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Consolidacion osea - Principios Biomecanicos de los sistemas de fijación



Consolidación Ósea
Los procesos que ocurren en la consolidación ósea de una fractura son los responsables del desbridamiento, estabilización y, finalmente, de remodelación del lugar de la fractura.
La reparación puede ser primaria, en presencia de una fijación rígida, o secundaria, en ausencia de ésta.
• Consolidación Primaria: la consolidación o reparación ósea primaria ocurre cuando existe un contacto directo e íntimo entre los fragmentos de la fractura. El hueso nuevo se forma directamente de los bordes óseos comprimidos para consolidar la fractura. La reparación ósea cortical primaria es muy lenta y no puede acercar los bordes de la fractura. Con este tipo de reparación, no hay evidencia radiografica de callo óseo. Suele ocurrir a la 2 semana aprox. del traumatismo. Se trata del único método de reparación cuando hay una fijación con compresión rígida de la fractura. Esta fijación rígida requiere de un contacto directo de la cortical y de una vascularización intramedular intacta. El proceso de consolidación ósea depende en principio de una reabsorción osteoclastica del hueso seguida de una formación de hueso nuevo por los osteoblastos.











• Consolidación Secundaria: la consolidación ósea secundaria consiste en la mineralización y el reemplazamiento óseo de una matriz cartilaginosa con la formación de un callo óseo característico en la radiografía. Cuanto mas movilidad tenga el foco de fractura, mayor cantidad de callo de fractura. Este callo forma un puente externo que estabiliza el foco de fractura al incrementar el grosoróseo. Esto sucede en el tratamiento de la fractura mediante inmovilización con férula o yeso, en la fijación externa, así como en el enclavado intramedular. Se trata del tipo mas frecuente de reparación ósea.
Las 3 principales fases o estadios de la consolidación ósea descritos por Cruess y Dumont son: fase inflamatoria (10%), fase de reparación (40%) y fase de remodelación (70%). Estas fases se superponen, y los acontecimientos que ocurren principalmente en una fase pueden haber comenzado en la fase previa. La duración de cada estadio varía según la localización y severidad de la fractura, traumatismos asociados y la edad del paciente.
Fases o estadios de la consolidación ósea
• Fase Inflamatoria: dura aprox. entre 1 y 2 semanas. Inicialmente, una fractura produce una reacción inflamatoria. El incremento de vascularización que acompaña a la fractura provoca la formación de un hematoma, que pronto sera invadido por células inflamatorias, incluyendo neutrófilos, macrófagos y fagocitos. Estas células, incluyendo los osteoclastos, limpian el tejido necrótico y preparan el terreno para la fase de reparación. Radiograficamente, la línea de fractura es mas visible cuando se ha retirado el material necrótico.





• Fase de Reparación: normalmente dura varios meses. Esta fase se caracteriza por la diferenciación de células mesenquimales pluripotenciales. El hematoma de la fractura es invadido por condroblastos y fibroblastos, que forman la matriz del callo. Inicialmente, se forma un callo blando, compuesto principalmente por tejido fibroso y cartílagocon pequeñas cantidades de hueso. Los osteoblastos son entonces los responsables de la mineralización de este callo blando, convirtiéndolo en un callo duro de tejido esponjoso e incrementando la estabilidad de la fractura. Este tipo de hueso es inmaduro y fragil a la torsión, por lo que no puede ser sometido a estrés. Los retrasos de consolidación y la ausencia de consolidación son el resultado de los trastornos en esta fase de la consolidación ósea. El final de la fase de reparación viene determinado por la estabilidad de la fractura. Radiograficamente, la línea de fractura comienza a desaparecer.









• Fase de Remodelación: requiere de meses hasta años para completarse. Consiste en una actividad osteoblastica y osteoclastica que provoca el reemplazamiento de un hueso esponjoso inmaduro y desorganizado, por un hueso lamelar organizado que añade mas estabilidad al foco de fractura. Con el tiempo, el canal medular se reforma gradualmente. Hay una resorción ósea de las superficies convexas y una neoformación de las superficies cóncavas. Este proceso permite la corrección de las deformidades angulares, pero no de las rotacionales. Radiograficamente ya no se ve la fractura. El endostio proporciona aprox. 2/3 del aporte sanguíneo del hueso; el resto procede del periodtio. Por eso, no sorprende que las fracturas abiertas o muy conminutas con un daño perióstico importante tengan dificultades de consolidación. El fresado de la cavidad medular en el enclavado intramedular altera el aporte sanguíneo endóstico, rquiriendo semanas incluso maspara su regeneración.



