Nuestra experiencia en el uso del par metal / metal en prótesis total de cadera
Our experience with metal on metal in total hip arthroplasty
Uceda Carrascosa, M. P.
Mella Sousa, M.
Benito Caparrós, M. A.
Ribera Zabalbeascoa, J.
Montilla Jiménez, F. J.
Hospital Universitario Virgen del Rocío. Sevilla.
Servicio de Traumatología y Cirugía Ortopédica.
(F. Fernández Mancilla.)
Correspondencia: Dra. María Pilar Uceda Carrascosa.
Las Cruzadas, 3 - 5.º F. 41004 Sevilla.
En redacción: Septiembre 1998
N.° Código: 4232
RESUMEN
Las prótesis totales de cadera metal/metal han demostrado ser más resistentes al desgaste y no van acompañadas de la osteolisis periprotésica secundaria en parte al uso del polietileno. Las artroplastias totales de cadera se implantan en pacientes cada vez más jóvenes y es importante garantizar una larga vida de las mismas.
Implantamos esta combinación en pacientes jóvenes que requerían sustitución total de cadera. Los resultados, tras cuatro años de seguimiento, parecen confirmar el resurgir del par de fricción metal/metal y, aunque nuestra experiencia es limitada, valoraciones más a largo plazo podrán confirmar esta conclusión.
ABSTRACT
Total metal-on-metal hip arthroplasties have been shown to be more resistant to wear and free of the periprosthetic osteolysis that is partly due to polyethylene use. Since total hip arthroplasties are being implanted in increasingly younger patients, it is important to ensure their durability.
We implant this combination in young patients who require total hip substitution. After four years of follow-up, the results seem to confirm the resurgence of metal/metal friction. Although our experience is limited, long-term evaluations may confirm this conclusion.
Palabras clave: Cadera. Artroplastia total. Metal/metal.
Key words: Hip. Total arthroplasty. Metal/metal.
INTRODUCCIÓN
El comienzo de la sustitución artificial de cadera usando materiales metálicos se remonta al año 1938, cuando Miles (1), en Londres, sustituye una articulación de cadera utilizando tanto a nivel femoral como acetabular componentes de acero. Diversas experiencias son llevadas a cabo en años sucesivos, resaltando el diseño de McKee (2-4) a comienzos de los años 50. Ésta es una variación de la prótesis de Thompson y todos los componentes estaban construidos con aleaciones de CoCrMo.
Ring (5-7) desarrolla más tarde una prótesis de cadera metálica con una holgura entre la cabeza y el cotilo de 0,15 mm, que permite la lubricación entre las superficies en contacto.
La combinación metal/metal de CoCrMo (precursora de la aleación que nos interesa) fue utilizada por primera vez en Suiza en los años 60 por Huggler y más tarde por Muller (8) para sus prótesis de cadera cementadas con diámetro de cabeza de 37 y 42 mm.
A partir de 1960 existe un cambio en la historia de las prótesis de cadera al introducir John Charnley (9, 10) la técnica de fijación con cemento óseo y una prótesis total de cadera de baja fricción, usando un cotilo de polietileno y una cabeza de acero de 22 mm.
En una reunión de ortopédicos en aquella época al cuestionar a Charnley sobre los dos pares de fricción existentes responde: «Es un hecho misterioso el que, en el cuerpo humano, funcionen increíblemente bien tanto las prótesis metal sobre metal de McKee como las de polietileno sobre metal de Charnley. Sólo el futuro decidirá cuál de estos modelos se adoptará. En cualquier caso, es muy interesante saber que ambos son británicos» (11).
Posteriormente, debido al importante porcentaje de aflojamiento de las prótesis McKee con micro-fit, la posible carcinogénesis por acúmulo de partículas metálicas de desgaste y la gran rivalidad que supone una prótesis de baja fricción como es la variante Charnley, la combinación metal/metal es desplazada y deja prácticamente de utilizarse (12, 13).
Desde entonces, y de manera generalizada se ha implantado la prótesis de Charnley con un acetábulo protésico de polietileno de alto peso molecular (14, 15), usando cabezas de 22 mm. McKee y Ring siguieron fieles usando la combinación metálica.
