Choque femoroacetabular en la artroplastia total de cadera

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Reseña sobre conceptos actuales

Choque femoroacetabular en la artroplastia total de cadera

Por Aamer Malik, MD, Aditya Maheshwari, MD y Lawrence D. Dorr, MD Investigación realizada en The Arthritis Institute, Inglewood, California

¾ El choque femoroacetabular (impingement) determina malos resultados de la artroplastia de cadera protésica; puede provocar inestabilidad, desgaste acelerado y dolor sin causa reconocida.

¾ El diseño de la prótesis, la posición del componente, factores biomecánicos y variables del paciente influyen en el choque femoroacetabular.

¾ Las pruebas que vinculan el choque femoroacetabular con luxación y desgaste acelerado provienen de estudios de recuperación de implantes.

¾ Los principios quirúrgicos que maximizan una amplitud de movimiento sin choque femoroacetabular son la correcta anteversión acetabular y femoral combinada, y una óptima relación cabeza-cuello.

¾ Las técnicas quirúrgicas para prevenir el choque femoroacetabular son la medialización del cotilo para evitar el choque del componente y el restablecimiento de la lateralidad (offset) y la longitud de la cadera para evitar el choque óseo.

Los principios respecto del choque femoroacetabular en la cadera ósea natural (anatómica) establecidos por Ganz y otros^1-5 son conceptualmente similares a lo que puede suceder en la cadera protésica. Para comprender el choque femoroacetabular, es útil reconocer los mecanismos comunes que causan contacto mecánico en caderas tanto anatómicas como protésicas. En la cadera anatómica, el choque femoroacetabular es un conflicto de contacto mecánico entre el hueso del fémur y la pelvis; en una artroplastia total de cadera, es el contacto entre el cuello femoral metálico y el revestimiento del cotilo, o el contacto hueso-hueso, por ejemplo, entre el trocánter mayor y la pelvis^3,6,7. La relación cabeza-cuello femoral, que es aquella entre el diámetro de la cabeza femoral y el diámetro del cuello femoral, influye en el choque femoroacetabular. El choque femoroacetabular de tipo cam se debe a una disminución de la relación cabeza femoral-cuello. Un ejemplo es el signo de la giba (pistol grip [deformidad en empuñadura de pistola]), que se crea por una menor lateralidad de la unión cabeza-cuello femoral³ (Fig. 1). En una cadera protésica, el choque de tipo cam es causado por cualquier característica del implante que reduzca la relación cabeza-cuello. Un faldón sobre la cabeza femoral metálica o un gran cuello femoral circular puede generar contacto mecánico por este mecanismo en una cadera protésica^8-10 (Fig. 1). En la cadera anatómica, el choque de tipo pinza o tenaza es un contacto mecánico causado por retroversión o protrusión acetabular, o coxa profunda. En la cadera protésica, este tipo de choque se debe a revestimientos encapuchados y constreñidos, o a la colocación de una cabeza femoral pequeña en un gran cotilo^11-13. Otra causa de choque de tipo pinza es la falta de resección de osteófitos acetabulares, de manera que el cuello metálico o el hueso femoral colindan con los osteófitos (Fig. 1).

Como el choque femoroacetabular es un proceso dinámico, ha sido difícil identificarlo y definir su prevalencia sobre la

base de evaluaciones clínicas o radiografías simples. En el contexto clínico, se infiere que algunas causas de fracaso, como desgaste o luxación, están relacionadas con choque femoroacetabular^8-10,14,15, pero ha resultado difícil demostrar una relación directa. No hay ninguna técnica radiográfica que permita validar la aparición de choque femoroacetabular. Se practican estudios de recuperación para examinar implantes que han fracasado^16-20, pero no conocemos ningún estudio de recuperación durante autopsias de caderas protésicas con buen funcionamiento, que hayan mostrado la verdadera prevalencia del choque femoroacetabular. El propósito de esta reseña es analizar el conocimiento actual de los mecanismos de choque femoroacetabular en las artroplastias totales de cadera, sus consecuencias clínicas y los nuevos avances.

Mecanismos de choque femoroacetabular en las artroplastias totales de cadera

En la cadera protésica, el choque femoroacetabular depende tanto del dispositivo como del cirujano²¹. Los factores de diseño del dispositivo son los que influyen en la relación cabeza-cuello femoral, así como las características del diseño acetabular. El cirujano controla la posición del cotilo con respecto a la inclinación y la anteversión, así como su profundidad en el acetábulo óseo. Después del implante del cotilo, el cirujano controla el nivel del corte del cuello femoral óseo y la colocación del componente femoral para la reconstrucción biomecánica de la longitud y la lateralidad de la cadera, que reduce la aparición de choque femoroacetabular^22,23.

Una característica común del diseño del implante que causa choque femoroacetabular de tipo cam es la disminución de la relación cabeza-cuello^15,19,21. La articulación de la cadera protésica requiere un componente acetabular de cierto espesor, lo que disminuye el tamaño de la cabeza femoral respecto del de la cabeza femoral ósea. En una cadera protésica, una relación cabeza-cuello <2,0 parece aumentar mucho el riesgo de choque femoroacetabular¹⁹. El tamaño de la cabeza, la geometría del cuello femoral y el uso de un faldón en la cabeza femoral inciden en la relación cabeza-cuello^10,19,21 (Figs. 2-A y 2-B). Puede haber choque femoroacetabular de tipo cam cuando se utiliza una cabeza pequeña sobre un cuello cónico circular grande^8,9,15 o una cabeza femoral con faldón^8,10,12, que pueden determinar, ambas, una relación cabeza-cuello <2,019. Es preferible un cuello de forma trapezoidal diseñado para crear una mejor relación cabeza-cuello, en particular con cabezas pequeñas^7,21.

