Biomecánica y ciencias básicas Flashcards
Que dice la ley de Wolff?
La posición de las trabeculas es determinada por las fuerzas que actúan en el hueso.
Diferentes tipos de materiales protésicos
Implantes son de: stainless steel cromo cobalto molybdenio
Protesis casi siempre están echas de titanio con una articulación de plástico.
Los plásticos son generalmente
polietileno de alta densidad.
Cerámica también se usa a pesar de ser frágil.
Interference fit
quedar apretado, como un corcho en una botella.
este es el caso para los tornillos.
Cemento
No es adhesivo, solo se encarga de rellenar los espacios para un mejor encaje mecánico.
El más común es el cemento acrílico, polimetilmetacrilato.
Se prepara en quirófano, primero es el monomero, monometilmetacrilato, y un estabilizador. sigue un polvo con un catalista para iniciar polimerización, otro polvo radiopaco como sulfato de bario, antibiótico, y tambien un filler en polvo de polimetilmetacrilato.
El problema del cemento acrílico es que si se rompe las 2 superficie rozan entre si, liberando partículas irritantes, que resorben hueso y cemento formando un círculo vicioso.
En léxico albañil se llama lechada, lo que se pone entre losetas.
Como se puede unir el implante al hueso
ajuste de interferencia
apretado
tornillos
cemento
Tipos de corrosión
Por rendija o grietas (crevice), secundaria a un acceso limitado a fluido y diferencias secundarias a tensión de O2.
Corrosión galvánica (dos metales diferentes en un electrolito humedo). cobalt cromioum con acero inoxidable 316L tiene gran riesgo de corrosión galvánica.
Corrosión por fretting (fricción, desgaste).
Principio biomecánico de compresión se define como
Carga producida directamente por el cirujano entre fragmentos óseos a través de implantes.
Objetivo del principio de compresion
Aumentar estabilidad entre fragmentos óseos al aumentar la fricción entre sus superficies de contacto.
Tipos de compresion
Transversal: en fracturas de mas de 30 grados (oblicuo o helicoidal)
Axial: en trazos de 30no menos grados (transversales)
Estática: movimiento menor a 5 micras, estabilidad absoluta. Se logra aplicando tension en los implantes, ya sea tornillo, alambre o placa., fijador externo o clavo endomedular. Soldadura autógena (consolidacion primaria, sin callo)
Dinámica: friccion producida por por combomaciom de cargas e implantes.
Definicion del principio de sosten
Implante que funciona como sustituto temporal de soporte oseo.
Inicialmente el implante protege, y mientras mas consolida, mas el hueso protege al implante.
Soporte oseo
Existe hueso capaz de resistir por si mismo la carga de otro hueso sin deformidad plástica.
Único ejemplo de tecnica de osteosintesis en la que se sustituye el soporte oseo por el implante sin compresion.
MIPO (minimally invasive plate osteosynthesis)
Definicion de principio biomecánico en osteosíntesis
Forma en la cual funcionan o interactuan los implantes y el hueso en el cual son aplicados para el tratamie to quirúrgico de las fracturas
Osteosintesis es:
Reduccion de una fractura y fijacion con implantes metálicos.
3 etapas de tratamiento de fracturas con osteosintesis.
- Exposición de la lesión
- Reducción y fijación temporal de la fractura
- La fijación definitiva de la fractura y la sutura de las partes blandas.
Los 5 principios biomecanicos son:
- Compresión
- Protección
- Tirante
- Sostén
- Tutor
Cuales son los tipos de compresion
Transversal y axial.
Trans es en sentido perpendicular al eje largo del hueso. Se indica en trazos oblicuos, helicoidales en diafisis y metafisis de huesos cortos y perone.
Trans son tornillos placas a veces, cables o alambres
Axial: ejercida en sentido longitudinal al hueso afectado. Se indica en trazos transversales. Se hace con placas rectas y especiales, tornillos, clavos y fijador externo.
Definición de protección
Uso de implantes mas agregados a una osteosintesis insuficiente. Actuan de manera distinta.
