractura de componentes cerámicos después de la TRH? (2) ¿Es posible realizar un diagnóstico precoz del fallo de los componentes cerámicos antes de que se produzca una fractura catastrófica? (3) ¿Cuál es la mejor estrategia de tratamiento?
2. Material y Métodos
Se accedió a las bases de datos científicas para identificar artículos relacionados con el diagnóstico y tratamiento de fracturas de componentes cerámicos. Teniendo en cuenta el reducido número de publicaciones sobre este tema, no se proporcionaron criterios de exclusión sobre la fabricación y el tipo de componentes cerámicos utilizados. Por la misma razón, también se tuvieron en cuenta los informes de casos. Por lo tanto, el único criterio de inclusión fue el informe de una fractura de componente cerámico después de la TRH.
Se realizó una búsqueda utilizando las palabras clave «cerámica»,» alúmina «y» reemplazo total de cadera/prótesis de cadera «en combinación con» falla»,» fractura»,» escombros»,» diagnóstico»,» cirugía de revisión»,» rotura de componentes»,» cabeza «y» factores de riesgo » sin límite con respecto al año de publicación. El 1 de junio de 2012 se accedió a las siguientes bases de datos: PubMed (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez/); Ovid (http://www.ovid.com/); Cochrane Reviews (http://www.cochrane.org/reviews/); y Google Scholar. Dadas las capacidades lingüísticas del equipo de investigación, se consideraron las publicaciones en inglés e italiano (Figura 2). Se consideraron todas las revistas. También se comprobaron las referencias bibliográficas de los artículos seleccionados para encontrar otras publicaciones pertinentes. Dos autores (M. D. Fine y A. D. Martino) leyeron el resumen y excluyeron los artículos que se consideraron no relacionados con el tema del estudio. Cuando el resumen no estaba disponible (como en los informes de casos), se utilizó el título del documento para juzgar su pertinencia. En caso de duda sobre la inclusión de un artículo, el autor principal (C. Faldini) tomó la decisión.
Diagrama que muestra el proceso de selección de manuscritos.
Tres de nosotros (A. Di Martino, M. De Fine y F. Traina) extrajimos de los artículos retenidos información sobre los siguientes campos: (1) factores de riesgo para fracturas de componentes cerámicos; (2) diagnóstico precoz de fracturas de componentes cerámicos; y (3) estrategias de tratamiento y algoritmos terapéuticos para cirugía de revisión; estas búsquedas arrojaron 212 artículos. Dos autores (M. De Fine y A. Di Martino) lea el resumen o el título de cada artículo. Del total de 212 artículos, se excluyeron 67 que no informaban sobre factores de riesgo o indicaciones para cirugía en el resumen, como cartas al editor, descripciones técnicas o porque el artículo no fue publicado en revistas revisadas por pares, quedando 145 artículos.
Con base en el resumen o el título, excluimos 102 artículos que consideramos irrelevantes porque no estaban relacionados con el tema del estudio. Además, la búsqueda se amplió mediante la selección de la lista de referencias de todos los artículos. Este proceso de referencias cruzadas añadió otros 16 artículos a los 43 previamente identificados. Para los 59 artículos restantes se obtuvieron versiones de texto completo. Para evitar sesgos en la inclusión de los artículos, las publicaciones seleccionadas fueron examinadas y discutidas por todos los coautores. Después de esta selección adicional, se incluyeron 53 publicaciones relevantes para el tema en cuestión (Figura 2). Hubo un ensayo multicéntrico aleatorizado, dos estudios de casos y controles, 23 series retrospectivas de casos, 25 informes de casos, una revisión y un estudio de laboratorio.
3. Resultados y discusión
La fragilidad de la cerámica sigue siendo una pregunta sin resolver y, hoy en día, los cirujanos necesitan directrices sobre cómo diagnosticar y tratar las fracturas de superficies de cojinetes cerámicos después de la TRH.
Esta revisión sistemática se realizó con el objetivo de responder a tres preguntas principales: (1) ¿Existen factores de riesgo para fractura de componentes cerámicos después de la TRH? (2) ¿Es posible realizar un diagnóstico precoz del fallo de los componentes cerámicos antes de que se produzca una fractura catastrófica? (3) ¿Cuál es la mejor estrategia de tratamiento?
3.1. Factores de riesgo
Los factores de riesgo se analizaron por separado para fracturas de cabeza y de revestimiento.
