porque se rompen las placas

Rev Ortop Traumatol 2001;3:177-182

REVISTA DE ORTOPEDIA Y TRAUMATOLOGAVolumen 45, pp 177-182

Editorial

El ocaso de las placas. Por qu se rompen los implantes?The demise of plates. Why do implants break?

Una cuestin que llama la atencin al observar la evolucin histrica de las tcnicas de osteosntesis, es elprogresivo desprestigio de las placas (6). Entendemos que las causas hay que buscarlas en las complicacionesque ofrecen. La primera es la infeccin, debida obviamente a las condiciones hospitalarias y a la tcnica qui-rrgica en general. Otras causas son los fallos considerados mecnicos, que tantas veces se achacan a los im-plantes y que no son interpretados debidamente. Pero si se analiza en profundidad el panorama se observa queel retroceso de las indicaciones de la placa frente al clavo, ha sido debido tambin a la presin de la industriaque parece obligada a innovar (7, 9). Pocos parecen observar el creciente nmero de roturas de tornillos en cla-vos encerrojados y la rotura de los propios calvos a nivel de sus agujeros para cerrojo (3, 4). Tampoco se levan-tan voces crticas frente a las desviaciones que son aceptadas despus de los enclavados y que se consideraraninaceptables si la osteosntesis se hubiera realizado con una placa.

Una de las cuestiones clsicas en los cursos de Osteosntesis, sigue siendo cuntos tornillos deben fijar laplaca al hueso en las fracturas diafisarias. Hace algunos aos, la respuesta se estandariz, simplificndola. Seaconsejaron ocho corticales en los fragmentos proximal y distal de la difisis femoral, seis o siete para la tibiay seis para los huesos del brazo y antebrazo. Para las fracturas de hmero, el criterio que inicialmente se aportfue la utilizacin de placas anchas, como las que se usan generalmente para el fmur, con agujeros no alinea-dos, porque dadas las caractersticas de la cortical sea del hmero, la colocacin de tornillos alineados podraproducir una fisura longitudinal en la cara diafisaria contralateral a la placa. Hoy sabemos que esto es excep-cional y que el grosor de la placa debe ser el proporcional al tamao del hueso. Por otra parte, sealamos el in-ters de utilizar implantes de titanio en esta situacin para evitar reintervencin para extraccin de materialque, siempre comporta riesgo para el nervio radial.

Para cualquier hueso, el nmero de tornillos o corticales en las que hacer presa depende de cada caso, esdecir, del tipo de fractura, de la calidad del tejido seo, de la inmediatez con que vaya a solicitarse mecnica-mente la fractura operada, etc. De hecho, los traumatlogos con larga experiencia, han suprimido tornillos pro-gresivamente a lo largo de su historia quirrgica, a medida que ganaban en experiencia. En los orgenes de laosteosntesis AO, la escuela de Algewer (Chur- Basel), aconsejaba utilizar todos los agujeros de la placa parasituar los tornillos correspondientes. La escuela de M.E.Mller (St Gallen Berna) siempre aconsej utilizarlos tornillos necesarios para obtener una osteosntesis "suficientemente estable" para permitir la funcin inme-diata de la extremidad. El nmero "suficiente" es aquel que indica la experiencia del cirujano y su propia habi-lidad para explotar al mximo los efectos de compresin y neutralizacin (proteccin) de la fractura, haciendoparticipar al hueso en su propia estabilidad. Cuando los fragmentos seos estn perfectamente reducidos ycomprimidos absorben la mayor parte de solicitaciones y el implante de osteosntesis resulta mucho menos so-licitado, lo cual permite disminuir el nmero de tornillos. La experimentacin biomecnica pura y tambin laclnica, demuestran que un tornillo de compresin interfragmentaria efectivo, ahorra muchos tericos tornillosen una placa que se planifica con efecto de proteccin (2).