En 1984, Weber recoge el concepto de unión metal-metal (16-18) y realiza diversos experimentos en laboratorio en los que evalúa los conceptos de fricción y desgaste en prótesis de cadera. Compara los valores obtenidos con prótesis convencionales y con las nuevas aleaciones metálicas y deduce que al utilizar nuevas combinaciones de aleaciones metálicas con una cabeza de diámetro menor, se consigue tan baja fricción como si se usara la combinación convencional polietileno-CoCrMo con cabeza de diámetro 32, reconocida clínicamente durante tantos años. Weber concluye que con las nuevas aleaciones metálicas de CoCrMo estamos ante una prótesis de baja fricción y desgaste y es lo que él denomina «Metall-Metall-total prothese des hüftgelenkes: Zurük in die Zurunft» (17): («Prótesis total de cadera metal/metal: Retorno al futuro»).
MATERIAL Y MÉTODOS
Se seleccionan cuatro pacientes (dos varones y dos mujeres). La edad media es de 39,9 años (edad inferior veintiséis años, edad superior de cincuenta y cinco años) La relación por edades y sexo aparece en la tabla I. Los enfermos habían sido derivados del servicio de Reumatología en un estado avanzado de sus coxopatías tanto clínico como radiográficamente (Figs. 1 y 2).
| Tabla I RELACIÓN DE PACIENTES SEGÚN PATOLOGÍA, EDAD Y SEXO DESCRIPTION OF PATIENTS BY PATHOLOGY, AGE AND SEX | |||
| Caso n.° | Sexo | Edad | Patología |
| 1 | Hombre | 54a | Necrosis isquémica de cabeza femoral. |
| 2 | Mujer | 27a | Coxartosis por artritis reumatoide. |
| 3 | Hombre | 26a | Coxartrosis por artritis reumatoide. |
| 4 | Mujer | 55a | Coxartrosis degenerativa. |
Fig. 1.--Radiografía anteroposterior de cadera de mujer joven con artritis reumatoide. Estado previo a la intervención quirúrgica.
Fig. 1.--Anteroposterior radiograph of the hip of a young woman with rheumatoid arthritis before surgery.
Fig. 2.--Varón con necrosis isquémica de cabeza femoral. Estudio preoperatorio.
Fig. 2.--Male with ischemic necrosis of the femoral head. Preoperative study.
Los enfermos se someten a nuestro protocolo de exploración y se valora la funcionalidad de la cadera según la escala de Merle D''Aubigné (19) (tablas I y II) cuyos resultados tras la exploración se recogen en la tabla IV.
TABLA I I | |||
| Grado | Dolor (D) | Movilidad | Capacidad para caminar (C) |
| 0 | Intenso y permanente | Anquilosis con mala posición de cadera | Ninguna |
| 1 | Muy intenso incluso de noche | Ausencia de movimiento; dolor o ligera deformidad | Sólo con muletas |
| 2 | Muy intenso cuando camina | Flex. menor de 40° | Sólo con bastones |
| 3 | Tolerable con actividad limitada | Flex. entre 40 y 60° | Con un bastón (menos de una hora). Difícil sin un bastón |
| 4 | Leve al caminar (desaparece con reposo) | Flex. entre 60 y 80° (puede alcanzar su pie) | Mucho tiempo con un bastón; poco tiempo sin un bastón y con cojera. |
| 5 | Dolor leve y no cte. Actividad Normal | Flex. entre 80 y 90°; abducción al menos | Sin bastón pero con ligera de cojera |
| 6 | No hay dolor | flexión mayor de 90°; abducción a 30° | Normal |
Tabla III | |||
| Dolor (D) | Capacidad para caminar (C) | Movilidad normal o casi normal | Grado |
| Muy buena | D + C = 11 ó 12 | ||
| 6 | 6 | Camina sin bastón, sin dolor y sin cojera. | |
| 6 | 5 | Camina sin bastón, sin dolor pero cojera ligera. | |
| 5 | 6 | Camina sin bastón, sin cojera pero ligero dolor cuando comienza. | |
| Buena | D + C = 10 | ||