La fractura de cabeza de cerámica es un evento catastrófico y se reportan varios casos de cabezas fracturadas en bases de datos científicas . La mayoría de estos manuscritos son informes de casos y análisis recuperados de cabezas fracturadas . Los estudios restantes informaron sobre la incidencia de cabezas cerámicas fracturadas en series retrospectivas de casos en los resultados a medio y largo plazo de las prótesis de cadera AOC . Un trauma estuvo involucrado en la generación de fracturas en 7 informes . Solo dos artículos se centraron específicamente en los factores de riesgo de fracturas de cabeza de cerámica. Koo et al. se encontraron 5 fracturas de cabeza entre 367 prótesis de cadera AOC con cabezas de tercera generación de 28 mm. Todos los componentes fracturados eran cabezas de cuello corto y en todos los casos la fractura involucraba la porción circunferencial de la cabeza cerca del borde del orificio de la cabeza. Los autores postularon que con cabezas de 28 mm, la distancia entre la esquina del orificio de la cabeza y la superficie exterior de la cabeza de cerámica es menor en comparación con los diseños de cuello medio y largo, lo que facilita la propagación de grietas. Estos hallazgos están de acuerdo con el trabajo de Callaway et al. , en el que también se identificó un mayor riesgo de fractura para cabezas de cuello corto de 28 mm de segunda generación. Por el contrario, en dos manuscritos se planteó la hipótesis de que los diseños de cuello largo podrían facilitar las fracturas de cabeza porque la mayor distancia entre el borde del orificio de la cabeza y la superficie exterior de la cabeza misma aumenta las tensiones de tracción en la unión del orificio cónico . Sin embargo, los datos reportados no fueron suficientes para apoyar esta teoría. De acuerdo con la literatura disponible, el único factor asociado al riesgo de fractura de cabeza cerámica es el uso de cabezas de cuello corto de 28 mm. En la Tabla 1 se presentan las tasas de fracturas de cabeza de cerámica y de generación de material utilizado.
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La fractura de revestimiento cerámico es generalmente un evento sutil y subestimado, y no está directamente relacionada con traumas. Se ha informado de que la aparición de fractura de revestimiento cerámico se sitúa entre el 0,013% y el 1,1% de los pacientes sometidos a COC THR . Incluso en este caso, la introducción de nuevos materiales cerámicos no eliminó el riesgo de una falla catastrófica . Encontramos 21 manuscritos publicados que informan sobre fracturas de revestimientos cerámicos . Hubo 8 informes de casos , 8 series retrospectivas de casos que trataron los resultados de las prótesis de cadera AOC , un estudio de casos y controles , un estudio de laboratorio y un ensayo multicéntrico . La mayoría de estos informes se referían al uso de revestimientos tipo sándwich , en los que se interpone una capa de polietileno entre un revestimiento cerámico más delgado de lo habitual y la parte posterior de metal, en el esfuerzo por reducir el desajuste de rigidez entre la parte posterior de cerámica y metal. La literatura aconseja claramente en contra del uso de tales dispositivos híbridos; esto debe considerarse diferente con respecto a los revestimientos cerámicos tradicionales en términos de diseño, por lo que no tomamos en cuenta las conclusiones de estos manuscritos. En todos los manuscritos restantes, excepto uno (Tabla 2), los autores informaron anecdóticamente casos esporádicos de fracturas de revestimiento, pero no se realizó un análisis claro de los factores de riesgo eventualmente relacionados con el fracaso . La hipótesis más aceptada como factor causal del fracaso del implante es el pinzamiento cíclico entre el cuello del tallo y el componente acetabular. Este mecanismo podría determinar una subluxación de la cabeza con tensiones de pico en el lado opuesto del revestimiento, determinando así su fractura. En este conflicto, la posición relativa del componente acetabular con respecto al tallo y la pelvis misma podría jugar un papel importante en la determinación de este conflicto; sin embargo, el número de casos reportados es demasiado pequeño para sacar conclusiones definitivas. El único estudio de casos y controles sobre el tema comparó 26 prótesis de COC de cadera fallidas revisadas debido a una fractura de revestimiento cerámico con 49 prótesis de COC de cadera que funcionaban bien y coincidían con la edad . Las poblaciones eran comparables en términos demográficos, tipo de componentes cerámicos utilizados y posición del implante; La tomografía computarizada de la pelvis estaba disponible en 22 de los 26 casos de revestimiento cerámico fracturado y en todos los casos del grupo de control. Se encontró un mayor número de vasos colocados fuera del rango óptimo de anteversión de vasos en el grupo de fracaso con un ruido audible detectable en 21 pacientes (80,7%) en el grupo de fractura, en comparación con solo 3 casos (6,1%) observados en el grupo sin fractura . Los datos extraídos de esta serie apoyan la hipótesis de que el pinzamiento del cuello a la copa con subluxación de la cabeza y carga del borde en el lado opuesto del revestimiento podría producir una fractura del revestimiento. Dado que se sugiere la evaluación de la posición de la copa en pacientes con sospecha de falla del revestimiento, se debe realizar una tomografía computarizada de la pelvis para evaluar la posición de la copa en el plano axial y, al mismo tiempo, para determinar la presencia de fragmentos de cerámica que finalmente no se ven con la radiografía tradicional.