Objetivo de la proteccion
Complementar una osteosintesis para evitar su falla.
Indicaciones y ejemplos de proteccion
Trazos suceptibles de compresion que sea insuficiente.
Ejemolos son placas rectas y especiales, clavillos, tornillos, fijadores y clavos endomedulares.
Definicion y objetivo de tirante
Es un implante tensado en la superficie convexa de un hueso con fractura transversal
Objetivo es convertir la flexion sobre el hueso en compresion axial.
Indicaciones y ejemplos de tirante
Indicado en trazos transversales en diafisis o segmentos oseos curvos.
Implante son por ejemplo placas rectas y espirales, clavillos con alambre, fijadores externos.
Definicion de tutor
Implante que alinea estabiliza y guia los fragmentos óseos a que contacten entre si, de manera dinamica, hacia la consolidacion
Que significa reduccion de fractura?
Reduccion es la accion de restaurar una luxacion o fractura, regresando la parte afectada a su posicion normal
Que significa fijacion de fractura?
Es el proveer estabilidad absoluta o relativa dependiendo del lo que la lesion y paciente requiera.
Cuando se requiere estabilidad absoluta?
fracturas articulares
Como se logra la estabilidad absoluta
compresión interfragmentaria
Cuales son las técnicas de fijación usadas para estabilidad absoluta?
Placas de compresion
Bandas de tension o tirante: transforma fuerza de distraccion a fuerza de comrpesion.
tornillos a compresion (autorroscante (tirafondos)): transforman fuerza de rotacion a fuerza lineal.
Cuando se necesita estabilidad relativa?
fracturas diafisiarias
como se logra estabilidad relativa?
ferula o puenteo.
cuales son las técnicas de fijación usadas para estabilidad relativa?
clavos intramedulares
fijador interno
fijación externa
5 fases de consolidacion secundaria
Hematoma
Inflamación y angiogénesis (1-7 días)
Callo blando
Callo duro(2-3 semanas después de la fractura) callo duro ( dura hasta 3-4 meses)
Remodelación
Mecanismos de fractura
directos
generalmente de alta energia
trazos transversos, oblicuos o conminutos
indirectos
Generalmente de baja energia
habitualmente por torcion, y ubicados en la union del tercio medio con distal.
Mecanismos indirectos
compresion tension cizallamiento flexion torsion
Que es un tornillo
dispositivo helicoidal que transforma fuerzas rotatorias en lineales
Partes de un tornillo
Cabeza
Alma (cilindro central)
Rosca (corresponde al diametro exterior). pueden ser de rosca completa o parcial (vastago liso). determina el poder de sujeción (mayor diametro y numero de roscas, mayor poder)
Paso de rosca: longitud de desplazamiento por vuelta de tornillo.
Punta
Tipos de tornillo
De cortical: son de rosca completa y de paso estrecho.
De esponjosa: para hueso metafisario y epifisario poroso. gran diferencia entre alma y diametro mayor. osea, rosca y paso de rosca mas ancho.
Fuerzas que puede aplicar una DCP (placa de compresion dinamica)
compresion
neutralizacion
soporte
banda de tension
que son las LC DCP
son placas de bajo contacto, 50% en vez de 100%.
Que es una placa con tornillos bloqueados
Los tornillos estan roscados en la cabeza.
Mayor fijacion en hueso de baja calidad.
desventaja es que no dan compresion, y no solo se colocan en la direccion predeterminada.
hay placas mezcladas, para dar compresion y luego aumentar fijacion.
Posibles funciones de las placas:
Depende de su modo de aplicación, no del diseño
neutralización compresión sostén placa puente banda de tensión
Qué es y cual es la función de la hendidura de Ranvier y el anillo fibroso pericondral de La Croix?
La hendidura o zona de Ranvier se encuentra en la periferia de la fisis y contiene condrocitos progenitores y es responsable de el crecimiento circunferencial de la fisis.
El anillo de La Croix es un anillo fibroso pericondral que forma un puente entre la diáfisis y la epífisis; se considera una extensión del periostio y aumenta la fuerza mecánica de la fisis.
