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    2.OBJETIVOS

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    OBJETIVOS La osteosntesis estable aplicada a una osteotoma valguizante ofrece mltiples ventajas que han sido expuestas con anterioridad. Existe consenso entre los autores en recomendar sntesis mnimas y simples que se asocien a una baja tasa de complicaciones.

    En los estudios experimentales presentados hasta ahora no hemos hallado referencias del resultado mecnico de osteotomas tibiales valguizantes metafisarias con cua de sustraccin externa utilizando sntesis mnimas distintas de las grapas. Queremos demostrar que un sistema de sntesis mnimo (tornillos canulados) favorece el contacto seo durante la compresin del foco de osteotoma de forma ms positiva que otros sistemas de mayor rigidez ( lmina-placa o fijador externo ) ofreciendo una estabilidad suficiente del foco, manteniendo un correcta alineacin despus de la aplicacin de cargas y provocando una menor destruccin sea durante el estudio mecnico. HIPTESIS DE TRABAJO El comportamiento mecnico a la carga axial de especimenes experimentales de rodillas humanas sometidas a osteotoma valguizante metafisaria con cua de sustraccin externa y osteosntesis con tornillos canulados es igual o mejor al observado con otros sistemas de fijacin de elevada rigidez ( lmina-placa o fijador externo ). OBJETIVO PRINCIPAL Evaluar el comportamiento mecnico de tornillos canulados en dos posiciones distintas como sistema de osteosntesis aplicado a osteotomas tibiales valguizantes de sustraccin externa en especimenes de rodillas humanas y compararlo con otros sistemas de osteosntesis caracterizados por su estabilidad primaria elevada ( lmina-placa y fijador externo ). El desarrollo de dicho objetivo se realizar mediante un estudio experimental biomecnico, radiolgico y densitomtrico.

    El estudio mecnico consiste en la evaluacin de la resistencia a la carga axial o estudio esttico de compresin hasta la produccin de la fractura en las muestras.

    El estudio densitomtrico consiste en la medicin del contenido mineral

    seo de cada pieza y la posterior la aplicacin de un factor de correccin para

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    los valores mecnicos que favorecen la comparacin y homogenizacin de las muestras.

    El estudio radiolgico define los cambios obtenidos por la realizacin de

    la osteotoma y posteriormente por la aplicacin de fuerzas compresivas. Se evalan mediciones angulares de las muestras y parmetros descriptivos de localizacin de fracturas y posicin de los implantes. ESTUDIOS PILOTOS PRELIMINARES Hemos observado que no existe en la literatura informacin sobre el uso de cargas axiales destructivas aplicadas de forma excntrica.

    La valoracin de la densidad mineral sea no se ha correlacionado directamente con los resultados mecnicos en estudios experimentales previos.

    Tampoco existen datos en la bibliografa consultada sobre el efecto

    sobre el comportamiento mecnico de los procesos de conservacin en muestras steo-tendinosas de rodilla.

    Por ello hemos desarrollado 3 estudios pilotos previos en tejido seo de procedencia animal para :

    Ensayar el prototipo de bastidor mecnico para la produccin de fracturas en las muestras mediante la transmisin de cargas axiales centradas y excntricas.

    Correlacionar la densidad mineral sea las muestras y los parmetros

    analizados de comportamiento mecnico.

    Valorar la influencia del sistema de conservacin de las muestras de nuestro estudio en el comportamiento mecnico obtenido.

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    3.ESTUDIOS PILOTOS PRELIMINARES EN MUESTRAS

    ANIMALES

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    En la bibliografa consultada no hallamos referencias de algunos puntos

    que pueden interferir en nuestra metodologa que son:

    La aplicacin de cargas axiales axiales desaxadas o no colineares en especimenes de rodilla hasta la aparicin de fractura sea.

    La relacin entre la rigidez de las muestras de rodilla y la

    densidad mineral sea.

    El efecto en el comportamiento mecnico de varios procesos de congelacin-descongelacin en un espcimen de rodilla.

    Para desarrollar y estudiar estos puntos realizamos estudios pilotos

    preliminares en muestras de origen animal debido a la dificultad de recogida de muestras de rodilla de origen humano.

    Los estudios pilotos consisten en :

    Diseo de un bastidor mecnico que permita la aplicacin de fuerzas axiales no colineares o excntricas y su ensayo en muestras de rodilla de origen animal.

    Estudio mecnico de la correlacin entre la rigidez de las

    muestras de rodilla animal y la densidad mineral sea.

    Estudio mecnico en muestras de origen animal de observacin del efecto de varios procesos de congelacindescongelacin.