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También se ha supuesto que el astillado debido a la desalineación del revestimiento durante la inserción en la copa podría ser la causa de fallas en muchos casos . McAuley et al. se probó esta hipótesis utilizando un modelo de laboratorio y se demostró que la desalineación del revestimiento durante la impactación en el componente acetabular aumenta significativamente el riesgo de fracturas del revestimiento . Sobre la base de los papeles mencionados, se encontró que la mala posición de la copa en el plano axial y la desalineación del revestimiento durante la inserción eran los dos únicos factores relevantes que afectaban al riesgo de fracturas del revestimiento.
3.2. Diagnóstico
No se encontraron trabajos que trataran el diagnóstico precoz de fracturas de cabeza de cerámica. Por el contrario, dos estudios sugirieron que el microanálisis de líquido sinovial después de la aspiración con aguja de cadera es una herramienta valiosa para el diagnóstico precoz de fracturas de revestimiento cerámico . Toni et al. la evaluación de ocho fracturas de revestimiento entre 3710 prótesis de cadera AOC encontró una correlación entre el ruido después del reemplazo total de cadera y la fractura de revestimiento cerámico. Los mismos autores demostraron además que la presencia de fragmentos cerámicos mayores de 5 µm después del examen del líquido sinovial está fuertemente asociada con la presencia de fractura de revestimiento . En el segundo estudio, se utilizó el líquido sinovial extraído de 12 prótesis de cadera de COC que funcionaban bien para establecer la cantidad fisiológica de partículas cerámicas en implantes de COC normales y, a continuación, se compararon los resultados de la aspiración con aguja de cadera realizada en 39 caderas de COC seguidas por ruido o molestias con los de siete caderas de COC programadas para cirugía de revisión por razones no relacionadas con el acoplamiento cerámico . La aspiración de cadera se realizó en condiciones estériles con intensificador de brazo en C o ultrasonido. Se dejó caer líquido sinovial sobre un filtro de policarbonato y se aislaron partículas añadiendo hipoclorito de sodio. Finalmente, la microscopía electrónica de barrido permite la medición de partículas .
Los autores definieron la presencia de al menos 11 partículas cerámicas menores de 3 µm o al menos una partícula cerámica mayor de 3 µm por cada campo de observación de 90 µm2 como un fuerte nivel de daño en el revestimiento cerámico, y demostraron que el microanálisis de líquido sinovial tenía una sensibilidad del 100% y una especificidad del 88% para predecir fracturas en el revestimiento cerámico en caso de fuerte presencia de partículas cerámicas. A pesar de que los estudios posteriores deberían confirmar esta observación en poblaciones más grandes, el microanálisis de líquido sinovial parece ser una herramienta valiosa para el diagnóstico precoz de la fractura de revestimiento cerámico.
El ruido podría considerarse predictivo de la falla del revestimiento cerámico en la TRH y, aunque se necesitarían más estudios para confirmar definitivamente esta hipótesis, la presencia de una cadera ruidosa después de la TRH debería levantar la sospecha de fractura del revestimiento y requerir investigaciones apropiadas, como una tomografía computarizada .
3.3. Estrategia de tratamiento
La cirugía de revisión para componentes cerámicos fracturados puede ser problemática y puede estar asociada a resultados deficientes . De hecho, se ha especulado que la presencia de fragmentos cerámicos afilados retenidos en el espacio de unión artificial podría actuar como una pasta abrasiva que afecta el rendimiento del nuevo acoplamiento articular. Además, existen preocupaciones acerca de la reimplantación de una nueva cabeza de un usado anteriormente cono morse debido a la supuesta mayor riesgo de nueva fractura debido a la corrosión por contacto del cono morse .
En la actualidad, no hay consenso sobre la mejor estrategia para abordar la cirugía de revisión en pacientes con falla del implante cerámico. La cirugía de revisión de componentes cerámicos fracturados debe llevarse a cabo con urgencia para reducir el riesgo de que las partículas cerámicas dañen aún más el cono metálico . Es aconsejable descansar y evitar el soporte de peso hasta la cirugía con el objetivo de reducir la difusión de partículas cerámicas y los daños en el cuello del vástago y en la copa de metal. La cirugía siempre debe incluir una sinoviectomía extensa e irrigación completa del espacio articular, ya que la eliminación completa de los fragmentos de cerámica es de suma importancia para aumentar la supervivencia de la nueva articulación . En un estudio retrospectivo sobre los resultados de 105 revisiones realizadas para cabezas de cerámica fracturadas, Allain et al. se encontró una tasa de fracaso del 31% en un seguimiento medio de 3,5 años . Los autores concluyen que la tasa de supervivencia disminuyó significativamente cuando no se realizó una sinoviectomía completa.