| 5 | 5 | Camina sin bastón, con ligero dolor y cojera. | |
| 4 | 6 | Camina sin bastón, con dolor pero sin cojera. | |
| Camina sin bastón, sin dolor, utiliza bastón fuera de casa. | |||
| 6 | 4* | Mediana | D + C = 9 |
| 5 | 4 | Dolor ligero, utiliza bastón fuera de casa. | |
| 4 | 5 | Dolor después de caminar unos minutos; no usa bastón pero hay cojera ligera. | |
| No hay dolor, utiliza bastón siempre. | |||
| 6 | 3** | Regular | D + C = 8 |
| 5 | 3 | Dolor ligero, utiliza bastón siempre. | |
| 4 | 4 | Dolor después de caminar; utiliza bastón fuera de casa. | |
| = ó < 3 | = ó < 3 | Mala | D + C = 7 ó menos |
| * Si la movilidad está reducida a cuatro, el resultado se clasifica en un grado más bajo. ** Si la movilidad está reducida a tres o menos, el resultado se clasifica dos grados más bajo. | |||
Tabla IV | |||||
| Graduación preoperatoria | Graduación postoperatoria | Diferencia | Mejoría | ||
| Caso n.° l | Dolor | 2 | 5 | 3 x 2 = 6 | 16 |
| Movilidad | 3 | 5 | 2 x 2 = 4 | ||
| Capacidad para caminar | 2 | 5 | 3 x 2 = 6 | ||
| Caso n.° 2 | Dolor | 3 | 5 | 2 x 2 = 4 | 16 |
| Movilidad | 3 | 6 | 3 x 2 = 6 | ||
| Capacidad para caminar | 3 | 6 | 3 x 2 = 6 | ||
| Caso n.° 3 | Dolor | 2 | 5 | 3 x 2 = 6 | 14 |
| Movilidad | 3 | 5 | 2 x 2 = 4 | ||
| Capacidad para caminar | 3 | 5 | 2 x 2 = 4 | ||
| Caso n.° 4 | Dolor | 2 | 4 | 2 x 2 = 4 | 12 |
| Movilidad | 3 | 5 | 2 x 2 = 4 | ||
| Capacidad para caminar | 2 | 4 | 2 x 2 = 4 | ||
| Gran mejoría | 12 o más. | ||||
| Buena mejoría | 7 a 11. | ||||
| Mejoría regular | 3 a 7 | ||||
| Fracaso | Menos de 3. | ||||
La artroplastia total de cadera estaba justificada en los cuatro enfermos. Puesto que nos encontrábamos con pacientes jóvenes, nos preocupaba el futuro de estas caderas artificiales. Animados por el resurgir del par metal/metal y apoyándonos en los nuevos materiales metálicos (aleaciones con CoCrMo) se programa la intervención y se implanta una prótesis total de cadera usando el par de fricción metal-metal.
Se decidió el momento de la intervención cuando la funcionalidad de la cadera era limitante para el enfermo y existía importante afectación radiográfica.
Se implantan prótesis total de cadera híbrida metal-metal (vástago anatómico fisiológico, cotilo metálico atornillado y cabeza metálica) (Fig. 3) con técnica de cementación de 2.ª generación. (cepillado del canal medular, lavado pulsátil, tapón medular, introducción del cemento al vacío con pistola).
Fig. 3.--Diseño de los componentes implantados.
Fig. 3.--Design of the components implanted.
Como profilaxis antibiótica se utilizó cefonicida (un gramo intravenoso una hora antes de la intervención, manteniendo la misma dosis cada 12 h durante los dos días que siguen a la intervención).
Como profilaxis antitrombótica se utilizó una heparina de bajo peso molecular (la primera dosis 12 horas antes de la intervención y dosis diarias sucesivas tras la intervención hasta completar 21 días postcirugía).
Los enfermos se intervinieron bajo anestesia intradural y los postoperatorios cursaron con normalidad (dos pacientes necesitaron transfusión sanguínea en el postoperatorio inmediato, y uno presentó un pequeño seroma en la herida quirúrgica que cursó con cultivos negativos y se reabsorbió de manera espontánea).
Al día siguiente de la intervención se comienza con ejercicios isométricos del lado intervenido y, tras el primer control radiográfico, se sienta al enfermo.