Las características que aumentan el choque femoroacetabular son la geometría del biselado del reborde de polietileno^21,24,25 y la presencia de un revestimiento con reborde extendido (encapuchado), en particular si la capucha está incorrectamente posicionada en la cadera^21,26,27. El cirujano aumenta el riesgo de choque femoroacetabular al colocar el cotilo en una posición horizontal lateralizada^28,29 o al no resecar los osteófitos acetabulares que pueden chocar contra el cuello metálico o el hueso femoral^30,31. Si se utiliza una capucha en una operación practicada a través de un abordaje posterior, la posición del vértice debe ser posteroinferior (en hora 4 en punto, en las caderas izquierdas, y 8 en punto, en las derechas), pues el sitio más frecuente de choque es posterosuperior^20,27.

El choque hueso-hueso depende del cirujano, pues éste controla la posición del implante y el restablecimiento de la longitud y la lateralidad del miembro inferior^6,22. Una cadera de longitud corta o, más a menudo, una lateralidad corta, expone a la cadera choque óseo femoral contra la pelvis en los movimientos extremos. Con suma frecuencia, la lateralidad de la cadera en una artroplastia total de cadera convencional se debe aumentar, incluso, algunos milímetros para evitar el choque femoroacetabular, pues la cabeza femoral es más pequeña que la cabeza ósea^22,32,33. El ángulo cuello-diáfisis del componente femoral utilizado por el cirujano puede incidir en la reconstrucción de la longitud y la lateralidad del miembro inferior^7,23. El cirujano debe conocer el ángulo cuello-diáfisis y el nivel del correspondiente corte del cuello óseo para ese implante (Figs. 3-A y 3-B).

Incluso en caderas reconstruidas de manera ideal, persisten dos causas de choque femoroacetabular. Los pacientes que son particularmente flexibles (en general, mujeres) presentan riesgo de choque óseo durante los movimientos extremos^3,30. La utilización del tamaño más grande posible de cabeza femoral será beneficioso en pacientes flexibles^34,35. Una segunda causa de choque femoroacetabular es el grado de inclinación pélvica que se produce en algunos pacientes como consecuencia de la posición estática de la pelvis en la mesa de operaciones respecto de la posición dinámica de la pelvis durante las actividades^5,36. Aun con anteversión combinada de los implantes y reconstrucción biomecánica de la cadera correctas, los extremos de posiciones de pelvis flexibles modifican las relaciones de los componentes y el hueso, de manera que puede haber, de todos modos, choque femoroacetabular^5,36.

Las variables que causan choque femoroacetabular son aditivas, de manera que es responsabilidad del cirujano conocer el dispositivo que está utilizando, su influencia sobre la reconstrucción biomecánica y sus limitaciones en el contexto de las variables del paciente. Un buen ejemplo de un paciente con alto riesgo de choque femoroacetabular sería una mujer flexible con una cabeza femoral pequeña con faldón y un revestimiento acetabular elevado mal posicionado.

Análisis por elementos finitos

E

l objetivo de los estudios por elementos finitos ha sido determinar los diseños de los componentes y las posiciones que conllevan la mínima posibilidad de causar choque femoroacetabular en toda la amplitud de movimiento24,25,37-44

. El modelo computarizado es interesante porque permite estudiar variables específicas en condiciones bien controladas. La limitación de estos estudios es la imposibilidad de evaluar desde el punto de vista clínico la relación de los tres elementos: implante-partes blandas-estructura ósea^6,45. Más aún, la posición óptima del componente para una amplitud de movimiento sin choque femoroacetabular en un estudio por elementos finitos quizá ejerza un efecto adverso sobre el desgaste y, por lo tanto, la durabilidad del implante. Por ejemplo, D’Lima y otros²⁴ recomendaron que la inclinación ideal del componente acetabular para evitar el choque femoroacetabular es de 45° a 55°. Sin embargo, este mismo grupo de investigación observó en términos

clínicos que la inclinación superior a 45° inducía un aumento del 40% del desgaste lineal medio del polietileno⁴¹.

Un punto débil de los estudios por elementos finitos es que se modifican los ángulos del cotilo sin ningún cambio del centro de rotación (profundidad) de éste (Figs. 4-A, 4-B y 4-C). Cuando el centro de rotación no se desplaza en sentido medial ni superior, se puede lograr cobertura adecuada del cotilo por hueso acetabular sólo mediante inclinación más alta. En el contexto clínico, los cirujanos han aprendido que, al desplazar el cotilo en sentido medial o superior respecto del centro de rotación original, pueden reducir la inclinación a no más de 45° y, aun así, lograr cobertura apropiada del cotilo, de manera que éste no presenta lateralización28,29,46,47

(Figs. 4-A, 4-B y 4-C). Evitar la lateralización del cotilo disminuye la probabilidad de choque del cuello metálico contra el reborde del cotilo.

Un segundo error del modelo computarizado de la posición del componente acetabular ha sido la presunción de que la anteversión del componente femoral es de 10° a 15°^21,37. El cirujano puede controlar el grado de anteversión de un tallo cementado, pero no el de un tallo no cementado^40,48. Dada la necesidad de obtener un encaje a presión del implante en el hueso, se debe utilizar para el implante la anteversión presentada por el hueso^40,48. En dos estudios, tomografías computarizadas de tallos implantados mostraron un rango de anteversión femoral de 30° de retroversión a 45° de anteversión, con una media de 16,5° y 16,8°^31,49.

Consecuencias clínicas del choque femoroacetabular

E

l contacto entre un cuello metálico y un revestimiento plástico puede provocar una serie de consecuencias potencialmente adversas, como limitación del movimiento y la función; mayor tensión sobre el reborde del revestimiento, que desaloja el revestimiento modular o acelera el aflojamiento del implante; liberación de restos metálicos del cuello femoral; desgaste del reborde, que quizá aumente el riesgo de osteólitis; y subluxación y luxación²¹.

