Osteosintesis

1
Biomecánica de las
Osteosíntesis
“Solución de continuidad a nivel del hueso”.
Lic. Tironi - Lic. La Spina Biomecánica de las osteosíntesis
• Engloba no sólo la lesión del hueso, sino la de
los tejidos adyacentes también comprometidos:
• Músculos
• Fascias
Unidad fracturaria
2
Clasificación AO www.aofoundation.org
A 1
B 2
C 3
“Las fracturas, a partir de los Tipos, están
ordenadas según su complejidad, dificultad de
tratamiento y pronóstico. Los Tipos crecen en
complejidad según avanzan las letras del
abecedario (A, B, C). Los Grupos y Subgrupos
tienen peor pronóstico según avanza la
numeración (1, 2, 3)”.
3
Especialidad en Kinesiología y Fisiatría en Ortopedia y Traumatología
Lic. Pablo La Spina (Director) - Lic. Marcelo Altamirano (Subdirector)

2
Lesión músculo – tendinosa
 No hay lesión muscular
 Lesión muscular circunscripta a un
único compartimiento
 Lesión muscular considerable, al
menos de dos compartimientos
menos de dos compartimientos
 Defecto muscular, sección
tendinosa, contusión muscular
amplia
 Síndrome compartimental o
síndrome de aplastamiento con
amplia zona de lesión
4
Lesión neurovascular
 No hay lesión neurovascular
 Lesión aislada de un nervio
 Lesión vascular localizada
 Lesión vascular segmentaria extensa
 Lesión neurovascular combinada,
incluyendo la amputación parcial o
incluso completa
5
Lesiones cutáneas IC (fracturas cerradas)
 No hay lesión cutánea
 No hay herida cutánea,
pero sí contusión
 Despegamiento cutáneo
circunscripto
extenso, cerrado
 Necrosis cutánea
secundaria a la contusión
6

3
Lesiones cutáneas IO (fracturas abiertas)
 Apertura cutánea de dentro afuera
 Lesión de la piel desde afuera, menor
de 5 cm, de bordes contusos
 Lesión cutánea mayor de 5 cm, mayor
contusión, bordes desvitalizados
 Pérdida cutánea considerable, con
contusión de todo el grosor cutáneo
 Despegamiento abierto extenso
7
Clasificación de las fracturas expuestas (Dr. Gustilo)
Grado I
Herida puntiforme < 1cm.
Limpia
Grado II
Herida lacerante > 1cm.
Lesión moderada de partes blandas
Grado III
A
Herida lacerante grave y extensa, pero con
suficiente cobertura vital
B
Con exposición ósea marcada
Sin cobertura vital
C Con lesión arterial
8
Consolidacion ósea primaria
 Ocurre cuando existe contacto directo e íntimo entre los
fragmentos de la fractura.
 El hueso nuevo se forma directamente de los bordes óseos
comprimidos.
– Endostio
 Es muy lenta
 No hay evidencia radiográfica de callo óseo
 El proceso depende en principio de una reabsorción
osteoclástica del hueso seguida de una formación de hueso
nuevo por los osteoblastos
9

4
Consolidacion ósea secundaria
 Consiste en la mineralización y reemplazamiento óseo de
una matríz cartilaginosa con la formación de un callo óseo
característico en la radiografía.
 Cuanto más movilidad tenga el foco de fractura, mayor
cantidad de callo.
 El callo forma un puente externo que estabiliza el foco de
fractura.
– Perióstio
 Es el tipo más frecuente de reparación ósea
10
Fases o estadios de la consolidación
según Cruess y Dumont
Fase Duración
Fase de
reparación
Inflamatoria 1 – 2 semanas 10 %
Inflamatoria 1 2 semanas 10 %
Reparación Meses 40 %
Remodelación Meses - años 70 %
11
Fase inflamatoria
 Formación de hematoma
 Reacción Inflamatoria y actividad
osteoclástica
- Neutrófilos
- Macrófagos
- Fagocitos
- Osteoclastos
12