Los traumatismos de partes blandas provocan una alteración del aporte sanguíneo a los fragmentos de la fractura y alteran la consolidación ósea. El tejido blando que rodea al hueso absorbe algo de la fuerza transmitida al hueso durante el traumatismo inicial. Ademas, protege al hueso de la desecación y aporta vascularización para la consolidación de la fractura. La metafisis del hueso sin periostio forma un callo radiograficamente menos evidente que la diafisis.
El método de tratamiento de la fractura determina el modo de consolidación ósea. En general, las férulas o yesos, enclavados intramedulares, y las fijaciones externas no aportan una fijación rígida del foco de fractura. Por eso, en estos casos se prevé una consolidación ósea secundaria con formación de callo. Con un clavo intramedular fijo, se consigue una mayor rigidez, y no se formara un callo tan grande. Cuando la fractura no es conminuta, las placas compresivas producen una fijación rígida en el foco de fractura. Estas osteosíntesis conllevan una consolidación ósea primaria con ausencia de callo radiograficamente visible.




Principios Biomecanicos de los sistemas de fijación
• La biomecanica de la fijación se basa en sistemas de distribución y protección de cargas.
• Un sistema de repartición de cargas o dinamico, permite la transmisión parcial de la carga a través del foco de fractura. Cuando una fractura se trata mediante un sistema dinamico, el pequeño movimiento del foco de fractura induce la consolidación secundaria con la formación del callo.Las férulas, yesos, y clavos endomedulares son ejemplos de sistemas dinamicos. La consolidación ósea de las fracturas con formación de callo (consolidación ósea secundaria) suele ser relativamente rapida.
• Un dispositivo de protección de cargas o estatico protege al foco de fractura del estrés, transfiriendo las fuerzas a través del mismo. Los extremos óseos de la fractura se mantienen mediante compresión, y no hay movimiento en el foco de la fractura. Los dispositivos estaticos originan una consolidación ósea primaria sin la formación de callo óseo. Un ejemplo de este tipo de tratamiento son las placas de compresión. Las fracturas que consolidan sin la formación de callo (consolidación ósea primaria) lo hacen mas lentamente.
• Por esto, el tiempo necesario de inmovilización y de descarga depende no sólo de la localización de la fractura, sino también del tipo de consolidación ósea.



1) Férulas: dispositivo dinamico. Permite la formación del callo y una consolidación secundaria relativamente rapida. Se inmoviliza la articulación proximal y distal a la fractura para prevenir la rotación y la traslación de los fragmentos. La carga precoz se permite si el tipo de fractura es estable (fx transversa del 1/3 medio de tibia).




2) Clavos y Vastagos Intramedulares: dispositivos dinamicos o de repartición de cargas que permiten la formación de callo y una consolidación ósea secundaria relativamente rapida.
- Un enclavado intramedular consigue una buena fijación y permite la movilización precoz de las articulaciones proximal y distal. Estosdispositivos se utilizan frecuentemente en las fx de diafisis femoral y tibial, y ocasionalmente en las humerales.
- Los clavos fresados tienen un gran diametro transversal que los hace muy resistentes. Sin embargo, el fresado puede interrumpir la vascularización en el canal intramedular, enlenteciendo la consolidación ósea endóstica. Los clavos fresados se utilizan frecuentemente en las fx de diafisis femoral y tibial. Pueden bloquearse estaticamente pasando 2 tornillos transversalmente a través de ambas corticales del hueso y a través del clavo, tanto proximal como distalmente. Esta fijación rígida previene el acortamiento y la rotación en el foco de fractura, especialmente si la fractura es conminuta. Incluso los clavos bloqueados estaticamente permiten una carga precoz. Una vez que la fractura desarrolla el callo, los tornillos de fijación proximal o distal deben retirarse para dinamizar o crear compresión en el foco de fractura y complementar la consolidación ósea. La carga se permite para crear compresión en el foco de fractura. Los clavos fresados se utilizan frecuentemente en fracturas de las diafisis femoral y tibial.
Los clavos sin fresado son mas pequeños en diametro y por eso tienen menos resistencia, aunque pueden mantener una mejor vascularización endóstica. Se utilizan frecuentemente en fracturas abiertas. Pueden utilizarse con un bloqueo estatico, dinamico o sin bloqueo. Se usan menos frecuentemente que los clavos fresados.