La luxación es una causa frecuente de fracaso del implante que se produce por choque femoroacetabular8,9,15,21,36,50,51

. Cuando se produce choque femoroacetabular en una cadera protésica, hay contacto por deslizamiento de la cabeza femoral dentro del polietileno o una superficie articular dura-dura⁴³. El polietileno crea un momento resistido respecto de la cabeza femoral, que ayuda a impedir que se deslice fuera del orificio del polietileno⁴³. Si el desafío de carga externa que provoca el choque es suficientemente grande, el momento resistido no puede contener la cabeza femoral y sobreviene luxación.

Los modelos de laboratorio y clínicos han demostrado la relación directa entre choque y luxación. Estudios de diseño asistidos por computadora han indicado una correlación entre variables específicas del implante y resultados clínicos con respecto a la luxación^8,15. Barrack y otros⁸ observaron que la tasa de luxación clínica, cuando el cuello femoral de un implante tenía un gran diámetro transversal circular, triplicaba (ocho de cincuenta y dos; 15%) la tasa de luxación de implantes con un cuello trapezoidal más pequeño (dos de cuarenta y seis; 4%) (p = 0,07). Con modelos computarizados previos, habían verificado un aumento del choque femoroacetabular y una disminución del arco de movimiento del 46% en asociación con grandes tallos femorales cónicos⁸. De modo similar, Padgett y otros¹⁵, en un estudio de un modelo computarizado, observaron que las cabezas de diámetro pequeño con un tallo cónico más grande chocaban a <90° de flexión. En una revisión clínica de 254 prótesis primarias de cadera con el mismo diseño de cuello, hallaron una tasa global de luxación del 4,7% (doce caderas).

Las tasas de luxación, estratificadas por tamaño de la cabeza, fueron de 3,6% para las de 28 mm, 4,8% para las de 26 mm y 18,8% para las de 22 mm. Como consecuencia de estos resultados, Padgett y otros suspendieron la utilización clínica de la cabeza de 22 mm con un gran tallo cónico¹⁵.

El dolor es una consecuencia común del choque femoroacetabular^52,53. Cuando en una cadera protésica hay choque de partes blandas capsulares o tendinosas, la inflamación y la tumefacción suelen provocar dolor inguinal^53,54. Hay tres causas de dolor, producto de choque de partes blandas: (1) cuando un gran componente acetabular sobresale en el plano medial o el trocánter menor choca contra el isquion, lo que provoca tendinitis del psoasilíaco; (2) cuando la cápsula es comprimida entre el cuello metálico y el cotilo; o (3) cuando la cápsula es comprimida entre el trocánter mayor y el ilion^53,54. Se puede aliviar el dolor por infiltración de anestésicos locales o liberación quirúrgica del tendón del psoasilíaco, sin necesidad de revisar el componente acetabular^54,55. Los pacientes que presentan subluxación y dolor requieren tomografías computarizadas para documentar osteófitos o mala posición del componente, que origina el choque que causa la subluxación³¹.

El choque entre el cuello metálico del componente femoral y el reborde de polietileno del cotilo puede dañar el polietileno tanto en el lugar donde el cuello entra en contacto con el reborde como en el sitio de salida donde la cabeza femoral escapa del orificio del polietileno⁴³. Cuando los desafíos de carga externa son altos, el momento resistido dentro del polietileno puede superar la carga de fluencia del polietileno y, en caso de choque femoroacetabular crónico, puede provocar daño del polietileno por aumento del desgaste o agrietamiento del revestimiento con fracaso ulterior del implante10,19,56,57

. Los revestimientos oxidados presentan máximo riesgo de daño y fracaso por choque femoroacetabular^56,57. Birman y otros⁵⁶ analizaron 120 revestimientos de polietileno convencional con parte posterior metálica y observaron que setenta y uno (59%) presentaban daño secundario al contacto entre el cuello metálico y el polietileno, setenta y ocho (65%) mostraban daño por oxidación, y cuarenta y ocho (40%) tenían grietas en el polietileno. Las grietas siempre se relacionaban con cierto grado de daño por choque femoroacetabular y oxidación.

Estudios de recuperación han demostrado que el choque femoroacetabular es una causa que contribuye al mayor desgaste. Yamaguchi y otros²⁰ correlacionaron el choque femoroacetabular con desgaste lineal, y la tasa promedio de desgaste fue de 0,33 ± 0,28 mm/año para revestimientos sometidos a choque femoroacetabular, en comparación con 0,19 ± 0,14 mm/año para revestimientos no sometidos a choque femoroacetabular (p = 0,009). Usrey y otros¹⁹, en un estudio de recuperación de 113 cotilos, correlacionaron el desgaste volumétrico de los revestimientos con el grado de choque

femoroacetabular; la tasa promedio de desgaste volumétrico fue de 159 ± 42 mm³/año en revestimientos con choque femoroacetabular intenso y de 70 ± 21 mm³/año en aquellos en los que el choque femoroacetabular era leve o nulo (p = 0,02).

Kligman y otros⁵⁸ hallaron pruebas de choque femoroacetabular en sesenta y dos de ochenta y seis revestimientos de polietileno modulares, y comunicaron que se correlacionaba con desgaste de la parte posterior del polietileno, y corrosión y raspaduras de la cubierta metálica de los tornillos. La superficie superolateral (posterosuperior) del revestimiento es el sitio más común de choque femoroacetabular^16,20,27. Yamaguchi y otros observaron que la localización más frecuente era 78° ± 20°

en dirección posterosuperior. Shon y otros¹⁸ confirmaron que el choque femoroacetabular posterior es la variación más común, pero observaron mayor variación en los sitios de choque. Es posible que esta variación fuese una combinación del choque femoroacetabular y el sitio de salida en caderas que presentaban subluxación o luxación. En la fase de extensión del ciclo de la marcha, puede sobrevenir choque femoroacetabular tanto posterosuperior como posteroinferior²⁰.