Que es la artropatía degenerativa?
Osteoartropatía degenerativa (OA) es una afección que compromete primariamente
al cartílago articular, de tendencia progresiva y causada por múltiples etiologías pero con
un pronóstico biológico, morfológico y clínico común. Se caracteriza por la pérdida focal,
progresiva del cartílago articular en una articulación sinovial que se acompaña de una
reacción hipertrófica del hueso sub-condral y en cuya evolución puede llegar a afectar a la
articulación completa; es decir, al hueso sub-condral, el líquido sinovial, la cápsula, los
ligamentos y los músculos peri-articulares.
Es más prevalente y más grave en
mujeres por su carácter ocupacional (2 a 4 mujeres afectadas por cada varón) y
constituye alrededor del 10% de las consultas de atención primaria. Es la segunda causa
de incapacidad permanente en pacientes mayores de 50 años.
Que es la osteoartrosis
La osteoartrosis es la más frecuente de las enfermedades articulares. Se concibe como un síndrome anatomoclínico identificado por dolor mecánico que con usualmente se relaciona con rigidez y que provoca progresivamente la pérdida o mengua de la función articular.
Existen diversas enfermedades asociadas a la osteoartrosis degenerativa, considerada como un conglomerado heterogéneo de trastornos que provocan signos y síntomas articulares, los que se conectan con alteraciones de la integridad del cartílago articular, asociados a cambios secundarios del hueso subcondral y márgenes de la articulación.
Cuáles son los estabilizadores estáticos (primarios) y dinamicos (secundarios) del hombro?
primarios:
- capsula articular y sus refuerzos
- complejo ligamentoso glenohumeral inferior
- rodete glenoideo
secundarios:
- manguito rotador
Cuales son los pilares del proceso de restauracion osea del diamante de Giannoudis?
1) Células osteoGÉNICAS para iniciar reparación
2) Construccion de andamio osteoCONDUCTOR
3) Factores de crecimiento osteoINDUCTIVO (BMP)
4) Estabilidad mecánica
La consolidacion secundaria involucra pasar por las 4 fases de consolidacion que son:
1) Fase inflamatoria/ hemorrágica (24-48hr, dura hasta 6 días): migracion de macrofagos, linfos y leucos. En Rx bordes óseos difuminados
2) Fase reparadora/ callo blando (subdividida en callo medular y periostico (duracion de 4-40 días dependiendo de inestabilidad)): proliferacion de tejido de granulacion y vascular, diferenciacion de celulas osteogénicas a condrocitos y osteocitos
a) callo medular: células reticuladas y fibras colágena, se invaden por capilares
b) callo periostico: desde el segundo dia inicia en el estrato profundo periostico. para día 10 se formó un collarín de cada fragmento fracturario
2.5 o 3) Fase reparadora/ Callo duro: calcificacion y osificación. evidencia radiografica
4) Remodelación (3 meses hasta años de duración): osteoclasos remodelan osteoide y trabeculas que no son necesarias
Datos de alarma de retraso de consolidación ósea:
Dolor en la zona de fractura
Crepitación
Dificultad para la movilidad
Diferencias entre retraso de consolidacion y pesudoartrosis
Retardo: abundante crepito y dolor.
Pseudoartrosis: Ecaso crepito y dolor, mayor movilidad, en RX engrosamiento de extremos óseos y esclerosis con obstruccion de canal medular.
Hasta cuanto tarda en promedio en consolidar la tibia?
16 semanas
Huesos que mas desarrollan pseudoartrosis?
66.25% tibia
12.5% húmero
7.5% fémur
7% cúbito
Cuales son los 4 grupos de causas de alteraciones en la consolidacion?
1) Generales: Edad, Genero, Carencias nutricionales, Tabaco
2) Enfermedades sistémicas: DM, Lupus sífilis, Osteopatía descalcificante
3) Locales: Multifragmentacion, segmentarias, infecciones, expuestas, isquemia, lesion nerviosa.