5
Fase de reparación
 Invasión del Hematoma
- Condroblastos
- Fibroblastos
 Formación del Callo Blando
- Osteoblastos
 Formación del Callo Duro
13
Fase de remodelación
 Estabilidad al Foco de Fractura
 Resorción del exceso de callo
 Actividad osteoblástica y osteoclástica
 Reforma del canal medular
Lic. Tironi - Lic. La Spina Biomecánica de las osteosíntesis 14
Proceso de consolidación de una fractura
Extravasación
sanguínea posterior
a la lesión ósea
• Hematoma
• Hipertermia focal +
catabolitos de
tejidos necrosados
Organización de
un coágulo con
malla de fibrina
• Sirve de sostén
para la
penetración
Tejido de
granulación y
formación de la
sustancia
osteoide
Da lugar al
callo blando
Se va
transformando,
remodelando y
orientando las
trabéculas en
sentido funcional
Callo
definitivo
Lic. Tironi - Lic. La Spina 15Biomecánica de las osteosíntesis

6
Aporte
Partes
blandas
Aporte
sanguíneo al
foco de
fractura
Periostio
1/3
Endostio
2/3
16
Retardo de consolidación
 Es la prolongación anormal del
plazo en que habitualmente se
plazo en que habitualmente se
forma el callo de fractura
– Hasta 6 meses después de la fractura
17
• Es el estado final de una fractura no consolidada.
 Complicaciones más severas y difíciles de resolver,
que pueden aparecer durante un proceso de
Pseudoartrosis – Concepto
reparación de las fracturas.
 Se puede hablar de pseudoartrosis cuando hayan
pasado un mínimo de 9 meses desde la lesión y la
fractura no muestre signos visibles de progresión
hacia la consolidación durante 3 meses.
18

7
 Los cambios anatomopatológicos y el tejido fibroso
denso presente en el foco de pseudoartrosis, son la
respuesta a malas condiciones de oxigenación,
Pseudoartrosis – Concepto
provocadas por una insuficiente estabilidad del foco
y por el consecuente daño a la microcirculación del
callo en reparación.
 No es un tejido patológico, sino una adaptación del
mismo ante la falta de oxígeno.
19
Pseudoartrosis – Clasificación
Hipertróficas - Hipervasculares Atróficas - Avasculares
Con capacidad de reacción biologica Sin capacidad de reacción biológica
En pata de elefante: formación de callo
abundante. Se originan por una fijación
precaria, inmovilización inadecuada, o carga
prematura.
En cuña de torsión: fragmento intermedio con
aporte vascular disminuido.
En casco de caballo: moderamente
hipertróficas. Hay callo incipiente pero
insuficiente para la consolidación.
Conminutas: fragmentos intermedios
necrosados.
Hipotróficas u oligotróficas: el callo esta
ausente. Fractura con gran desplazamiento o
distracción de los fragmentos.
Con defecto óseo: pérdida de un segmento de
la diáfisis.
Atróficas: tejido cicatrizal con escaso poder
osteogénico. Los extremos son osteoporóticos
y atróficos.
20
T ió C ió
Peso Gravedad
Eje
Neutro
Tensión Compresión
Piso
21

8
Modos de carga
 El hueso se fractura por sobrecarga mecánica
 El tipo de fractura depende, sobre todo, del tipo de
fuerza ejercida y de energía liberada
 Torsión Fractura espiroidea
 Avulsión Fractura transversal
 Flexión Fracturas oblicuas cortas
 Compresión axial Impactación metafisaria
 Más de un fragmento
– Enorme liberación de energía
24

9
En la consolidación de las fracturas existe
una relación muy estrecha entre las
fuerzas mecánicas y la reacción biológica
Reconstrucción estable del hueso fracturado
Reducción anatómica
Compresión
Reducir la fuerza que
debe soportar un implante
25
Tratamiento Médico
Fracturas
Incruento
Yesos
Férulas
Cruento (cirugía)
Implante de
sustitución
Reemplazo
Cruento (cirugía)
Implante de
reparación
Osteosíntesis
Procesos
degenerativos
Cruento
(cirugía)
Implante de
sustitución
Reemplazo
Implante de
reparación
Osteosíntesis
26
Osteosíntesis
Tornillos
Placa
con
tornillo
Clavo-placa
Clavijas
SAAT
Compresivo
autodeslizante
Fijadores
externosEndomedulares
Alambres
27