    Previamente analizamos las caractersticas anatmicas y radiolgicas de

    las extremidades posteriores de cerdo ya que son los modelos animales que utilizamos para el desarrollo de dichos ensayos aunque conocemos de antemano la similitud anatmica entre la extremidad posterior porcina y la inferior humana ( Barone 1978, Ors-Llorca 1970, Popesko 1987, Sack 1982). 3.1.1 MUESTRAS ANIMALES 3.1.1 Obtencin, seleccin y preparacin de muestras animales

    Se realiza una recogida de muestras de rodilla de origen animal (hueso porcino) a partir de su compra en matadero industrial ( Matadero Frigorfico de Aviny. Barcelona ). Se adquieren unidades steo-tendinosas de pierna trasera que incluyen la integridad de fmur, tibia, peron y retropi con exresis de musculatura. La edad media de los animales sacrificados es de 6 meses ( entre 5,5 y 6,5 meses ) y el peso medio de 120 Kg. La raza porcina es homognea en

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    todos los especimenes y corresponde a hbrido de DurocPiatren con cruces belgas y holandeses. Desde el sacrificio del animal hasta nuestra adquisicin las muestras son conservadas en cmaras frigorficas a -10C. Una vez adquiridas se mantienen a 20 C hasta su preparacin definitiva. El nmero total de extremidades animales utilizadas es de 50 aunque muchas de ellas son desestimadas por seccin parcial o total del ligamento lateral externo. La preparacin definitiva de las muestras animales consiste en la exresis de los restos musculares previa descongelacin a medio ambiente sin lavados ni inmersin en agua. Se procede a la exresis de la difisis peroneal y del retropi por desarticulacin de la articulacin del tobillo, conservando la articulacin de la rodilla con excepcin del aparato extensor (tendn rotuliano y rtula).

    Se realizan osteotomas con seccin de los extremos metafisarios

    femorales y tibiales consiguiendo muestras uniformes de 31 cm de longitud (Figura 22) conservando 15 cm en el segmento femoral y 16 cm de la porcin tibial.

    Figura 22. Muestras animales. Pieza ntegra y despus de las secciones metafisarias.

    En 5 muestras se obtiene despus de la diseccin y desperiostizacin un segmento seo procedente de la metfisis tibial distal de 2 cm de longitud que no incluye superficie articular ni hueso subcondral destinado al estudio densitomtrico.

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    Los fragmentos seos y unidades steo-articulares obtenidas se embolsan de forma independiente y se identifican por numeracin progresiva por orden de diseccin. Los segmentos seos tibiales poseen la misma numeracin que las extremidades de que proceden. Se rotula la numeracin en la superficie sea y en la superficie de la bolsa sellada. Todas las muestras se conservan por congelacin a 20C 3.1.2 Descripcin anatmica. Comparacin anatmica de la extremidad

    inferior humana y posterior porcina.

    En la revisin bibliogrfica consultada (Barone 1978, Orts Llorca 1970, Popesko 1987, Sack 1982, Testut 1984) se pueden hallar extensas descripciones de la anatoma de la pierna trasera del cerdo. sta presenta las mismas caractersticas que la extremidad inferior humana en cuanto a elementos steo-musculares y ligamentosos y a su disposicin (Figura 23).

    Figura 23. Comparacin a escala entre la extremidad posterior porcina y la extremidad inferior humana. Sin embargo cabe destacar la predominancia de los grupos musculares

    flexores especialmente en el muslo del cerdo posiblemente relacionada con la postura en semiflexin de la rodilla dado su hbito cuadrpedo y la prominencia de la rtula.

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    Por otra parte en la raza porcina aparece un tendn conjunto proximal de

    tibial anterior y III peroneo que se acompaa de un surco tibial propio, no se hallan presentes ( tendn conjunto y surco tibial ) en la anatoma humana.

    Los tamaos en valores absolutos (longitudes y dimetros) no aparecen,

    probablemente por el bajo intervencionismo que se da en esta raza. Para nosotros esta informacin es de suma importancia ya que se pretende aplicar el mismo bastidor mecnico que en los modelos humanos.

    Realizamos un conjunto de disecciones comparativas con el objetivo de

    corroborar las similitudes expuestas, detectar detalles que puedan interferir en la aplicabilidad del estudio y efectuar mediciones de las extremidades.

    3.1.3 Disecciones de modelos humanos y animales

    Se ha realizado la diseccin de 9 piezas de amputaciones supracondleas humanas y 12 extremidades posteriores porcinas.

    Las extremidades humanas proceden de amputaciones supracondleas por isquemia vascular aguda ( 2 pacientes ) o crnica ( 7 pacientes ). La edad media de los pacientes fue de 78,3 aos y la distribucin por sexo, 7 mujeres y 2 hombres.

    Las extremidades animales estn compuestas por fmur, tibia, peron y

    retropi con restos musculares. Se trata de piernas traseras derechas procedentes de cerdos hbridos de razas Duroc-Piatren y