El choque femoroacetabular ha sido implicado como causa de aflojamiento de los componentes femoral y acetabular^12,59,60. Bosco y Benjamin⁵⁹, y Kobayashi y otros⁶¹ comunicaron una correlación clínica del choque femoroacetabular con desgaste y osteólitis posterior. Ambos grupos de autores observaron aflojamiento de un componente femoral debido a restos generados por el desgaste secundario, casi exclusivamente, al daño del polietileno en el sitio de choque cuello-cotilo.

Isaac y otros¹⁷, en su estudio de recuperación, detectaron que uno de los cuatro mecanismos posibles de aflojamiento del cotilo era el aumento de la resistencia al cizallamiento y la tracción en la superficie de contacto hueso-cemento, debido al mayor choque femoroacetabular. Murray²⁷ también correlacionó el choque femoroacetabular con aflojamiento del cotilo de Charnley. Dobzyniak y otros⁶² examinaron las causas de las revisiones efectuadas en los primeros cinco años posteriores a la artroplastia total de cadera; comunicaron que el aflojamiento era la causa más común de las revisiones practicadas de 1986 a 1991, y la inestabilidad era una causa más frecuente en las efectuadas de 1992 a 2001. El aflojamiento es precoz cuando es causado por contacto mecánico entre implantes mal fijados. La prevalencia de inestabilidad en la segunda mitad del estudio de Dobzyniak y otros puede haber dependido de un cambio de tallos cementados a no cementados, y de la falta de reconocimiento de una modificación de la anteversión femoral de algunos tallos respecto de la que se había previsto. Estos autores deseaban una anteversión del tallo de 15° a 20°, que puede ser controlada por el cirujano cuando se implanta un tallo cementado, pero es infrecuente de lograr cuando el tallo no está cementado.

El choque metal-metal y cerámica-cerámica causa resultados adversos específicos que llevan a un fracaso peculiar de la superficie de soporte particular. Comunicaciones recientes parecen indicar un mayor riesgo de fractura y chirrido debido a la abrasión de la superficie del par cerámica-cerámica relacionada con mala posición y choque del componente^63,64. Los implantes metal-metal han mostrado generar metalosis por choque femoroacetabular^52,65. Howie y otros⁶⁶ observaron, en un estudio de recuperación, que nueve (38%) de veinticuatro prótesis McKee-Farrar presentaban choque femoroacetabular causado por una mala relación cabeza-cuello.

La restauración de la superficie de la cadera aporta cabezas femorales de gran tamaño que son favorables en términos de amplitud de movimiento y estabilidad, pero a veces es difícil lograr una relación cabeza-cuello ideal, y todavía hay un riesgo de fracaso del implante por choque femoroacetabular^67,68. Beaulé y otros⁶⁷ reconocieron el riesgo de choque femoroacetabular por mala posición del implante o por falta de corrección de una deformidad de base, que determinaba una menor relación cabeza-cuello (por ejemplo, signo de la giba). Se deben tener en cuenta dos consideraciones respecto de la lateralidad para evitar el choque femoroacetabular de tipo cam después de la cirugía: primero, en el plano coronal, es crucial mantener la lateralidad anterosuperior del cabeza femoral sobre el cuello femoral para evitar muescas; segundo, en el plano sagital, se debe reconstruir la lateralidad anterior. Beaulé y otros observaron que, antes de la operación, el 57% de sesenta y tres caderas osteoartríticas tenía una relación de lateralidad cabeza-cuello femoral ≤0,15, que exige corrección quirúrgica para reducir el riesgo de choque femoroacetabular.

Wiadrowski y otros⁶⁹ comunicaron que el deficiente diseño acetabular de la prótesis de restauración de la superficie de la cadera metal-polietileno Wagner era un factor de riesgo de choque femoroacetabular, y que noventa y dos de los 109 componentes recuperados mostraban daño periférico causado por choque del cuello femoral contra el cotilo de polietileno.

Wiadrowski y otros atribuyeron esta observación al sector hemisférico (180°) del cotilo y recomendaron que los futuros diseños tengan una forma menos hemisférica. La nueva generación de implantes para restauración de la superficie de la cadera, como el implante de cadera Birmingham (Smith and Nephew, Memphis, Tennessee) y el implante de cadera Durom (Zimmer, Warsaw, Indiana) tienen ángulos sectoriales de 159,2° y 165°, respectivamente. El choque femoroacetabular puede ser, aun así, un problema con el nuevo diseño metal-metal. Amstutz y otros⁷⁰ comunicaron la necesidad de revisar un reemplazo de la superficie en una cadera displásica que presentaba una deficiente lateralidad femoral, que había provocado choque trocantérico-isquiático.

Avances actuales para evitar el choque femoroacetabular Posición del componente

L

os cirujanos pueden controlar la anteversión de los tallos cementados, pues se puede utilizar un tallo con un diámetro más pequeño que el del conducto medular del fémur y manipularlo hasta alcanzar de 10° a 15° de anteversión mientras se lo fija con el cemento. La investigación de la posición del componente acetabular se ha concentrado en lo que se denomina una zona segura, que se consideraba segura para la estabilidad (y se esperaba que evitara el choque femoroacetabular) cuando se la combinaba con un tallo en 10°-15° de anteversión. Para las artroplastias totales de cadera cementados, Charnley recomendaba que la anterversión del cotilo cementado fuese escasa o nula⁷¹, mientras que MŸller⁷² y Coventry y otros⁷³ sugerían un ángulo

de anteversión de 10°, y Harris⁷⁴ recomendaba uno de 20°. Lewinnek y otros⁷⁵ recomendaban un rango blanco de 5° a 25° de anteversión, y McCollum y Gray³⁶ sugerían de 20° a 40° de anteversión y utilizar reparos anatómicos pélvicos para la colocación intraoperatoria del cotilo. McCollum y Gray descontaban la importancia de la posición del tallo femoral, porque empleaban tallos cementados, y consideraban que la cobertura de la cabeza por el acetábulo se modifica muy poco con la rotación interna y externa simple del miembro inferior, cuando la anteversión femoral es de 10° a 15°. Los datos clínicos sobre choque femoroacetabular (comentados en la sección sobre consecuencias clínicas del choque femoroacetabular) se calcularon todos sobre la base de operaciones en las que el cirujano asumía una anteversión femoral de 10° a 15°, mientras posicionaba el cotilo en un determinado grado blanco de anteversión.