3) Placas de Compresión: son placas metalicas, estrechas y rectangulares con superficies curvas queencajan sobre la superficie del hueso y se sujetan mediante tornillos de forma que se realiza la compresión en el foco de fractura. Permiten una reducción anatómica y una fijación de la fractura. Estas placas son sistemas de protección de cargas o estaticos, ya que el area de fractura por debajo de la placa soporta una mínima carga. Con el tiempo los corticales del hueso que se encuentran por debajo de la placa adelgazan porque no han estado sometidas a carga y se reduce su aporte sanguíneo. Las placas de compresión se utilizan frecuentemente en extremidades superiores, particularmente en el cúbito y radio.
- Se produce una consolidación ósea primaria debido a la rigidez de la fijación, compresión en el foco de fractura y reducción anatómica. Como la consolidación ósea primaria es un proceso de consolidación lento, la fijación mediante placa de compresión requiere de un largo período en descarga (3 meses) para evitar el fracaso. Antes de la consolidación de la fractura, todo el peso lo soporta la placa, que no puede soportar una carga clínica precoz. Habitualmente se necesita un soporte secundario del foco de fractura, como puede ser una férula o yeso.





4) Placas de Soporte: estas finas placas metalicas se utilizan mas frecuentemente en la tibia proximal en las fracturas de la meseta tibial. Se utilizan con tornillos de esponjosa y de soporte para lograr una reducción anatómica de la fractura. Las placas de sostén son dispositivos dinamicos. El paciente debe evitar la carga.

5) Agujas, Clavos y Tornillos: las agujas de Kirschner,clavos y tornillos son dispositivos metalicos que proporcionan una inmovilización parcial del foco de fractura; pueden tener rosca (tornillos) o no tenerlas (agujas y clavos). Son dispositivos dinamicos que permiten pequeños movimientos del foco de fractura y por ello, una consolidación ósea secundaria. Estos dispositivos pueden utilizarse independientemente o con otro dispositivo de fijación, como son las férulas, para conseguir una inmovilización posterior. La carga se pospone. Los clavos, agujas y tornillos con frecuencia se retiran tras la consolidación ósea. Estos dispositivos se usan frecuentemente en fracturas de tobillo, rótula, metacarpianos y olecranon.


6) Tornillos de Compresión: comprimen los fragmentos óseos. La parte lisa del tornillo atraviesa el foco de fractura, y la porción con rosca se extiende hasta la parte distal o lateral de la fractura. Cuando se aprieta el tornillo los fragmentos se comprimen. Este es un dispositivo de repartición de cargas o dinamico, y por eso con frecuencia se debe retrasar la carga.

7) Tornillo y Placa Deslizante de Cadera: dispositivo especial utilizado en las fracturas proximales de fémur. Un tornillo deslizante es un dispositivo dinamico. Se suele utilizar en fracturas intertrocantéreas del fémur. Debido a la conminución del foco de fractura, es difícil conseguir una fijación rígida. Este dispositivo también se usa para tratar fracturas subcapitales del cuello femoral.

8) Placa de Compresión Condílea de 95°: se utiliza con frecuencia en las fracturas supracondíleas del fémur distal. Es undispositivo de repartición de cargas porque es difícil conseguir una fijación rígida de estas fracturas, pero cuando se consigue, la placa de compresión de 95° se transforma en un dispositivo de protección de cargas.


9) Fijador Externo: mantiene la alineación y longitud de la fractura y permite la movilización del paciente. Los clavos se colocan proximal y distal a la fractura y se unen externamente para conseguir la estabilización del foco de fractura. Por ello, suele tratarse de un sistema de repartición de cargas con consolidación ósea secundaria mediante la formación de callo. La fijación externa es el sistema mas utilizado en las fracturas abiertas que se asocian con daños extensos de partes blandas. Permite así la fijación de la fractura y el abordaje de las heridas cutaneas para su tratamiento y seguimiento. Los clavos proximales y distales evitan la necesidad de colocar una placa metalica en el foco de fractura y por eso no incrementan el traumatismo sobre el hueso en la zona de la fractura. El fijador externo también evita la disección excesiva del tejido blando porque los clavos se colocan percutaneamente, lejos del foco de fractura. Sin embargo, los clavos deben atravesar transversalmente múltiples planos de tejidos blandos, y esto puede originar mas tarde problemas, como puede ser la pérdida de movilidad de las articulaciones adyacentes. La movilidad de los tejidos blandos puede hacer que los clavos se aflojen, limitando su eficacia en la consolidación ósea. El fijador externo puede utilizarse en cualquier hueso largo del cuerpo.


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