Influence of the fixing technique on the quality of the cement mantle in knee arthroplasty. Experimental study on a synthetic model

Abstract

Objective

To assess the quality of the cement mantle obtained with different fixation techniques in knee arthroplasty.

Material and method

An experimental study with synthetic bone models (16 tibias and 16 femurs), employing a PROFIX^® prosthetic tool and high viscosity cement (Palacos R^®), applied on the second and fifth minute after mixing the components using two fixation techniques: directly over the bone surface by digital pressure (technique M), or over the prosthetic implant (technique P). We performed a digital analysis on the photographs of the models, determining for each cut plane: mean penetration, percentage penetration and length of the cement mantle.

Results

Technique M applied in minute 2 achieved a better quality mantle, with a mean penetration of 4.44 mm and a percentage penetration of 79.36%; technique P in minute five obtained poorer results (2.12 mm and 45.79%), these differences being significant (p = 0.029). The femur tangential fixation (anterior and posterior) was unstable, with a mean penetration of 2 mm. The mean length of the mantle in these two planes with technique M was 35 mm and 17.9 mm, compared with technique P (12.5 mm and 7.2 mm), which achieved a coverage of < 50% (p=0.01).

Conclusions

Cementing over the bone surface with digital pressure achieves a greater depth and percentage penetration than direct cementing over the prosthetic implant, with greater differences when the cement viscosity is higher. Tangential fixation of the anterior and posterior cuts is very unstable if it is cemented over the implant.

Resumen

Objetivo

Evaluar la calidad del manto de cemento obtenido con diferentes técnicas de cementación en la artroplastia de rodilla.

Material y método

Estudio experimental con modelos óseos sintéticos (16 tibias y 16 fémures), empleando instrumental protésico PROFIX^® y cemento de alta viscosidad (Palacos R^®), aplicado en el segundo y quinto minuto tras la mezcla de componentes mediante dos técnicas de cementación: directamente sobre la superficie ósea por presurización digital (técnica M), o sobre el implante protésico (técnica P). Realizamos análisis digital de las fotografías de los modelos determinando para cada plano de corte: penetración media, porcentaje de penetración y longitud del manto de cemento.

Resultados

La técnica M empleada en el minuto dos consiguió una mejor calidad del manto, con una penetración media de 4,44 mm y un porcentaje de penetración del 79,36%; la técnica P en el minuto cinco obtuvo los peores resultados (2,12 mm y 45,79%), siendo estas diferencias significativas (p=0,029). La cementación de los planos tangenciales femorales (anterior y posterior) resultó precaria, con una penetración media de 2 mm. La longitud media del manto de cemento en estos dos planos con la técnica M fue de 35 mm y 17,9 mm, en contraste con la técnica P (12,5 mm y 7,2 mm), que consiguió una cobertura < 50% (p=0,01).

Conclusiones

La cementación sobre la superficie ósea con presurización digital consigue mayor profundidad y porcentaje de penetración que con la cementación directa sobre los implantes protésicos, con mayores diferencias cuanto mayor es la viscosidad del cemento. La cementación tangencial de los cortes femorales anterior y posterior resulta muy precaria si se cementa sobre el implante.