Ahora se sabe que lo mejor es obtener una inclinación ≤45° para lograr estabilidad y prevenir el desgaste^41,42. Se suele citar 40º como el mejor blanco, pues permite un margen de error de 5º²¹. Lograr 40° de inclinación con cobertura del cotilo en el momento de la cirugía exige medializar o desplazar en sentido superior el centro de rotación del acetábulo. Es posible medializar el centro hasta 7,5 mm o desplazarlo hacia arriba hasta 13 mm sin consecuencias clínicas^46,48. Desplazar el centro de rotación hacia dentro y/o arriba determina cobertura del cotilo que previene el choque cuello metálico-cotilo, pero puede reducir la longitud y la lateralidad de la cadera, lo que causa choque hueso-hueso. Las soluciones de estos problemas son un corte más alto del cuello femoral óseo, una cabeza modular más larga, un tallo de alta lateralidad o una combinación de estas medidas^21-23.

Investigaciones recientes han aumentado nuestra conciencia sobre la imposibilidad del cirujano para controlar la anteversión de un tallo femoral no cementado. En su estudio por elementos finitos, D’Lima y otros⁴⁰ sugirieron la inflexibilidad de la posición del tallo no cementado. De hecho, se intuye que esto es correcto, pues un tallo no cementado debe estar encajado a presión en el hueso. El fémur presenta variable anteversión del cuello y variable incurvación anterior de la diáfisis, que influyen, ambas, en la anteversión del cuello protésico respecto del eje femoral⁷⁶. Wines y McNicol⁴⁹ confirmaron el amplio rango de versión del tallo femoral mediante tomografías computarizadas posoperatorias. Hallaron un rango de 15° de retroversión a 45° de anteversión, con una media de 16,8° de anteversión femoral. En su estudio de tallos cementados, Pierchon y otros³¹ observaron, también con tomografías computarizadas, una media similar de 16,5°, con un rango de 30° de retroversión a 37° de anteversión. Estos dos estudios destacaron que el cirujano no controlaba tan bien como se había pensado el tallo femoral, aun cuando éste estuviese fijado con cemento. Uno de nosotros (L.D.D.) y colegas⁷⁷ recurrieron a navegación computarizada sin imagen y observaron una media de 5° de anteversión del tallo femoral, en los hombres; una media de 9°, en las mujeres; y una media 7°, en todo el grupo. Esta anteversión se acerbaba a la media de 9.8°

hallada por Maruyama y otros⁷⁶ cuando midieron fémures cadavéricos intactos.

Un segundo factor que incide en la anteversión del tallo protésico respecto del fémur es la incurvación anterior de la diáfisis femoral, que puede ser hasta de 10°⁷⁶. Cuanta más incurvación anterior presenta el fémur, menor es la anteversión relativa del tallo protésico respecto del fémur. Esto ejerce un mayor efecto sobre los tallos rectos no cementados que sobre los tallos anatómicos no cementados, que permiten compensación parcial ajustándose a la anterversión de la metáfisis.

Ranawat ha hecho hincapié en el concepto de anteversión combinada del tallo y el cotilo. Desde principios de la década de 1990, ha enseñado una prueba manual de anteversión combinada para la artroplastia total de cadera⁷⁸. Con el cotilo y el tallo colocados, se ubica el miembro inferior en posición neutra (o ligera flexión de la cadera) y se practica rotación interna hasta que la cabeza femoral está simétricamente asentada (coplanar) en el cotilo. Los grados de rotación interna necesarios para obtener una cabeza y un cotilo coplanares corresponden a la anteversión combinada⁷⁸. Ranawat y Maynard recomendaron una anteversión combinada de alrededor de 45°, en pacientes de sexo femenino, y de 20°-30°, en los de sexo masculino⁷⁹. McKibbin definió que el índice de estabilidad para caderas anatómicas era de 30° a 40°, con un rango de 20° a 35°, en los hombres, y de 30° a 45°, en las mujeres⁸⁰. Se calificó de retroversión grave a una anteversión combinada <20°.

Barrack²¹ consideró indirectamente la anteversión combinada al recomendar anteversión del cotilo de 15° cuando la anteversión del tallo es de 15°, pero recomendaba aumentar la anteversión del cotilo si la anteversión del tallo era <15°.

Widmer y Zurfluh⁴⁴ afirmaron que la anteversión combinada se podía determinar mediante la fórmula: anteversión del cotilo + (0,7 × anteversión del tallo) = 37,3° (por ejemplo, anteversión femoral de 10° × 0,7 = 7°, de modo que la anteversión del cotilo debe ser de 30°). Por último, Komeno y otros⁸¹ utilizaron tomografía computarizada para comparar veinte caderas luxadas con dieciocho caderas no luxadas de pacientes japoneses. La anteversión combinada media fue de 47,8° en las caderas sin luxación, 27,4° en las caderas con luxación posterior y 72,2° en aquellas con luxación anterior. Estas cifras son más altas que las comunicadas para pacientes que no son japoneses, pues la anteversión femoral es mayor en los japoneses, en quienes la displasia es la causa más común de artroplastia total de cadera. En ambos casos (luxaciones posteriores y anteriores de cadera), la anteversión combinada fue significativamente diferente de la de las caderas no luxadas (p = 0,0074 para el grupo con luxación posterior y p = 0,0056 para el grupo con luxación anterior). Komeno y otros concluyeron que la posición del cotilo o del tallo solo no incide en la tasa de luxación, pero sí lo hace la anteversión combinada.