Los tornillos ms cercanos al foco de fractura y los ms distales, son esenciales, como lo es la longitud ygrosor de la placa que debe ser proporcional al tamao del hueso. Los tornillos intermedios sirven para adaptarla placa al hueso y repartir solicitaciones, pero no son tan importantes desde el punto de vista biomecnico co-mo los ms cercanos y ms distales al foco. Tambin se ha dicho tradicionalmente que el ltimo tornillo de unaplaca debe tomar una sola cortical para facilitar un gradiente de elasticidad entre la placa metlica y el tejidoseo cortical ms elstico. Era una buena sugerencia cuando se rellenaban con tornillos todos los agujeros de laplaca, pero actualmente que se obvian muchos, el tornillo extremo, sea proximal o distal, viene muy solicitadoy puede ser conveniente que tome las dos corticales.

Otra cuestin que suele plantearse, de transcendencia clnica y judicial, menos divulgada en la literatura, esporqu se aflojan o rompen las placas y tornillos. El concepto esencial que enmarca el problema es que, cuan-do los fragmentos seos no participan en su propia estabilidad porque no existe contacto entre ellos, la placa ysus tornillos absorben todas las solicitaciones.

Si los tornillos anclan slidamente en las corticales, la solicitacin se concentra en un punto de la placacoincidente con la prdida de substancia sea. En este punto y en cada ciclo de carga, se produce una solicita-cin en flexin que produce el fracaso por fatiga (Fig. 1). La ruptura suele producirse entre el tercer y cuartomes de la intervencin. Hay que recordar que sirve de poco aumentar el grosor de la placa que generalmenteacaba rompiendo igual (Fig. 2) y si no lo hace, transmite las solicitaciones a sus tornillos que acabarn rom-piendo o desanclando. Cuando el foco de fractura es polifragmentario y se extiende en longitud por la difisis,las placas rompen menos, de forma aparentemente paradjica. De hecho, lo que ocurre, es que las solicitacio-nes que reciben no se concentran en un punto, se distribuyen a lo largo de la superficie del implante y el riesgode fatiga disminuye (Fig. 3). En estos casos las mximas solicitaciones se concentran en los tornillos proxima-les o distales que suelen romper o desanclarse.

Si la calidad del hueso no ofrece un anclaje slido a las espiras del tornillo o el nmero de espiras y su re-parto en longitud no es el adecuado, al solicitarse el hueso en flexin los tornillos son solicitados en traccin deforma repetida. El tejido seo receptor de la espira se transforma en tejido fibroso, perdiendo eficacia el anclajey aflojndose el tornillo (Fig. 4). En caso de aflojamiento de un tornillo de cortical, la substitucin por un torni-llo de esponjosa no sirve para asegurar el anclaje porque, la movilidad del tornillo cortical durante el proceso deexpulsin crea una amplia periferia fibrosa que inhabilita el mismo agujero para una nueva presa, aunque seacon un dimetro superior. En casos comprometidos en los que deba aprovecharse el mismo agujero en una rein-tervencin (osteoporosis senil, postraumtica, etc.) la nica solucin es cementar el lecho para el nuevo tornillo.No se aconseja colocar una arandela contralateral que, ofrece pocas ventajas biomecnicas y su colocacin com-porta ampliacin de abordaje y desvitalizacin del fragmento. No es necesario ni conveniente, terrajar el lechode los tornillos de esponjosa, slo la cortical de ataque. La espira del tornillo, en su avance, comprime la trab-cula que ofrece entonces mejor fijacin que si es cortada por la terraja. La amplia superficie de la espira ofreceapoyo suficiente para que el tornillo acte como autoterrajante y perfore la fina cortical epifisaria contralateral.

En condiciones de buen anclaje del tornillo sobre tejido cortical slido, puede darse una solicitacin del fo-co de fractura predominante en el eje axial. Es decir que predomina la solicitacin en compresin sobre las so-

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Figura 1. Rotura de placas por falta de contacto entre los fragmentos de lacortical opuesta. El hueso no participa en su propia estabilidad, los torni-llos mantienen un buen anclaje y las placas rompen por fatiga del material.

