Investigación de la biomecánica y mecanobiología de las fracturas de la meseta tibial mediante un modelo de elementos finitos

Resumen

Las fracturas de la meseta tibial afectan a una gran articulación de carga como es la rodilla y son lesiones graves que conducen frecuentemente a anomalías funcionales. Para preservar la función normal de la rodilla, se debe mantener la congruencia articular, conservar el eje mecánico normal, asegurar la estabilidad de la fractura y recuperar el rango de movilidad completo. Alcanzar estos objetivos presenta dificultades por la importante afectación de tejidos blandos, los distintos tipos de calidad ósea y, en ocasiones, la presencia de comorbilidades de los pacientes. El mecanismo de lesión principal que da lugar a las fracturas de la meseta tibial es una tensión en varo o valgo con una carga axial asociada. La meseta lateral resulta afectada en el 55%-70% de los casos, mientras que la medial se ve afectada en el 10%-30%._x000D_ _x000D_ Todavía no existe una práctica totalmente estandarizada en las fracturas de la meseta tibial debido a la falta de estudios biomecánicos concluyentes, y coexisten diferentes técnicas usadas para el tratamiento de estas fracturas._x000D_ _x000D_ Tener un mejor conocimiento biomecánico de las fracturas de la meseta tibial y comparar los tratamientos más utilizados ha sido uno de los objetivos principales de esta investigación para intentar dar respuesta a la pregunta de cuál es el mejor método para tratarlas._x000D_ _x000D_ La base de esta investigación ha sido el uso del método de elementos finitos (EF) para el estudio de las fracturas de meseta tibial y sus tratamientos. Este método consiste en subdividir geometrías complejas en un ensamblado discreto de elementos de geometría sencilla en los que los desplazamientos relativos de puntos pueden ser fácilmente calculados en función de las cargas que se ejercen sobre el elemento. Según la dimensión del problema, estos elementos podrán ser líneas (1D), triángulos o cuadrados (2D), o tetraedros o hexaedros (3D). Los desplazamientos relativos de puntos calculados dentro de los elementos están asociados a valores de tensiones vía la introducción de ecuaciones de comportamiento para el material del elemento virtualmente constituido._x000D_ _x000D_ El objetivo del primer trabajo (Fixation of a split fracture of the lateral tibial plateau with a locking screw plate instead of cannulated screws would allow early weight bearing: a computational exploration) fue evaluar con cálculos de EF si la carga inmediata de peso sería posible tras la estabilización quirúrgica, ya sea con tornillos canulados o con una placa bloqueada en una fractura de la meseta tibial lateral._x000D_ _x000D_ El segundo trabajo (An intact fibula may contribute to allow early weight-bearing in surgically treated tibial plateau fractures) intenta dar respuesta a la estabilidad que el peroné proximal aporta en las fracturas de la meseta tibial lateral._x000D_ _x000D_ Se realizó un modelo de geometría tridimensional mediante elementos finitos a partir de la base de datos VAKHUM (http://www.ulb.ac.be/project/vakhum) y se creó una reconstrucción del modelo a partir de las imágenes de tomografía computarizada. Posteriormente se simuló una fractura tipo de meseta tibial lateral usando datos geométricos a partir de imágenes radiológicas y de TC. Se simularon los sistemas de tratamiento, con y sin peroné, la placa bloqueada Polyax® (Biomet Inc, IN, USA) y un set de tornillos canulados de 6,5 mm (Biomet Inc, IN, USA)._x000D_ _x000D_ Las fracturas de la meseta tibial lateral, fijadas ya sea con placa bloqueadas o con tornillos canulados, no mostraron movimientos interfragmentarios clínicamente relevantes en un modelo de EF. La fijación de la fractura con una placa bloqueada mostró una mayor estabilidad mecánica que la fijación con tornillos canulados. La placa bloqueada podría también permitir una capacidad de carga completa o al menos parcial bajo postura estática. Este modelo de EF mostró que un peroné intacto podría contribuir a la estabilidad mecánica de las fracturas de la meseta tibial lateral, y combinado con placa, la integridad mecánica que aporta el peroné puede permitir una capacidad de carga temprana y sin movimientos interfragmentarios significativos.

Fecha de lectura	14 jul 2017
Idioma original	Español
Supervisor	Juan Carlos Monllau García (Tutor/a) & Pablo Eduardo Gelber Ghertner (Director/a)