La anteversión combinada también es un factor importante en el reemplazo de la superficie. McMinn⁸² afirmó que la anteversión excesiva del cuello femoral, como la observada en la luxación congénita de cadera, puede causar choque femoroacetabular y sobrecarga del borde en un cotilo óptimamente posicionado. Su blanco fue una anteversión combinada de 45°, de manera que si el cuello femoral presenta 40° de anteversión, el cotilo se coloca en 5° de anteversión. McMinn recomendaba una osteotomía femoral derrotadora si la anteversión femoral ósea es ≥60°.

Reconstrucción biomecánica de la cadera

Para evitar el choque femoroacetabular, se requieren longitud y lateralidad correctos de la cadera. La reconstrucción femoral

controla la reconstrucción biomecánica porque el nivel del corte del cuello femoral y la longitud de la cabeza empleados determinan la longitud y la lateralidad de la cadera (y la longitud de reposo de los músculos). Charles y otros²² estudiaron el efecto del equilibrio de la cadera por las partes blandas. Si la posición del cotilo no modifica el centro de rotación de la cadera en >5-6 mm, en sentido medial o superior, el patrón de corte del cuello femoral restablecerá la longitud y la lateralidad del miembro inferior. Si el cotilo está excesivamente medializado o el ángulo entre el cuello óseo y la diáfisis es ≤125°, se requiere un tallo femoral offset para reproducir la lateralidad sin alargar el miembro^22,23.

Durante la operación, es posible evaluar anatómicamente si la reconstrucción de la longitud y la lateralidad de la cadera es correcta (Fig. 5). Con el miembro inferior en extensión completa, el trocánter menor no debe tocar el isquion; debe estar, por lo menos, un través de dedo por encima del extremo del isquion (se puede determinar la relación correcta a partir de la radiografía preoperatoria si hay una cadera contralateral casi normal para estudio por la imagen). El trocánter mayor no debe tocar el ilion en rotación externa y abducción, ni en flexión, aducción y rotación interna. Se deben resecar todos los osteófitos acetabulares anteriores. El cuello femoral metálico no debe tocar el reborde del cotilo en los movimientos extremos^21,43. El choque femoroacetabular se suele observar en caderas con escasa anteversión de un tallo femoral no cementado (≤5°) y en caderas con escasa lateralidad, y a veces se debe resecar la cara anterosuperior de la cápsula e, incluso, el lado distal de la espina ilíaca anteroinferior en estas caderas^30,48. En mujeres flexibles y en caderas con escasa anteversión femoral, sólo se puede evitar el choque femoroacetabular implantando una cabeza femoral grande.

Los tallos femorales con un cuello modular podrían permitir la optimización de la longitud y la lateralidad del miembro, así como el control de la versión femoral y la angulación en varo o valgo del cuello. Sin embargo, hasta donde sabemos, no hay datos publicados para corroborar estas ventajas teóricas. Más aún, una nueva superficie de contacto puede ser una fuente de desgaste y disociación entre el cuello y el componente metafisario, lo que se comunicó recientemente tras el uso de un diseño de cuello modular⁸³.

En la restauración de la superficie de la cadera, hay escasa flexibilidad para ajustar la longitud y la lateralidad del miembro si la posición del cotilo es excesivamente medial o superior. Por lo tanto, se debe reproducir el centro de rotación del cotilo y la reconstrucción femoral proximal debe mantener el centro de rotación de la prótesis lo más cerca posible del centro de rotación femoral anatómico⁶⁷. Se deben resecar de manera cuidadosa los osteófitos de la cara anterior del cuello femoral para reducir el riesgo de choque femoroacetabular anterior de tipo cam después de la operación. Otro método para aumentar el espacio es una osteotomía trocantérea con avance del trocánter.

Cabezas grandes

Las cabezas femorales grandes de ≥36 mm solucionan de modo eficaz el problema de cómo alcanzar una correcta relación cabeza-cuello. La cabeza de este tamaño determina una relación cabeza-cuello >2,0, aun cuando se utilice un cuello cónico de 14 a 16 mm, con un espesor de 16 mm en la base del cono. Sin embargo, el empleo de cabezas grandes ha creado una serie de limitaciones técnicas y preocupaciones distintas. Por ejemplo, la posición del cotilo con superficies dura-dura es aun más importante que en el caso de superficies metal-polietileno. Con articulaciones metal-metal, la inclinación del cotilo de >50°

puede causar carga del borde de la cabeza femoral sobre el cotilo y provocar el denominado desgaste volumétrico (runaway wear); con articulaciones cerámica-cerámica, esta posición del cotilo puede causar fractura o chirrido⁸⁴. La utilización de componentes acetabulares metal-metal para el reemplazo de la superficie o para la artroplastia total de cadera convencional con una cabeza grande ha disminuido los ángulos sectoriales acetabulares a 159,2° (implante Birmingham; Smith and Nephew) y 165° (ASR; DePuy, Warsaw, Indiana, y Durom, Zimmer), y requiere cobertura casi completa del cotilo, que puede promover inclinación superior a 50°. Con cotilos de 159º a 165º, se debe adecuar la preparación del hueso acetabular para permitir cobertura con inclinación <45°.En términos técnicos, esta preparación es más difícil porque la preparación acetabular se practica con escariadores que tienen un ángulo de 180º. El fresado en sentido medial debe ser adecuado para lograr la cobertura y la inclinación correctas, pero debe ser limitado para garantizar contacto en la zona 2 de estos cotilos de 159º a 165º con cúpula aplanada⁸⁵.

El polietileno altamente entrecruzado ha permitido el implante de rutina de cabezas femorales de ≥36 mm de diámetro.