El alta hospitalaria se realiza con una media de nueve días y las recomendaciones son fundamentalmente la marcha con muletas o andador y evitar determinadas actividades, como montar en coche, sillas bajas, subir escaleras, cruzar la pierna operada, flexión de la cadera intervenida más de 90°, etc. Se insiste en completar la profilaxis antitrombótica.
La primera revisión en consultas externas se realiza al mes de la intervención, y sucesivas revisiones a los tres, seis y doce primeros meses postcirugía. Tras el primer año las revisiones se realizan cada seis meses.
RESULTADOS
Las valoraciones clínicas y funcionales han sido satisfactorias (tabla IV), obteniendo una mejoría clínica y funcional significativa tras sucesivas exploraciones en consulta. Los enfermos han presentado una mejora en la calidad de vida, que se ha hecho más patente en posteriores revisiones. Los resultados radiográficos se muestran en las figuras 4 y 5.
Fig. 4.--Paciente de la figura 1 a los dos meses postcirugía.
Fig. 4.--Patient in fig. 1, two months after surgery.
Fig. 5.--Paciente de la figura 2. Control radiográfico a los dos años de la intervención.
Fig. 5.--Patient in fig. 2. Radiographic follow-up two years after surgery.
Hasta la fecha, tras cuatro años de seguimiento, no se ha presentado ningún episodio por sensibilización a materiales metálicos. Tampoco hemos presenciado sintomatología por posible acúmulo de partículas metálicas fundamentalmente en relación al desarrollo de carcinogénesis, coincidiendo en esto con los resultados publicados hasta la fecha.
DISCUSIÓN
John Charnley fijó a principios de los años sesenta uno de los más importantes requisitos para los componentes articulados: «mínima fricción» (9, 10, 20) y hoy se exige además «mínima abrasión y mínimo aporte al organismo de productos de corrosión».
El problema de la osteólisis periprotésica (21-23) por acúmulo de partículas de polietileno y el hecho de que muchas de las prótesis metálicas con CoCrMo implantadas hace 40 años funcionan aún sin problema han sido los principales motivos para reconsiderar la utilización del par de fijación metal-polietileno en prótesis total de cadera.
Desde que en 1988 Weber comprobó que la aleación CrCoMo (l7) era un material válido para implantes por su alta durabilidad, la realización de una articulación artificial de baja fricción y desgaste es posible. Las nuevas aleaciones metálicas poseen carburo entre sus componentes (CoCrMoC), que precipita y proporciona al metal una extremada dureza y su alta resistencia al desgaste. Además, con el forjado se homogeniza la estructura y la superficie está más pulida, disminuyendo la fricción (18, 24).
Las combinaciones metal/metal ofrecen magnífico resultado, tanto a nivel de laboratorio como a nivel clínico, porque poseen un bajo grado de desgaste. Con la introducción de la aleación forjada se ha conseguido una importante disminución de los momentos de rozamiento. Podríamos encontrarnos ante una nueva etapa y resurgir del par metal/metal y, como ya adelantó Weber, «un retorno al futuro» (17).
Se ha relacionado el uso del par metal-metal con el desarrollo de sarcomas de partes blandas localizados y a distancia, así como con diversos tumores de células hematopoyéticas atribuibles a los iones metálicos residuales procedentes del desgaste que cargarían el sistema reticuloendotelial. Hasta la fecha los estudios publicados confirman que el riesgo total de padecer cáncer en estos pacientes no aumenta en comparación con los portadores de prótesis metal/polietileno, ni aumenta la mortalidad por cáncer en estos enfermos (25-27) y está comprobado que con el uso de este tipo de materiales metálicos disminuye la incidencia de desarrollar cáncer de pulmón (28).
Podría preocupar la posibilidad de desarrollar metalosis; sin embargo, es un riesgo despreciable, ya que el escaso desgaste de estas nuevas combinaciones (24) asegura la escasa liberación de partículas, y las liberadas que no son eliminadas y quedan acumuladas en el organismo no ocasionan daño o al menos los estudios existentes no son concluyentes al respecto (29, 30).
