La osteosíntesis con placas ha sufrido una gran evolución en los últimos sesenta años debido a la investigación en los materiales, en el diseño de los implantes y sobre todo en la biología del callo de fractura.
Danis en 1949 publicó un libro de osteosíntesis en el que defendía para el tratamiento de las fracturas la fijación rígida añadiendo compresión entre los fragmentos persiguiendo una rehabilitación funcional precoz. Este revolucionario concepto fue decisivo para el diseño de las posteriores placas.
En 1958 un grupo de cirujanos suizos creó la “Arbeitsgemeinschaft für Osteosynthesefragen” (Asociación para la Osteosíntesis). Esta asociación estableció los conceptos básicos de la osteosíntesis con placas y la difundió mundialmente; también ha desarrollado diferentes instrumentos e implantes quirúrgicos.
Biología de la fractura, En la fijación clásica de las fracturas con placas se realiza un abordaje para facilitar la exposición de la fractura y se elimina el hematoma del foco para observar sus extremos y poder conseguir una reducción anatómica. El abordaje produce una agresión a las partes blandas disecadas y a la circulación perióstica 1 . No se sabe con exactitud si el hematoma del foco de la fractura es una fuente de células que ayudan a la curación pero se cree que la conservación del hematoma podría ser beneficioso 2 , aunque hay autores que lo desmienten 3 .
La osteosíntesis clásica con placas es un método de fijación interna rígida de las fracturas. Se ponen en contacto directo los extremos óseos, sin espacios interfragmentarios, lo que permite la formación directa de hueso o consolidación por primera intención. Los osteoclastos reabsorben el hueso muerto produciendo cavidades de resorción a cada lado del plano de fractura. Posteriormente los vasos sanguíneos acompañados de las células mesenquimales y precursoras de osteoblastos reconstruyen los sistemas haversianos y se realiza el remodelado óseo 4 .
La desperiostización bajo la placa puede hacer retrasar y disminuir la formación de callo, así como retardar y reducir el remodelado de los conductos haversianos, originando porosis en la cortical que se encuentra directamente debajo de la placa. Además, el contacto hueso-placa produce daño de los vasos periósticos. Por otro lado, la perforación del hueso necesaria para colocar los tornillos, lesiona el endostio y la cavidad intramedular.
Esto puede producir una necrosis ósea local (porosidad cortical bajo la placa) que a su vez puede retrasar la consolidación de la fractura 5 . Debido a estas demostradas alteraciones los nuevos diseños de placas intentan disminuir la superficie de contacto con el hueso y en consecuencia el daño a la circulación perióstica 6,7 .
Otros autores relacionan la osteoporosis de la cortical bajo la placa con el denominado stress shielding o protección de la tensión en el hueso. Las fuerzas de carga pasan a través de la placa y no del hueso, de tal forma que la actividad osteoblástica está disminuida por la menor demanda funcional según la conocida ley de Wolff 3,8,9 .
Uhthoff 10 considera que la única posible solución para mejorar la consolidación bajo la placa es una construcción que permita micromovimientos a través de la fractura. Estos micromovimientos deben estar limitados a la dirección axial, por lo que la construcción debe resistir las fuerzas de flexión, torsión y cizallamiento.
Otros autores 11 han documentado también los beneficios de los micromovimientos axiales para la formación del callo de fractura y algunos como Sarmiento 3 también apoyan la teoría de que el movimiento en el foco de la fractura estimula la osteogénesis como se puede apreciar en los enclavados endomedulares y en el tratamiento de las fracturas con una ortesis o con yesos funcionales. Este mismo autor pone en duda que la atrofia de la cortical que se produce debajo de la placa sea consecuencia del compromiso del riego sanguíneo, ya que los vasos medulares nutren entre el 66% y el 90% de la cortical de los huesos largos.
La cortical restante se nutre por los vasos periósticos. Además hay fuertes evidencias de que los capilares osteogénicos surgen primariamente de las partes blandas que envuelven la fractura y en menor grado, de los vasos periósticos.