Figura 2. Cualquier placa puede romper por fatiga, incluso las ms grue-sas. Ejemplo en DCS, placa ms gruesa (5,4 mm) que la placa condleade 95 (4,5 mm).

licitaciones en flexin. Si no hay contacto entre los fragmentos, la solicitacin se transmite como fuerza de ci-zallamiento directamente por la placa sobre el cuello de los tornillos que acaban por romper (Fig. 5). Es lo mis-mo que ocurre con los clavos intramedulares encerrojados, especialmente en los no fresados. La carga sobre laextremidad viene solamente contrarrestada por el apoyo puntiforme del agujero del clavo sobre los tornillos

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Figura 3. Fractura multifragmentaria extendida enlongitud (C3.2). La placa no rompe porque las

solicitaciones se distribuyen a lo largo delimplante. La gran velocidad de formacin del callo

reconstruye la cortical interna y disminuye lasolicitacin de la placa y los tornillos. Si el callo

no se forma rapidamente, la osteosntesisfracasar.

Figura 4. Prdida de substancia de la cortical interna. Solicitacin predo-minante en flexin. Arrancamiento de los tornillos proximales o distales.Esta complicacin se produce cuando el hueso es osteoportico, cuandoel terrajado de los tornillos es incorrecto y cuando el nmero de tornilloses insuficiente.

Figura 5. Fuerzas predominantes de cizallamiento. En primer lugar rom-pe el cuello del tornillo ms cercano al foco y luego los dos ms distales.La fractura se comprime y angula, el callo est en fase avanzada y conso-lida en varo. En la ltima imgen puede verse el desplazamiento (acorta-miento) entre las cabezas y los vstagos de los tornillos.

destinados a cerrojo, en principio concebidos para bloquear rotaciones. Estos puntos reciben la totalidad de lacarga axial, son solicitados en cizallamiento y acaban por romper en su mitad (Fig. 6). Es entonces cuando lafractura colapsa, los fragmentos seos se ponen en contacto, participan de la estabilidad del montaje y la frac-tura puede curar. No conocemos un solo caso en que la ruptura del tornillo haya sido debida a defecto de fabri-cacin. Siempre hemos podido constatar que el fracaso ha sido debido a un error de planificacin o de tcnicadel cirujano, lo cual tiene transcendencia tica y judicial.

Tambin puede romper el clavo, a nivel del agujero de encerrojado, cuando el foco de fractura est muy cer-cano a este agujero. Las solicitaciones en flexin se concentran en este punto dbil del clavo a travs del largobrazo de palanca que representa el clavo solidarizado con la difisis y el material sufre fatiga y rompe (Fig. 7).

Siempre se combinan diferentes tipos de fuerzas solicitantes sobre el foco, razn por la que en una osteo-sntesis con placa pueden aparecer unos tornillos rotos y otros arrancados (Figs. 8 y 9). El predominio y con-centracin de una determinada fuerza solicitante es la que marcar el tipo de fallo mecnico inicial, al que si-guen los otros en secuencia inevitable. Por esta razn es tan importante detectar de forma precoz la posibleinestabilidad, porque siempre es progresiva si la velocidad de formacin del callo no contribuye a estabilizar lafractura y el implante sigue soportando toda la carga. Diagnosticada precozmente, puede evitarse el gran fraca-so aportando un medio de fijacin complementario (yeso, descarga, etc.) o aportando injerto seo que ofreceruna estabilidad aadida a las seis semanas. Saber distinguir porqu en un fracaso de osteosntesis, los tornillosrompen o se desanclan, permite planificar la reintervencin y no volver a caer en los mismos errores originalesque fatalmente abocarn a otro fracaso.