Aunque el período de seguimiento que presentamos es breve (cuatro años), estamos seguros de la buena evolución y funcionalidad de estas caderas y al obtener resultados satisfactorios en nuestros enfermos corroboramos dicha afirmación. Existen trabajos recientes con valoraciones más a largo plazo que confirman nuestros resultados (24).
Consideramos que en pacientes jóvenes que demandan una prótesis total de cadera, debería considerarse la combinación metal/metal con las nuevas aleaciones que garantizan una mayor durabilidad de la prótesis, alargando e incluso evitando el momento del indeseable rescate.
BIBLIOGRAFÍA
01.Scales Jt. Arthroplasty of the Hip Using Foreign Materials: A History. Symposium on Lubrication and Wear in Living and Artificial Human Joints. London: Inst Mech Eng; 1967. p. 63-84.
02.McKee Gk. Developments in Total Hip Joint Replacement. Symposium on Lubrication and Wear in Living and Artificial Human Joints. London: Inst Mech Eng; 1967;85-9.
03.McKee Gk, Chen Sc. The statistics of the McKee-Farrar method of total hip replacement. Clin Orthop 1973;95:26-33.
04.Mckee Gk. Development of total prosthetic replacement to the hip. Clin Orthop 1970;72:85-103.
05.Ring P. Complete replacement arthroplasty of the hip by the Ring prosthesis. J Bone Joint Surg 1968;50B:720-31.
06.Ring P. Total replacement of the hip joint. A review of a thousand operations. J Bone Joint Surg 1974;56B:44-58.
07.Ring P. Five to fourteen year interim results of uncemented total hip arthroplasty. Clin Orthop 1978;137:87-95.
08. Müller M. The benefits of metal-on-metal total hip replacements. Clin Orthop 1995;311:54-9.
09.Charnley J. Low friction arthroplasty of the hip: Theory and Practice. Berlin: SpringerVerlag; 1979.
10.Charnley J. Total hip replacement by low friction arthroplasty. Clin Orthop 1970;72:7-21.
11.Charnley J. Zitat aus Waugh, W: John Charnley. The man and the hip. London: Springer; 1990.
12.Amstutz H, Grigoris P. Metal on Metal Bearings in Hip Arthroplasty. Clin Orthop 1996;329S;11-34.
13. Täger KH. Aspects of loosening in McKee-Farrar endoprostheses: Technical Principles, Design and Safety of Joint Implants, Göttingen: Hans Huber, Bern; 1994.
14.Charnley J. Total hip replacement. JAMA 1974;230:1025.
15.Charnley J. The rationale of low-friction arthroplasty. In The Hip Society: the hip procedings of the first open scientific meeting of The Hip Society. St. Louis: Mosby-Year Book; 1973.
16.Weber BG. Total hip joint replacement using a CoCrMo metal-metal sliding pairing. J Japanese Orthop Assoc 1993;67:391-8.
17. Weber BG. Metall-Metall-Totalprothese des Hüftgelenkes: Zurück in die Zukunft. Z Orthop 1992;130:306-9.
18.Semlitsch M, Streicher R, Weber BG. Verschleißverhalten von Pfannen und Kugeln aus CoCrMo-Gusslegierungen bei langzeitig implantierten Ganzmetall-Hüftprothesen. Orthopade 1989;18: 377-81.
19.D''Aubigne RM, Postel MJ. Bone Joint Surg 1954;36A:451-7.
20.Walker P, Gold B. The Tribology (Friction, Lubrification and Wear) of All-Metal Artificial Hip Joints Clin Orthop 1996;329S:4-10.
21.Black J. Metal on metal Bearings. A practical Alternative to metal on Polyethylene total Joints? Clin Orthop 1996;329S;244- 54.
22.Howie D, Vernon-Roberts B, Oakeshoff R, et al. A rat model of resorption of bone at cement-bone interface in the presence of polyethylene particles. J Bone Joint Surg 1988;70:257-67.
23.Willert H, Bertram H, Buchhom G. Osteolysis in alloarthroplasty of the hip. The role of ultra high molecular weight polyethylene wear particles. Clin Orthop 1990;258:95.