Por razones todavía desconocidas, las células endoteliales y pericitos que forman parte de los capilares que invaden la fractura, experimentan un cambio metaplásico y se convierten en osteoblastos. 3
Durante las últimas décadas, en el tratamiento de las fracturas con placas, se ha ido desplazando el protagonismo desde las características mecánicas a las biológicas. Una fijación más flexible puede estimular la formación de callo óseo, y además la reducción indirecta disminuirá la lesión intraoperatoria. Este planteamiento está descrito como fijación interna biológica. Ello engloba el uso de placas con un contacto mínimo entre implante y hueso, puenteando la fractura en un tramo largo, utilizando pocos tornillos para la fijación y permitiendo cierto grado de movimiento en el foco de la fractura 12 .
Tornillos.
El tornillo es un dispositivo de forma helicoidal que convierte fuerzas rotatorias en movimiento lineal; la forma en hélice de la rosca hace que cuando éste gire dentro de un material, el tornillo se mueva a lo largo de su eje longitudinal .
Los tornillos tienen diferentes partes:
• Cabeza: es la parte superior del tornillo que permite la colocación del destornillador mediante una hendidura en la propia cabeza y detiene el movimiento cuando contacta con la superficie del hueso o de la placa.
• Alma: es el cilindro central. El diámetro del alma o diámetro menor determina el tamaño mínimo del agujero que permitirá que el tornillo pueda introducirse en el hueso, y por lo tanto es el diámetro mínimo que habrá que brocar.
• Rosca: parte del vástago del tornillo con forma helicoidal y corresponde al diámetro exterior del tornillo o diámetro mayor. Los tornillos pueden presentar una rosca completa, si están roscados a todo lo largo de su alma, o rosca parcial si tan sólo lo están en la parte distal. Los tornillos de rosca parcial también se conocen como de vástago liso y pueden tener una rosca parcial larga o corta. El diámetro exterior de la rosca define el tornillo, por ejemplo, un tornillo de cortical de 4,5 es un tornillo de cortical con un “diámetro mayor” de 4,5 mm . El poder de sujeción de un tornillo, una vez introducido en el hueso, reside en la cantidad de rosca insertada (diámetro y número de roscas) 14 .
• El paso de rosca del tornillo: es la longitud de desplazamiento del tornillo con cada vuelta de la hélice de 360º. Cuanto más corta sea esta distancia, más estrecho es el paso de rosca y más vueltas de hélice hay que dar para introducir el tornillo .
Los tornillos pueden ser:
• De cortical: está diseñado para introducirse en la cortical del hueso que presenta una estructura relativamente rígida y dura. Son de rosca completa y tiene un paso de rosca estrecho, es decir, existe poca distancia entre las espiras de la rosca.
• De esponjosa: están diseñados para la fijación en hueso esponjoso metafisario y epifisario con gran porosidad. Este tipo de tornillo posee una gran diferencia entre el diámetro mayor de la rosca y el diámetro menor del alma, es decir tiene una rosca más ancha, así como un paso de rosca más ancho que los de cortical.
"Tipos de diseño de placas"
Placas de compresión dinámica (DCP)
Estas placas fueron diseñadas alrededor del año 1960 por el grupo AO. Presentan un agujero oval con una superficie inclinada para que el tornillo pueda deslizarse sobre la placa, de manera que si se coloca el tornillo excéntricamente a la fractura, se desplaza la placa sobre el hueso mientras la cabeza del tornillo baja por la pendiente, produciéndose así la compresión del foco de fractura 13,15 . La forma ovalada del agujero permite una angulación de los tornillos de 25º en el plano longitudinal y 7º de inclinación en el plano transversal 4,13,15 (figura 1). Este tipo de placa puede asumir funciones de compresión, neutralización, soporte o banda de tensión 15 .
Existen placas de compresión dinámica estrechas y anchas y a su vez para distintos diámetros de tornillo (los más comunes son de 4,5 mm, 3,5 mm y 2,7 mm). Las placas anchas de 4,5 mm se suelen usar en fémur (a veces en húmero); las placas estrechas de 4,5 mm en tibia y húmero y las de 3,5 mm en antebrazo, pelvis, peroné y clavícula
4 .
Placas de bajo contacto:
Se diseñaron para disminuir la superficie de contacto placa-hueso con el objetivo de reducir el daño a la circulación perióstica
5-7 . Las placas convencionales tienen casi un 100% de contacto con el hueso bajo la placa, mientras que las de bajo contacto sólo un 50%, lo que reduce la aparición de osteoporosis cortical bajo la placa. Además, la superficie inferior de los agujeros está recortada con lo que se permite una mayor libertad en la angulación de los tornillos, tanto longitudinal como transversalmente 6,13,15 (figura 1).