10
 Son implantes de reparación
Osteosíntesis
 Restauran la extremidad lesionada
 Permiten la reducción anatómica de los
fragmentos
28
Osteosíntesis
Restaurar
Reducción
anatómica de
los fragmentos
Buena
vascularización
la
función
Movimiento
activo
precoz
Osteosíntesis
estable
29
Osteosíntesis
Rígidas Dinámicas
30

11
Osteosíntesis Rígida
 Tornillos, placas con tornillos, endomedulares
acerrojados
 Osificación primaria
 Osificación primaria
 Sin callo voluminoso
 Se necesita osificación para cargar
 Si se carga antes de la unión se puede romper el
material
31

12
Osteosíntesis dinámicas
 Fijadores externos, endomedulares sin cerrojo
 Permiten la compresión-tracción
p
 Osificación secundaria
 Callo voluminoso
 No se necesita unión para cargar
34
 Se suma la estática del cerclaje con la
dinámica de la fuerza del cuádriceps
– La tensión del tendón y la fuerza muscular
36

13
Endomedular: un poco de Historia
 Gerhard Küntscher (1902 – 1972)
– 1940
 American Society of Testing and Materials (ASTM)
– Dispositivos de Fijación intramedular (DFIM)
 Osteosíntesis cerrada, estable, utilizando clavos
trebolares introducidos en la cavidad medular de
ambos fragmentos óseos.
• Küntscher, G. The Küntscher method of intramedullary fixation. J. Bone Jt., 1958;
Surg 40A,1:17
• Küntscher G: Intramedullary Surgical Technique and Its Place in Orthopeadic
Surgery: My present concept; J. Bone Joint Surg 47 – A: 809, 1965
 El contacto entre el clavo y endostio
 Control de las fuerzas de angulación
La estabilidad del implante
Künstcher
 Menos control para fuerzas de rotación y carga
axial
 Nivel y tipo de fractura
 El grado de conminución
Osteosíntesis Endomedular
 No aumenta el daño de los tejidos
– Piel, subcutáneo, músculos y periostio
 Afecta la irrigación endostal
 Se logra fijación fracturaria estable
 Puede ser fresado o no fresado

14
El enclavado endomedular acerrojado permite:
 Realizar osteosíntesis de fracturas diafisarias con
mínima lesión de partes blandas.
 Aumentar la estabilidad rotacional del sistema.
 Evitar desviaciones en el eje longitudinal
– sobre todo en fracturas metafisarias
 Controlar el acortamiento del hueso fracturado.
Indicaciones:
 Fracturas de tibia
– Estable o inestable
– Desde 5 cm. por debajo del TAT hasta 5 cm. por arriba de la
articulación del tobilloarticulación del tobillo
• Distancia necesaria para garantizar el bloqueo
 Politraumatismos con
– Fractura de fémur ipsilateral
• Rodilla flotante
– Fractura de fémur contralateral
– Fracturas expuestas tipo I, II, IIIA de Gustillo
Controversia
Clavos Fresados Clavos No Fresados