24. Streicher R, Schön R, Semlisch M. Analisis de la conducta tribológica de las combinaciones metal/metal en prótesis artificiales de cadera. Técnica Biomédica. Winterthur, Suiza: Sulzermédica; Resumen 35, Fascículo 5, 1990.
25.Gillespie W, Frampton C, Henderson R. The incidence of cancer following total hip replacement. J. Bone Joint Surgery 1988;70B:539-42.
26.Visuri T, Pulkkinen P, Turula K, Paavolainen P, Koskenvuo M. Life expectancy after hip arthroplasty. Case control study of 1018 cases of primary arthrosis. Acta Orthop Scand 1994;65:9-11.
27.Nyren O, Mc Laughlin J, Gridley G, et al. Cancer risk after total hip replacement with metal implants: A population based cohort study in Sweden. J Natl Cancer Inst 1995;87:28-33.
28.Visuri T, Pukkala E. Paavolainen P. Cancer Risk after Metal on Metal and polyethylene on metal Total hip Arthroplasty. Clin Orthop 1996;329S;280-9.
29.Merritt K, Brown S. Distribution of Cobalt Chromium Wear and Corrosion Products and Biologic Reactions. Clin Orthop 1996;329S;233-43.
30.Joshua J, Jacobs, Anastasia K, Skipor M. Cobalt and Chromium Concentrations in patients with Metal on Metal Total hip replacements. Clin Orthop 1996;329S:256-63.
La nostra esperienza nell''impiego della coppia metallo/metallo nella protesi totale dell''anca
RIASSUNTO
Le protesi totali dell''anca metallo/metallo si sono dimostrate più resistenti all''usura, e non vengono accompagnate dall''osteolisi peri-protesica originata in parte dall''impiego del polietilene. Le artroplastiche totali dell''anca vengono impiantate su pazienti sempre più giovani, ed è importante quindi garantire loro una lunga vita.
Impiantiamo questa combinazione in pazienti giovani che richiedevano la sostituzione totale dell''anca. Dopo quattro anni di monitoraggio, i risultati sembrerebbero confermare il risorgere della coppia di frizione metallo/metallo, e, sebbene la nostra esperienza sia limitata, delle valutazioni a più lungo termine potrebbero confermare tale conclusione.
Notre expérience dans l''emploi du couple métal/métal dans la prothèse totale de la hanche
RÉSUMÉ
Les prothèses totales de la hanche métal/métal ont montré une résistance supérieure à l''usure et ne s''accompagnent pas de l''ostéolyse périprothésique liée dans une certaine mesure à l''utilisation du polyéthylène. Les arthroplasties totales de la hanche sont mises en place aujourd''hui chez des sujets de plus en plus jeunes, en raison de quoi il importe de leur assurer une longue durée de vie.
Les auteurs ont mis en oeuvre cette combinaison chez des sujets jeunes nécessitant un remplacement total de la hanche. Après un recul de quatre ans, les résultats semblent confirmer la relance du couple de friction métal/métal. En dépit de l''expérience limitée des auteurs, ils pensent que des évaluations à plus long terme seront susceptibles de confirmer cette conclusion.
Unsere Erfahrungen bei dem Einsatz von Metall/Metall-Paaren bei einer Ganzhüftprothese
ZUSAMMENFASSUNG
Die Ganzhüftprothesen aus Metall/Metall haben bewiesen, daß sie widerstandsfähiger in punkto Verschleiß sind und daß ihr Einsatz nicht begleitet wird von einer teilweisen, periprothesischen Sekundär-Osteolyse durch den Gebrauch von Polyethylen. Die Hüftgelenktotalplastiken werden bei Patienten implantiert, die stetig jünger sind und deswegen ist es wichtig, eine lange Haltbarkeit der Prothesen zu garantieren.
Wir nahmen Transplantationen der besagten Kombination bei jungen Patienten vor, bei denen eine Ganzersetzung der Hüfte notwendig war. Die Resultate nach vier Jahren der Nachbehandlung auch wenn unsere Erfahrung beschränkt ist- scheinen das Wiederauftreten von Reibungen der Metall/Metall-Paare zu bestätigen. Dies wird durch Langzeitbewertungen bestätigt werden können.