Placas con tornillos bloqueados:
El concepto de tornillo bloqueado a la placa ha revolucionado la osteosíntesis interna. Consiste en la fijación del tornillo a la placa con un ángulo fijo mediante una rosca en la cabeza del tornillo. Esto ayuda a proporcionar una mayor rigidez al sistema, disminuye las posibilidades de desmontaje de la osteosíntesis o pérdida de reducción y aumenta la resistencia a las cargas axiales 16 , con lo que se consigue una mejor fijación en huesos de baja calidad (osteoporóticos, patológicos…) y en fracturas conminutas sin contacto entre los fragmentos principales. Sin embargo los tornillos de cabeza bloqueada no permiten dar compresión al foco de fractura y sólo pueden colocarse en la dirección predeterminada por la rosca de la placa.
La evolución de los diseños de las placas ha permitido combinar las ventajas de las placas de compresión dinámica y las que aportan las placas con tornillos bloqueados, consiguiendo un agujero combinado que permite realizar compresión del foco mediante tornillos convencionales o fijación del tornillo a la placa con tornillos bloqueados de cabeza roscada (figura 1).
Placas bloqueadas poliaxiales:
Las placas bloqueadas de ángulo fijo o uniaxiales son de gran ayuda para las fracturas complejas como las fracturas supracondíleas del fémur. Diseños recientes de placas bloqueadas permiten cierta variabilidad en el ángulo de fijación del tornillo a la placa, y por tanto, dirigir el tornillo en diferentes direcciones 18 . El número de complicaciones es similar al que presentan las placas de ángulo fijo; las placas bloqueadas poliaxiales ofrecen una mayor versatilidad en la fijación sin un aparente incremento de complicaciones mecánicas o pérdidas de reducción 19 .
Placas de reconstrucción:
Estas placas presentan una hendidura a ambos lados entre los agujeros lo que permite moldearlas en los tres planos del espacio, para adaptarlas a superficies complejas como la pelvis, el húmero distal o el calcáneo
4 . Los agujeros tienen una forma oval y permiten realizar compresión dinámica en el foco de fractura. Actualmente están comercializadas placas de reconstrucción con el sistema de tornillos bloqueados que mejoran la fijación de la placa.
Placa curvada o de tercio de caña:
Son placas de tan solo 1 mm de grosor, por lo que son delicadas y se deforman con facilidad y su sección es de un tercio o un cuarto de circunferencia. Sólo pueden ofrecer una estabilidad limitada. Son útiles en áreas con poca cobertura de partes blandas, como el maléolo externo del tobillo, el olécranon o la parte distal del cúbito. Los agujeros tienen forma oval por lo que es posible realizar compresión. Una forma bastante frecuente de utilizar estas placas es como placa de sostén en combinación con tornillos de compresión
4 .
Principios básicos de la fijación con placas.
La función de una placa no depende exclusivamente de su diseño, sino en el modo de aplicación. Las funciones de las placas son:
• Neutralización
• Compresión
• Sostén
• Placa puente
• Banda de tensión
Fijación con tornillo de compresión y placa de neutralización.
Un método tradicional y muy efectivo para aportar fijación rígida a una fractura diafisaria simple con un trazo no perpendicular al hueso, es a través de un tornillo de tracción o compresión interfragmentaria combinado con una placa de neutralización o de protección para dar mayor estabilidad al sistema.
El tornillo a compresión se puede colocar a través de la placa o en el exterior de la misma. Este efecto se consigue cuando la parte del tornillo proximal a la fractura se desliza por el agujero sin hacer presa; una vez ha atravesado la fractura, al roscarse en el fragmento distal, aproxima los fragmentos cuando la cabeza contacta con el fragmento proximal. Es muy importante el ángulo de inserción del tornillo y su colocación perpendicularmente a la fractura ya que si ello no se consigue se puede crear un plano de cizallamiento que haga perder la reducción obtenida (figura 2).
Compresión
En los casos de fracturas simples con trazo perpendicular al hueso (fracturas transversas) no puede colocarse un tornillo de tracción para aplicar compresión. En estos casos se utiliza la propia placa para aplicar la compresión.
Placas de compresión dinámica.