15
Controversia: Fresado – No Fresado
Cada uno tiene ventajas y desventajas
No existe consenso del método a utilizar en cada caso clínico
Biomecanicamente se comportan
distinto:
Fresado:
La estabilidad depende del
apoyo en 3 puntos dentro
del canal medular
No Fresado:
La estabilidad esta dada
por los tornillos de bloqueo
Finkemeier CG, Schmidt AH, Kyle RF, Templeman DC. A prospective, randomized study of intramedullary nails
inserted with and without reaming for the treatment of open and closed fractures of the tibial shaft. J Orthop Trauma.
2000 Mar-Apr; 14(3):187-93.
Fresado
E
f
e
c
t
o
P
o
s
i
t
i
v
Permite la colocación de un clavo de mayor
diámetro, (incrementa el área de contacto entre
implante y hueso), favoreciendo la estabilidad y
permitiendo la carga axial precoz.
El fresado aumenta la circulación perióstica a
nivel del foco de fractura.
Disminuiría el
tiempo de
consolidación y
el porcentaje de
pseudoartrosis
s o
s
Beneficia la osteogénesis a nivel del foco de
fractura, aportando suplemento óseo.
Reichert ILH, McCarthy ID, Hughs SPF. The acute vascular response to intramedullary reaming:
microsphere estimation of blood flow in the intact ovine tibia. J Bone Joint Surg 1995;77B:490-493.
Court-Brown CM. Reamed intramedullary tibial nailing: an overview and analysis of 1106 cases. J
Orthop Trauma. 2004 Feb;18(2):96-101
Fresados
Efectos Negativos
Disminuirían el aporte vascular al foco de
fractura, alterando el proceso de consolidaciónfractura, alterando el proceso de consolidación
y aumentando el riesgo infeccioso.
Esto motivo el lanzamiento de los clavos EM
no fresados sólidos y de menor diámetro.
Larsen LB, Madsen JE, Hoiness PR, Ovre S. Should insertion of intramedullary nails for tibial
fractures be with or without reaming? A prospective, randomized study with 3.8 years' follow-up. J
Orthop Trauma. 2004 Mar;18(3):144-9.

16
Fresado
E
f
e
c
t
N
e
g
a
t
i
Sobre la circulación
endóstica
Fresado disminuye
70% el flujo cortical
No Fresados
disminuye 30% el
flujo cortical
Aumenta la presión
endomedular en el
segmento distal
Oclusión de vasos
sanguíneo
Producción de
é b l
F
o
s
v
o
s
émbolos grasos.
Daño térmico
Reacción inflamatoria
sistémica en el post-
operatorio temprano
1-7 días
Klein MPM, Rahn BA, Frigg R, Kessler S, Perren SM. Reaming versus non-reaming in medullary nailing: interference with cortical circulation
of the canine tibia. Arch Orthop Trauma 1990;109:314-316.
Court-Brown CM. Reamed intramedullary tibial nailing: an overview and analysis of 1106 cases. J Orthop Trauma. 2004 Feb;18(2):96-101
NoFresado
E
f
e
c
t
o
P
o
s
i
t
i
v
Mejor preservación y
recuperación de la
circulación endóstica
Clavos de menor
diámetro y sin
fresar
Menor riesgo
infeccioso
Colocación más simple
y rápida.
N
s o
s Menor riesgo de
embolia grasa
Blachut PA, O'Brien PJ, Meek RN, Broekhuyse HM. Interlocking intramedullary nailing with and without reaming for
the treatment of closed fractures of the tibial shaft. A prospective, randomized study. J Bone Joint Surg Am. 1999
May;79(5):640-6.
NoFresado
E
f
e
c
t
o
N
e
g
a
t
i
v
Menor diámetro
Menor estabilidad al hueso
fracturado
Mayor número de malas
alineaciones, retardos de
consolidación y pseudoartrosis
Mayor número de cirugías
secundarias y prolongación del
tiempo de consolidación de la
fractura
N
s o
s
fractura
Falla del implante
Ruptura de los tornillos
de bloqueo
Gaebler C, Berger U, Schandelmaier P, et al. Rates and odds ratios for complications in closed and open tibial fractures treated with
unreamed, small diameter tibial nails: a multicenter analysis of 467 cases. J Orthop Trauma. 2001; 15:415–423.
Finkemeier CG, Schmidt AH, Kyle RF, Templeman DC. A prospective, randomized study of intramedullary nails inserted with and
without reaming for the treatment of open and closed fractures of the tibial shaft. J Orthop Trauma. 2000 Mar-Apr; 14(3):187-93.