La progresiva introduccin del titanio como material de fabricacin de placas y tornillos, nos hace sealarque no es un metal ms resistente a todas las solicitaciones que los aceros al uso. Tiene mejor tolerancia, lasplacas son ms deformables y por tanto se moldean mejor, sufren fatiga ms tardamente que las de acero, perosi son continuamente solicitadas en flexin tambin rompen. Los tornillos de titanio son ms sensibles a lasfuerzas de cizallamiento que los de acero, por lo que se rompen con ms facilidad a nivel del cuello (Fig. 10).Tambin rompen a este nivel, con ms facilidad si se aprietan demasiado con el destornillador.

La discusin actual, cientfica sin duda, sobre si es mejor no movilizar fragmentos seos durante una re-duccin abierta para conservar su vascularizacin, ser una causa ms de fracasos en las osteosntesis con pla-



Figura 7. Rotura del clavo a nivel del agujero del tornillo de bloqueo.Solicitacin combinada de compresin axial y fuerzas predominantes deflexin, transmitidas por el largo brazo de palanca que representa el cla-vo en situacin intramedular.

Figura 6. Rotura de un tornillo actuando como cerrojo. La solicitacinen compresin en el eje axial de la difisis se concentra como fuerza ci-zallante en el punto de contacto del tornillo con el agujero y rompe porfatiga. Si el tornillo no rompe, en fracturas de trazo simple se establece lapseudoartrosis por falta de contacto entre los fragmentos.

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ca. La vascularizacin de los fragmentos es esencial para que participen en la formacin del callo curativo, pe-ro su participacin en la estabilidad del montaje mecnico es tambin esencial. No hay que olvidar que de losfragmentos que componen una fractura polifragmentaria, algunos son vitales, pero otros no lo son desde que lafractura se produce. Estos fragmentos desvitalizados, sin embargo, pueden representar una gran ayuda para laestabilidad mecnica. Por esta razn es exigible, para realizar una osteosntesis, utilizar simultneamente y deforma equilibrada criterios biolgicos y mecnicos.

La propuesta actual de situar placas por va prcticamente percutnea y as mismo los tornillos, tiende a lamxima conservacin de la vascularizacin, pero es obvio que dificulta extraordinariamente la reduccin ana-tmica y la compresin de los fragmentos para que participen en la estabilidad del montaje. Alertamos sobrenuevas complicaciones. Observamos con atencin la evolucin de los implantes LISS (Less InvasiveStabilitation System) diseados para no ser moldeados. Fijan los tornillos en una sola cortical (5, 8). Los torni-llos van roscados al agujero de la placa con lo cual absorben en este punto todas las solicitaciones (1). Al tomaruna sola cortical hay que aumentar la longitud de la placa y aumentar el nmero de agujeros para que la fija-cin sea estable. Una propuesta, de resultados no probados, que se enfrenta a la tcnica AO clsica permanen-temente evaluada durante aos en cientos de miles de casos.

R. OrozcoFundacin Maurice E. Mller. Barcelona

Figura 9. Solicitaciones combinadasde compresin cizallante en el ejeaxial y de flexin. Rotura a nivel delcuello de los tornillos y posteriordesanclaje de los dems. En estecaso espectacular, las cabezas de lostornillos rotos han migradodistalmente. La tremendacomplicacin deba preverse despusde la ruptura del primer tornillo.

Figura 8. Dos ejemplos de combinacinde solicitaciones combinadas encompresin axial (cizallamiento) y flexin(arrancamiento), con rotura y desanclajede tornillos. El segundo caso muestraadems, rotura de la placa probablementeporque el penltimo tornillo mantuvo suanclaje. Si la placa hubiera roto en primerlugar. los tornillos no hubieran sidosolicitados.

Figura 10. Fractura por fatiga deun tornillo de titanio, despus deconsolidar la fractura (1 ao), enuna osteosntesis realizada con elmnimo nmero de tornillos. Ladiferente elasticidad entre el huesoy el titanio concentra lassolicitaciones, traducidas encizallamiento a nivel del cuello deltornillo.

Bibliografa1. Cegoino, J: Simulacin del comportamiento del fmur distal y de la rodilla humanos en estado sano y tras implantacin protsica. Tesis

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