Las denominadas placas de compresión dinámica pueden realizar autocompresión. Una vez reducida la fractura, se coloca un tornillo a cada lado excéntricamente en el agujero ovalado de la placa. Debido a la configuración del agujero con superficie inclinada, la introducción excéntrica distalmente a la fractura en el agujero produce un desplazamiento de la placa sobre el hueso y compresión del foco de fractura. Gracias al diseño ovalado del agujero de estas placas, también se pueden colocar tornillos a través de la placa con función de compresión interfragmentaria, pudiendo angular el tornillo según la localización de la línea de fractura 4,15 (figura 3).
Compresión por premoldeado.
Cuando una placa plana se aplica sobre un hueso recto mediante cualquier sistema para obtener compresión, ésta se produce de forma desigual; las corticales más alejadas de la placa pueden separarse a medida que se comprimen las corticales cercanas a la placa. Para evitar esto se debe premoldear previamente la placa con una forma cóncava de unos 8º a la altura de la fractura, de manera que toque en sus extremos más alejados al hueso. De este modo al aplicar compresión las corticales más alejadas se comprimen en primer lugar y posteriormente se comprimen las situadas directamente debajo de la placa.
Compresor de Müller.
Maurice Müller presentó en 1965 una técnica para realizar compresión del foco de fractura con una placa, mediante el denominado tensor o compresor externo. Es útil en fracturas transversales u oblicuas cortas. Es importante fijarse hacia qué lado de la fractura se colocará el tensor en las fracturas oblicuas, porque podría desplazar la fractura si no se hace correctamente. El tensor tiene que situarse en el lado de la fractura con el ángulo agudo, de manera que quede bloqueado por la placa al hacer compresión 15 . Previamente se fija la placa con tornillos al hueso a un lado de la fractura y en el otro lado se fija el compresor, distalmente a la placa. El tensor externo se fija al hueso con un tornillo y por el otro lado se engancha a la placa. Mediante una rosca, se realiza tracción de la placa hacia el tensor, consiguiendo compresión axial del foco de fractura. Posteriormente se fija la placa y se retira el tensor.
Placa de sostén.
Las placas de sostén también se conocen como antideslizamiento, contrafuerte o en consola. Se utilizan como contrafuerte de las fracturas de las zonas epifisaria-metafisaria de los huesos largos, en fracturas producidas por cizallamiento. Cuando la placa se coloca para desarrollar esta función, los tornillos no se sitúan excéntricamente, sino en posición central en el agujero ovalado (figura 4).
Placa puente.
Se denominan así las placas que puentean o saltan una fractura conminuta, cuando no existe contacto entre los fragmentos y consecuentemente el hueso no participa en la estabilidad de la fijación. En esta situación no se realiza compresión del foco, tan sólo se estabilizan los extremos del hueso íntegro. Es importante mantener una correcta alineación en todos los planos de los fragmentos principales proximal y distal. Para realizar esta función son ideales las placas con estabilidad angular, ya sean por tornillo bloqueado o implantes del tipo tornillo-placa (figura 5).
Placa como banda de tensión.
El concepto de transferencia de cargas dentro del hueso fue desarrollado por Pauwels 20 . Cuando a un hueso largo se le aplica compresión axial, al ser una estructura tubular curva, experimenta tensión en un lado y compresión en el contrario. Una banda de tensión es un dispositivo que transforma las fuerzas de tensión en fuerzas de compresión. Para que una placa actúe como banda de tensión es necesario mantener algunas condiciones 15.
• Sometimiento a una carga excéntrica (ejemplo clásico es el fémur).
• La placa debe colocarse en el lado donde el hueso experimenta fuerzas de tensión, es decir, el lado convexo del hueso tubular curvo.
• La placa debe resistir las fuerzas de distracción.
• Debe existir contacto óseo en el lado opuesto de la placa.
Moldeado Placas anatómicas.
Frecuentemente es necesario contornear las placas rectas para que queden colocadas según la anatomía del hueso. Si esto no se hace, se puede perder la reducción al colocar los tornillos convencionales y atraer el hueso a la placa. Para realizar este moldeado existen prensas de mesa y grifas. Hay placas que ya se fabrican con una forma similar a la del hueso a fijar, facilitando o eliminando la necesidad de este moldeado. Localizaciones típicas para este tipo de placas son las regiones epifisometafisarias de los huesos largos, la clavícula y el calcáneo (figura 5).