4) Por tratamiento inadecuado: mala osteosíntesis, mala inmovilizacion.
Principales farmacos inhibidores de la consolidación
AINES (Ibuprofeno, Diclofenaco)
Antibioticos: Ciprofloxacino
Anticoagulantes: Orales y HBPM
Clasificacion de judet judet de la pseudoartrosis
1) Por inestabilidad mecánica: hipertrofica: inadecuada vascularizacion, por lo que hay ensanchamiento de extremos oseos, puede ser pata de elefante o casco de caballo.
2) Por falta de masa celular
atrofica hipotrofica. falta de irrigacion. adelgazamiento de extremos oseos. biologicamente no reactiva segun Schweiberer.
3) biologicamente no reactivas (avitales o atroficas):
deficiente irrigación, no hay callo.
Tipo a: tercer fragmento.
Tipo b: necrótica
Tipo c: defecto óseo
Tipo d: atrófica
Clasificacion de Paley y col.
se basa en el defecto óseo existente
A) Pérdida ósea menor a 1cm
A1) pseudoartrosis con deformidad movil
A2) Con deformidad fija
B) Pérdida ósea mayor a 1cm
B1) Con defecto óseo
B2) Pérdida de longitud ósea
B3) Defecto y perdida de longitud ósea.
Describe el GIGANTISMO
La hormona del crecimiento aumenta el crecimiento de tejidos blandos y tambien de hueso. Growth hormone excess produces gigantism in children as the growth hormone excess is present before physeal closure. The increased cell proliferation in the proliferative zone results in an abnormal increase in length of the developing bones. In adults, where the physes are closed, excess growth hormone leads to acromegaly instead. Excess of growth hormone is most commonly due to a pituitary tumour
Para una placa puente, cuantas veces mayor a la zona de fractura debe ser la longitud de placa?
Por lo menos 3 veces más grande
Quien describió y que dice la regla de strain del 2-10%?
Stephan Perren
Describe los supuestos limites de tolerancia de strain en el gap fracturario para una consolidación de fractura exitosa
It states that fracture healing depends on strain at the fracture site. 2-10% strain is optimal for callus formation, while <2% leads to direct healing, and >10% causes nonunion.
What does the 2-10% strain refer to?
It refers to the percentage of deformation in the fracture gap relative to its original size when a force is applied.
What happens if a fracture is too stable (<2% strain)?
Healing occurs through direct bone formation without callus, but it may be slow and prone to failure.
What happens if a fracture has excessive movement (>10% strain)?
The high strain prevents bone formation, leading to fibrous tissue growth and nonunion.
How does reverse dynamisation improve fracture healing?
It starts with flexible fixation to promote early callus formation and later switches to rigid fixation to support bone strengthening.
Why can some fractures heal even with strain above 10%?
Studies show that periosteal bone formation occurs first, allowing healing despite high initial strain, challenging the strict 10% rule.
How does fracture instability contribute to infection?
Unstable fractures cause chronic inflammation, poor blood supply, and increased bacterial growth, creating a vicious cycle of instability and infection.
What role does stability play in preventing and treating fracture-related infections (FRI)?
Stability reduces micromotion and inflammation, helping the immune system fight infection while allowing bone healing.
Should an implant always be removed if infection occurs?
Not necessarily. If the fracture is stable, the implant may be retained while using antibiotics. If it’s unstable, removal and re-stabilization are needed.
What is the ideal approach to fracture stability over time?
Early healing (0-4 weeks): Some movement stimulates callus. Initial fixation should allow controlled micromotion (reverse dynamisation or bridge plating).
Mid-phase (4-12 weeks): Increasing stability supports bone hardening.
The fracture becomes more rigid as callus forms, and too much movement can be harmful
Late phase (>12 weeks): High stability is needed for full healing. The callus is now turning into mature bone, and stability is crucial to prevent nonunion or infection.
Why is a dynamic approach to fracture stability better than rigid fixation alone?
It adapts to different healing stages, allowing early callus formation while preventing nonunion and infection in later stages.