17
Clavo sólido No Fresado
Ventaja Desventaja
Schatzker J, Tile M. The Rational of Operative Fracture care, 1996 Pag. 439
Clavos No Fresados
V
e
n
t
a
Menor contacto con endostio
Menor daño de la irrigación
Menos espacio muerto
j
a
s
Menor riesgo de infección
Menos presión endomedular
Menor riesgo de embolización
Clavos No Fresados
Desventajas
10-15% de rotura
de tornillos de
bloqueos
Menor diámetro Mayor fragilidad

18
Fresado
V
e
n
t
Facilita la colocación del
clavo
Permite la inserción de un
clavo de mayor diámetro
Tornillos de bloqueo de
mayor diámetroa
j
a
s
mayor diámetro
Aumenta el contacto con el
endostio
Estimula la consolidación
Fresado
D
e
s
v
e
n
Lesiona la circulación endostal y
cortical en un 70%
Aumenta las posibilidades de
infecciones profundas
Necrosis térmica
t
a
j
a
s
Aumenta el riesgo de síndrome
compartimental
Aumenta el dolor región anterior de la
rodilla
Aumenta la presión dentro del canal
medular
Fijadores externos: Un poco de Historia
 La fijación externa es un método más de
osteosíntesis, teniendo múltiples pero
precisas indicaciones.precisas indicaciones.
 No se trata de un método moderno.
 Reviendo la historia de la medicina, ya en
las obras de Hipócrates se encuentran
descripciones del empleo de tutores
externos en el manejo de las fracturas.

19
 G. Ilizarov
– Mediados del siglo XX
– Sistema de fijación circular– Sistema de fijación circular
– Comenzó a desarrollar trabajos sobre elongación
ósea que permitieron corregir déficit de longitud
fuesen estos postraumáticos o congénitos.
 Planteo el concepto de dinamización, en el
tratamiento de las fracturas.
 La Universidad de Verona a través del Prof. G. De
Bastiani y colaboradores en 1979
– Desarrollaron un nuevo sistema de fijación externa
monolateral
– Denominaron Fijador Axial Dinámico
– Cuya filosofía consiste en respetar y favorecer el
proceso fisiológico natural de consolidación de las
fracturas.
Dinamización en el sitio de fractura
(Prof. G. De Bastiani)
C i t d i i iConsiste en dos principios:
Movilización cíclica
temprana
Carga progresiva

20
MicromovimientoMicromovimiento
cíclico
• El foco de fractura se
impacta y distrae
secuencialmente,
favoreciendo el desarrollo
del callo óseo.
Carga de peso
progresiva
• Permite la formación y
maduración gradual del
callo de fractura
La fijación axial dinámica
Respeta y favorece el proceso fisiológico de la consolidación
de las fracturas
Rigidez en las etapas
iniciales
Movimiento axial controlado
gradual y progresivo en el
foco de la fractura en etapas
más avanzadas de este
proceso.
Fase 1
Rigidez
Con el cuerpo del
fijador bloqueado, la
carga se transmite a
través de los tornillos
al fijador y de este al
otro grupo de tornillos
puenteando la
fractura.
La estabilidad
depende de la
distancia fijador -
hueso y del número de
tornillos colocados por
cada cabezal.

21
Fase 2
Dinamización controlada
Aflojar el tornillo del cuerpo hembra del fijador axial,
sin retirar el compresor-distractor
En fracturas estables entre
la 2da. y 4ta. semana
En fracturas inestables
entre la 6ta. y 8va. semana
El movimento axial del fijador, permite al hueso tomar la carga axial solamente.
La rotación y flexión están controladas por el fijador.
Prof. G. De Bastiani. JBJS, 1984
Fase 3
Dinamización libre
Ante la aparición de los primeros signos
radiográficos de callo óseo
Se libera totalmente el sistema axial
Para permitir el efecto punta sobre los
fragmentos fracturarios
Lograr así la formación del callo duro o
definitivo
A. G. Apley
Cirujano Maestro
Dijo alguna vez:
“El callo óseo es como el sexo”
“Une dos partes y necesita un poco de
movimiento”

22
Se prolongan
los tiempos de
consolidación
Se aflojan los
tornillos
Puede llegarse
a la
pseudoartrosis
¿Qué ocurre cuando
comenzamos
demasiado tarde la
dinamización?
Un fijador demasiado rígido
Puede llevar a
Que no se
observe
ningún callo
externo
La formación
de un callo
asimétrico
Si la fijación es
dinamizada en
El resultado
puede ser una
pseudoartrosisdinamizada en
exceso
pseudoartrosis
hipertrófica