Los estudios de laboratorio no han mostrado ningún aumento del desgaste⁸⁶. Nuestros resultados no publicados sobre el empleo de una cabeza de cobalto-cromo de 38 mm que se articula con polietileno altamente entrecruzado Durasul (Zimmer) mostró una tasa de desgaste lineal de 0,026 mm/año a los tres-cuatro años de posoperatorio, que no difiere de nuestra tasa publicada de desgaste lineal a cinco años de 0,029 mm/año después de emplear cabezas de cobalto-cromo de 28 mm articuladas con polietileno Durasul⁸⁷. El desgaste volumétrico es mayor con cabezas de 38 y 44 mm (28,1 ± 19 mm³/año) que con cabezas de 32 mm (18,2 ± 9,7 mm³/año, p = 0,021). Este desgaste volumétrico sigue estando bien por debajo del umbral de 87 mm³/año para osteólisis⁸⁸. Si se abducen >55º los cotilos con polietileno altamente entrecruzado, hay amenaza de ruptura⁸⁹.

Técnicas para evitar el choque femoroacetabular

Los cirujanos ortopédicos pueden coincidir acerca de los beneficios de los cambios de diseño del implante efectuados en la última década para evitar el choque femoroacetabular: la eliminación de faldones en las cabezas femorales¹⁵, el biselado del reborde de polietileno³⁷, cuellos femorales angostos⁸, cabezas femorales grandes³⁵ y, quizá, cuellos femorales modulares⁸³. Sigue habiendo incertidumbre acerca de los métodos técnicos óptimos para minimizar el choque cuello-cotilo y/o hueso-hueso en las artroplastias totales de cadera convencionales.

El interrogante fundamental para los cirujanos es qué constituye la denominada zona segura para el cotilo. La zona

segura utilizada más a menudo es de 5° a 25°, como describieron Lewinnek y otros⁷⁵. McCollum y Gray³⁶ recomendaban de 20° a 40°. Los cirujanos que utilizan un abordaje anterior para la artroplastia siempre han recomendado menos anterversión del cotilo. Charnley⁷¹ sugería anteversión escasa o nula, y MŸller⁷² y Coventry y otros⁷³ sugerían 10°. Los cirujanos que emplean el abordaje anterior, sobre todo con el paciente en decúbito dorsal, pueden valorar la posición del cotilo mediante el plano anatómico de Murray, mientras que los que usan el abordaje posterior de la cadera, con el paciente en decúbito lateral, visualizan el ángulo radiográfico, lo que puede explicar parte de las diferencias entre los valores blanco⁹⁰.

Está prevaleciendo cada vez más el concepto de utilizar anteversión combinada, en lugar de valores blanco, para determinar la posición del cotilo al hacerlo coincidir con el tallo40,44,48,82,91

. Con un tallo cementado en anteversión de 10° a 15°, el cotilo se debe colocar dentro de una “zona segura” of 25° ± 10°, de manera que la anteversión combinada sea de 25° a 35°, para los hombres, y de 35° a 45°, para las mujeres (sobre la base de los valores del plano radiográfico de Murray)^44,79,80. La anteversión combinada debe ser la misma para el abordaje anterior y posterior, ya que se aplica la misma definición de Murray, porque el desgaste y la durabilidad están relacionados con la prevención del choque femoroacetabular18-20,52,56,58,90

. La artroplastia total de cadera con un tallo cementado permite colocar el cotilo en una posición blanco de la zona segura, pues la posición del tallo femoral es ajustable. En cambio, la posición de un tallo femoral no cementado en una artroplastia total de cadera es casi fija, de manera que la posición del cotilo debe ser ajustable40,44,48,91

. El cirujano debe determinar la anteversión femoral con un tallo de prueba antes de posicionar el cotilo, lo que implica que se debe completar la preparación femoral antes que la preparación acetabular. Se puede valorar la anteversión del tallo respecto del eje del muslo alineando el muslo de acuerdo con los epicóndilos de la rodilla. Esto exige que el cirujano acepte una modificación de la secuencia en la que practica la operación. La ventaja de esta técnica es el amplio espectro de versión femoral posible (de 15° de retroversión a 45° of anteversión)⁴⁹. En nuestra experiencia con tallos femorales no cementados, el rango ha sido de 15° de retroversión a 30° de anteversión, y el cirujano, en promedio, puede estimar correctamente la versión femoral con un margen de error de 5°. De todos modos, este margen de error de la versión del tallo estimada por el cirujano determina, aun así, mejor precisión para la reconstrucción de la cadera que asumir una anteversión femoral de 10°-15° en todos los casos.

El cotilo, cuando se lo emplea con un tallo femoral no cementado, se debe ubicar en relación con la posición del tallo, más que sobre la base de un valor blanco. Esto es necesario porque, si la anteversión femoral es escasa (de 5° de anteversión a 5° de retroversión), colocar un cotilo a 20° aumentará el riesgo de luxación posterior; si la anteversión femoral es grande (de 25° a 30° de anteversión), un cotilo posicionado a 20° estará expuesto a luxación anterior, sobre todo si se utiliza una capucha posterior. Se debe corregir la anteversión del cotilo para que se ajuste correctamente a la anteversión del tallo; en nuestra experiencia, esta anteversión del cotilo varía de 10°-15°, en las mujeres con displasia de cadera, a 30°-35°, en hombres con signo de la giba. Una zona segura para un cotilo utilizado con un tallo no cementado no es un concepto realista porque no es posible controlar la anteversión del tallo.

La zona segura para la inclinación es <45°. Consideramos que la inclinación óptima del cotilo es de 40°, pues permite un margen de error de hasta 5° en la colocación quirúrgica, lo que llevaría la inclinación máxima del cotilo a 45°. El límite inferior de la inclinación se suele fijar en 30°, debido a la limitación de cobertura del metal superior sin medialización ni desplazamiento superior excesivos, lo que disminuiría la lateralidad de la cadera y aumentaría de manera considerable el riesgo de choque hueso-hueso. Si, de hecho, la medialización o el desplazamiento superior reducen la lateralidad de la cadera, la solución consiste en utilizar un corte más alto del cuello femoral, una cabeza modular más larga, un tallo offset o una combinación de estas medidas^21-23.