Osteosíntesis mínimamente invasiva con placas (MIPO)
La técnica MIPO consiste en realizar una reducción indirecta y cerrada de la fractura normalmente controlada mediante radiología intraoperatoria. Posteriormente se desliza la placa en el plano submuscular o subcutáneo minimizando el daño de las partes blandas y se colocan los tornillos mediante pequeñas incisiones en la piel. Algunas placas poseen una guía que es un sistema externo que ayuda a la colocación de los tornillos. La placa puentea la zona de fractura y se realiza la osteosíntesis a modo de fijador interno con implantes de estabilidad angular bloqueados y moldeados previamente 17, 21 (figura 5).
Indicaciones.
La ostesíntesis con placas tiene como indicaciones globales:
• Compresión interfragmentaria en fracturas diafisarias simples.
• Fracturas articulares en las que el principal objetivo es realizar una reducción anatómica lo más precisa posible.
• Fracturas metafisarias y epifisarias como placa de sostén y las conminutas como placa puente.
• Fracturas diafisarias o metafisarias conminutas como placa puente.
• Fracturas del antebrazo, ya que se consideran fracturas articulares, debido a que la interrelación entre cúbito y radio debe ser perfecta para permitir la prono-supinación.
Complicaciones.
Están relacionadas con la técnica quirúrgica, el patrón fracturario, el estado de las partes blandas, la utilización y mecánica de la placa. Muchas complicaciones pueden evitarse realizando una correcta planificación preoperatoria, una selección adecuada del implante y una disección cuidadosa y limitada de las partes blandas.
Intolerancia del material
Consiste en dolor o sensación desagradable al comprimir las partes blandas que recubren la placa. Esta complicación se observa con mayor frecuencia en los huesos más superficiales y con menor recubrimiento de partes blandas, como el calcáneo, olécranon, clavícula, rótula o maléolos. El roce de la piel con la placa podría llegar a producir dehiscencia de la herida quirúrgica, necrosis cutánea o protusión del material de osteosíntesis a través de la piel. En tal caso se debe retirar, si es posible, el material evitando la aparición de estas complicaciones. En circunstancias normales se recomienda un tiempo mínimo antes de la extracción de la placa de un año para la tibia, 18 meses para el antebrazo y húmero y dos años en el caso del fémur 4 .
Rotura o aflojamiento del material
Puede estar producido por una fijación insuficiente de la fractura debido a falta de compresión, selección inadecuada de los tornillos, aplicación biomecánica errónea, etc. También puede tener relación con las características del paciente. En la osteoporosis, debido a la mala calidad ósea, se presenta con mayor frecuencia el aflojamiento de la osteosíntesis por el deficiente anclaje de los tornillos. Ha significado un gran avance en este campo la utilización de las placas con tornillos bloqueados. En los pacientes con retardos de la consolidación se pueden encontrar roturas de la osteosíntesis por fatiga del material antes de que la fractura llegue a consolidar. Otra causa de aflojamiento es la infección del material de osteosíntesis.
Infección
Retraso de consolidación y pseudoartrosis
Es difícil establecer cuánto tiempo necesita una determinada fractura para conseguir la unión. Este periodo varía según la localización de la fractura. En términos generales, la mayoría de las fracturas consolidan en los primeros tres meses. Si no sucede así puede hablarse de retraso de consolidación, y si pasados los seis meses sigue sin consolidar, el término adecuado es pseudoartrosis. Existen en términos generales dos tipos de pseudoartrosis: hipertróficas (reactivas o en “pata de elefante”) y atróficas o arreactivas. El primer tipo se asocia a fijaciones insuficientes, traduciendo una excesiva movilidad del foco de fractura. Las pseudoartrosis atróficas se producen por insuficiente actividad osteogénica en el foco de fractura y se aprecian en la osteosíntesis con placas que fijan correctamente la fractura,
Es una complicación afortunadamente poco frecuente y que precisa tratamiento y seguimiento medicoquirúrgico prolongado. Para evitar esta complicación se utiliza de forma rutinaria profilaxis antibiótica, extremando las medidas de asepsia en todo momento 22 . La infección compromete la osteosíntesis y dado que las bacterias pueden sobrevivir encima del implante fabricando biofilm, la erradicación del microorganismo es muy difícil si no se retira el material. La infección persistente puede conducir a una osteomielitis y a la falta de consolidación de la fractura.
aporte sanguíneo se encuentra comprometido
4 . El retraso de la consolidación y la pseudoartrosis se estudiarán más detenidamente en otro capítulo de este manual.
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