Otro tema técnico controvertido en la cirugía de revisión es la elección del mejor acoplamiento articular a utilizar. Sharma et al. seguimiento de ocho caderas que se revisaron a metal en articulaciones de polietileno utilizando cabezas de cromo cobalto después de la fractura de cabezas de cerámica. Los autores no encontraron revisión debido a osteólisis o aflojamiento aséptico en un seguimiento medio de 10,5 años. Otros autores aconsejan el uso de acoplamientos de cerámica sobre cerámica o cerámica sobre polietileno (COP), ya que la elevada resistencia a los arañazos de la cerámica podría reducir el riesgo de desgaste del tercer cuerpo . Aunque no hay datos suficientes disponibles para identificar claramente el mejor acoplamiento, el COC o el COP parecen reducir el riesgo de desgaste del tercer cuerpo.
Desde el informe de Pulliam y Trousdale, la reimplantación de una nueva cabeza de cerámica en una conicidad morse utilizada anteriormente se considera peligrosa porque el riesgo de corrosión por fricción podría conducir rápidamente a una nueva fractura de cabeza de cerámica. Sin embargo, Hannouche et al. se evaluaron los resultados de la cirugía de revisión para cabezas de cerámica fracturadas y no se encontraron fracturas en 61 cabezas de cerámica que se reimplantaron en una forma cónica morse de titanio no revisada en un promedio de meses. Los autores sugirieron que la forma cónica original de morse se puede usar de forma segura si no se evidencian daños importantes de la forma cónica durante la cirugía. Sobre la base de la literatura disponible, no es posible sacar conclusiones definitivas sobre esta cuestión, ya que aunque las conos de morse dañados podrían aumentar significativamente el riesgo de fractura con cabezas de cerámica, la explantación rutinaria de tallos bien fijos podría ser muy problemática.
Se espera que los acoplamientos COC aumenten progresivamente en el próximo futuro; sin embargo, a pesar de la mejora en la fabricación de materiales, la fragilidad de la cerámica sigue siendo una preocupación importante y los cirujanos deben estar al tanto de los estándares actuales de evaluación y manejo de la artroplastia de cadera con COC fallida. Esta revisión sistemática se realizó para responder a tres preguntas consideradas relevantes para abordar el tema de la falla de COC TRH, a saber, determinación de factores de riesgo para fractura de componentes cerámicos, definición de estándares para el diagnóstico precoz de falla de componentes cerámicos y para estrategias de manejo actualizadas.
Al abordar la sospecha de ruptura de componentes cerámicos de la artroplastia de cadera (Figura 3), el primer paso diagnóstico es, como de costumbre, la realización de radiografías estándar; en la mayoría de los casos, se requiere una tomografía computarizada adjunta para refinar el diagnóstico y caracterizar mejor la relación mutua entre la copa y el tallo. Los conocimientos actuales consideran el uso de cabezales de cuello corto de 28 mm como el único factor que afecta significativamente el riesgo de fractura de la cabeza cerámica, y la mala posición de la copa en el plano axial y la desalineación del revestimiento durante la inserción como los dos únicos factores relevantes que afectan el riesgo de fracturas del revestimiento. El microanálisis de líquido sinovial parece ser una herramienta valiosa para el diagnóstico temprano de la fractura de revestimiento cerámico y la presencia de una cadera ruidosa después de la TRH debería aumentar la sospecha de fracturas de revestimiento; sin embargo, se deben confirmar los datos sobre la fiabilidad de la aspiración de líquido sinovial en cohortes de pacientes más grandes. Una vez que se realiza el diagnóstico de fractura de componentes cerámicos, se requiere cirugía de revisión. No es posible sacar conclusiones definitivas sobre la mejor estrategia de tratamiento, sin embargo, durante la cirugía de revisión, es obligatorio realizar una sinoviectomía extensa y un riego minucioso del espacio articular, mientras que los acoplamientos de COC o COP se consideran opciones viables para reducir el riesgo de desgaste del tercer cuerpo de los implantes revisados.
Algoritmo con las directrices para el diagnóstico y tratamiento de la fracturado rodamientos cerámicos siguientes THR.
Conflicto de Intereses
Los autores declaran que no tienen conflicto de intereses.