El empleo de una cabeza femoral grande garantiza una relación cabeza-cuello aceptable, aun con un cuello femoral circular. La cabeza grande permite un margen de error de la anteversión combinada para la estabilidad, pero puede no reducir el margen de error para el desgaste, que requiere una inclinación ≤45° y está relacionada con la anteversión combinada (cuanto más alta es la anteversión acetabular, menor es el desgaste)⁴².

La mejoría de las superficies de articulación ha generado confianza respecto de aumentar la durabilidad de la artroplastia total de cadera⁸⁷. Aun así, se debe evitar el choque femoroacetabular para cumplir estas expectativas, de manera que la investigación ha proseguido con mayor interés3,15,18,19,21,35,37,39,44,56,63,64,67,68,81,92-96

. La navegación computarizada ha mejorado la exactitud del posicionamiento del componente^97,98. La navegación aporta un método científico para la reconstrucción total de cadera con confirmación numérica de la anteversión combinada y la inclinación del cotilo ≤45°. Estudios que implican navegación computarizada han indicado los beneficios de aplicar una técnica de anteversión combinada, en lugar de valores blanco, para determinar la posición del cotilo, pues se conoce la anteversión del tallo femoral^48,77.

Aamer Malik, MD Aditya Maheshwari, MD Lawrence D. Dorr, MD

The Arthritis Institute, 501 East Hardy Street, 3rd Floor, Inglewood, CA 90301. Dirección de correo electrónico de L.D. Dorr: Patriciajpaul@yahoo.com

Información: para financiar su investigación o para preparar este trabajo, uno o más de los autores recibieron, en algún año, fondos o subsidios externos superiores a US$ 10.000 de Zimmer. Además, uno o más de los autores, o alguno de sus familiares directos, recibieron en algún año pagos u otros beneficios superiores a US$ 10.000, o un compromiso o acuerdo para otorgar beneficios de este tipo de una entidad comercial (ORTHOsoft). Ninguna entidad comercial pagó .ni envió, ni acordó pagar o enviar ningún beneficio a ningún fondo de investigación, fundación, división, centro, consultorio clínico ni otra organización de caridad o sin fines de lucro con el que los autores o algún familiar directo estén afiliados o asociados.

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Fig. 1

Biomecánica del choque femoroacetabular. El menor espacio determina contacto repetitivo entre el fémur y el reborde acetabular, en la cadera anatómica, o entre el componente femoral y el acetábulo, en la cadera protésica. A: cadera anatómica normal y artroplastia total de cadera ideal con una cabeza femoral grande y una alta relación cabeza-cuello. B: choque femoroacetabular de tipo cam en la cadera nativa, causado por una menor lateralidad cabeza-cuello femoral, y un choque femoroacetabular similar en una cadera protésica con una pequeña cabeza femoral y un cuello femoral con faldón. C: el choque femoroacetabular de tipo pinza se puede deber a la cobertura excesiva de la cabeza femoral en el acetábulo nativo, o a la resección inadecuada de osteófitos acetabulares, en la cadera protésica. D: combinación de los tipos cam y pinza de choque femoroacetabular en la cadera nativa, así como en una cadera protésica con una cabeza femoral pequeña, una relación cabeza-cuello <2,0, un cotilo grande y un revestimiento de polietileno no biselado.

Fig. 2-A

Figs. 2-A y 2-B El tamaño de la cabeza y la geometría del cuello pueden incidir en la relación cabeza-cuello, que es el diámetro de la cabeza dividido por el diámetro del cuello. Estas ilustraciones muestran la relación entre el cotilo y el revestimiento con diferentes diseños de cabeza y cuello. Fig. 2-A Efecto de aumentar el tamaño de la cabeza femoral sobre el choque femoroacetabular. Una cabeza más grande aumenta la amplitud de movimiento sin choque femoroacetabular.

Fig. 2-B

Una geometría trapezoidal del tallo favorece un aumento de la amplitud de movimiento sin choque femoroacetabula en comparación con la asociada con un diseño circular del cuello. La foto ilustra la disminución del diámetro del cuello con el diseño trapezoidal (área sombreada oscura) respecto de la del diseño circular del cuello (área sombreada clara).

Fig. 3-A Fig. 3-B

Fig. 3-A Una cadera derecha osteoartrítica con un ángulo cuello-diáfisis femoral en varo de 124°. Un implante estándar con un ángulo cuello- diáfisis de 131° no reproduce la lateralidad correcta.

Fig. 3-B Un implante de alto offset con un ángulo cuello-diáfisis de 121° permite la correcta reconstrucción de la lateralidad.

Fig. 4-A

Se muestra un acetábulo óseo anatómico que presenta osteoartritis con inclinación de 55º y anteversión de 12º, en promedio. Colocar un cotilo en esta posición permite una cobertura ósea adecuada, pero es desfavorable para el desgaste y la estabilidad.

Fig. 4-B

Lateralizar el cotilo también es desfavorable con respecto al choque femoroacetabular, y el desgaste y la inestabilidad consiguientes. Si el cotilo no está cubierto, habrá choque componente-componente (flechas).

Fig. 4-C

La medialización del cotilo lo mantiene en 40° de inclinación y 25° de anteversión, y se obtiene a la vez su cobertura correcta, pero aumenta el riesgo de choque hueso-hueso (flechas). Esto se puede evitar ajustando el nivel del corte del cuello o utilizando una cabeza femoral más larga o un tallo de alta lateralidad.

Fig. 5

Palpación para detectar posible choque femoroacetabular evaluando la relación de la punta del trocánter menor con la punta del isquion. Debe haber, por lo menos, un través de dedo de distancia. Se debe efectuar la misma prueba para investigar el choque del trocánter mayor contra el ilion, con el miembro inferior en rotación externa y abducción, y para investigar el choque del trocánter mayor contra la espina ilíaca

anteroinferior, con el miembro inferior en rotación interna, flexión y aducción.