23
Fijadores externos: Indicaciones
 Fracturas expuestas, asociadas a lesiones de partes
blandas, politraumatizados con o sin daño cerebral.
 Fracturas multifragmentarias.
 Perdida de sustancias óseas y alargamientos.
 Pseudoartrosis. Pseudoartrosis.
 Correcciones angulares de desejes anatómicos o por mala
consolidación de fracturas.
 Fracturas articulares.
 Lesiones de pelvis.
 Resecciones óseas por tumores
 Reimplante de miembros
Ventajas del
Fijador Axial Dinámico Monolateral
 Perturbación mínima del área de la fractura
– Técnica minimamente invasiva - sin material de síntesis en el foco
 Estimulación de la formación del callo óseo
– Respeta la fisiología ósea
 Menores complicaciones
– Menor aflojamiento de los tornillos e infecciones
 Permite realizar corrección de defectos óseos
– Sin alterar el largo del hueso - callotasis y transporte óseo
 Posibilidad de tratar
– Fracturas multifragmentarias, diafisarias, metafisarias y/o articulares .
 Acceso libre para reparar partes blandas
 Carga y movilización precoz del paciente
Complicaciones
 Aflojamiento de los tornillos
 Cuando no se colocan correctamente o no se dinamiza el sistema
 Infección superficial
 Si los tornillos se aflojan o el paciente no realiza la higiene diaria
 Pérdida de la reducción de la fractura
 Si no se ajustan las levas
 Retardo en la consolidación
 Si se difiere la dinamización más allá de los tiempos convenientes
 Rigidez articular
 Si el paciente no comienza la movilización precozmente
 Falla en la elección del tamaño y tipo de fijador

24
Límites
 Relativo a la incomodidad del fijador externo
 Restricciones a la higiene personal
 Requiere curaciones y controles frecuentes
 Los riesgos generales de cualquier cirugía
Contraindicaciones
 Severa osteoporosis
 Diabetes no controlada
 Alteraciones psíquicas Alteraciones psíquicas
 Lesiones neurológicas previas
 HIV +
 Hepatitis
 Alergia al acero inoxidable
Prótesis
 Cementada
 No cementada
 Totales
 Parciales
 Híbrida  Unicompartimentales
Hombro - Cadera - Rodilla
72

25
Objetivos principales del
tratamiento de las fracturas
 Restablecimiento de la longitud global
 Reducción de los defectos de alineación en
flexión y torsión
 En fracturas intraarticulares
– Reconstrucción de la superficie articular
73
 Reconstrucción exacta de las superficies
articulares
Incongruencia de las superficies articulares
Incongruencia de las superficies articulares
Aumento de concentración de carga
Artrosis postraumática
74
Recuperación
de la función
tras fractura
de huesos largos
Reconstrucción
Rápida, precisa y estable
de huesos largos
Movilización
inmediata
Previene
Limitación
Permanente
75

26
Evitar inmovilización prolongada
de los tejidos blandos
Principalmente alrededor
de las articulaciones
Evitar
Enfermedad fracturaria
76
Enfermedad Fracturaria
 Fractura
–Lesión tisular compleja
• Hueso
• Partes blandas
–Trastornos circulatorios
–Inflamación
–Dolor
77
 Dos factores patogénicos
–Dolor
F lt d tí l fi i ló i l
–Falta de estímulo fisiológico que el
movimiento y los cambios de
solicitaciones mecánicas producen en
el complejo osteomuscular
78

27
 Clínica
–Edema
Edema
–Atrofia de partes blandas
–Osteoporosis
79
Presencia de
pequeñas áreas de
sobrecarga local
Sobrecarga generalizada
ejercida antes de que se
haya conseguido consolidación
Fracaso mecánico de una
fractura con osteosíntesis
Ninguna reacción biológica tiene lugar
Montaje demasiado frágil
Excesiva carga
80

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