VALORACIóN RADIOLógICA DE LAS ARTROpLASTIAS

Valoración radiológica de
las artroplastias
Radiological aspects of Arthroplasties
Sara Eugenia García1
John Henry Barragán1
Jorge Andrés Narváez1
Jorge Alberto Carrillo Bayona2
Resumen
Palabras clave (DeCS)
Artroplastia
Prótesis e implantes
Falla de prótesis
Infección
Key words (MeSH)
Arthroplasty
Prosthesis and implants
Prosthesis failure 
Infection
El perfeccionamiento de técnicas quirúrgicas; el desarrollo de nuevos materiales protésicos; el
aumento en la expectativa de vida, y la mayor cobertura de salud han aumentado la realización
de reemplazos articulares en nuestro país. El radiólogo debe estar familiarizado con los diferentes
tipos de cirugía y elementos utilizados, la valoración de los componentes y el diagnóstico de
complicaciones asociadas. En general, las principales artroplastias que se realizan en nuestro
medio son de hombro, codo, cadera y rodilla. En este artículo se revisan los elementos protésicos
utilizados, la valoración radiológica de las artroplastias y las complicaciones derivadas de estos
procedimientos.
Summary
The development of new surgical techniques, of new prosthetic materials, and the increase in
life expectancy with greater coverage of health services has augmented the performance of hip
replacements in our country.The radiologist should be familiar with the different surgical techniques
and prosthetic devices, the evaluation of it´s components and associated complications. The most
frequently performed arthroplasties are: shoulder, elbow, hip and knee replacement. This article
reviews the most frequent prosthetic devices used , the radiological aspects of arthroplasties and
their most common complications.
Introducción
1
Residente de tercer año de
Radiología. Hospital de San José.
Fundación Universitaria de Ciencias de la
Salud (FUCS). Bogotá, Colombia.
2
Médico radiólogo. Hospital de San
José. Fundación Universitaria de Ciencias
de la Salud. (FUCS). Bogotá, Colombia.
2454
Las artroplastias comprenden todos los procedimientos quirúrgicos destinados a sustituir total o
parcialmente una articulación, con el fin de disminuir
el dolor, aumentar la movilidad, la estabilidad, y brindar
una mejor calidad de vida al paciente con lesión articular degenerativa, traumática o inflamatoria (1-3).
A medida que la población mundial se hace más
longeva, es más frecuente la realización de este tipo de
cirugías. Las articulaciones que requieren artroplastias
con mayor frecuencia son: cadera, rodilla, hombro y
codo (2,4). Se calcula que en el mundo se realizan alrededor de 800.000 reemplazos de cadera anuales, sin
tener en cuenta las artroplastias de rodilla que ocupan
el segundo lugar en frecuencia y las de otras articulaciones menores, cuya cifra continúa en aumento (5).
El radiólogo desempeña un papel fundamental en la
valoración pre y postquirúrgica del paciente con reemplazo articular, por lo cual debe estar familiarizado con
los tipos de prótesis, la valoración de sus componentes
y las posibles complicaciones asociadas.
Indicaciones y valoración
prequirúrgica
Las indicaciones para cada uno de los tipos de prótesis varían según la articulación que se va a reemplazar,
la patología de base y la edad del paciente. La osteoartrosis es la causa más frecuente de lesión articular que
requiere reemplazo, seguida por artritis reumatoidea,
artropatía postraumática, necrosis avascular, deformidades congénitas, y en pacientes jóvenes el salvamento
de extremidad en casos de neoplasia (2,6-8)
Los factores relacionados con el paciente son importantes para escoger el mejor tipo de artroplastia según la
edad y el peso. La edad determina el tiempo de duración
de la prótesis y la frecuencia de complicaciones intraoperatorias (3). Contrario a los primeros informes, no hay
estudios que demuestren que el género influye en el tipo
artículos de revisión
de prótesis a usar o en la duración de la misma (9). El peso del paciente
determina el tipo de material que se debe utilizar, metálico (cromo, cobalto, titanio) o polietileno. La presencia de osteoporosis hace necesario
el uso de cemento para aumentar la resistencia del hueso que entra en
contacto con la prótesis (6). Condiciones especificas como insuficiencia
vascular, inmunosupresión, disfunción neurológica e infección articular
contraindican la realización de artroplastias (2).
Evaluación radiológica de las artroplastias
El abordaje inicial del paciente con reemplazo articular se hace
con la radiografía convencional. Se deben obtener proyecciones
perpendiculares de la articulación, adecuadamente centradas y penetradas, que permitan evaluar la relación entre la prótesis y el hueso
subyacente, así como la presencia de complicaciones (1,2,8).
La atención inicial debe dirigirse hacia las superficies y relaciones
articulares, para comprobar la posición adecuada de los componentes
protésicos. Luego, se debe evaluar la alineación de la prótesis con
respecto al hueso nativo (8).
Artroplastia de cadera
Los tipos de reemplazos más utilizados en la articulación de
la cadera son: la hemiartroplastia unipolar, indicada en pacientes
ancianos con fractura de fémur, y consiste en un vástago femoral
con cabeza metálica que coincide con el acetábulo nativo; la hemiartroplastia bipolar, formada por un vástago femoral con anillo
acetabular (Fig. 1) y el reemplazo total, que consta de un componente femoral metálico y uno acetabular metálico o de polietileno
(Figs. 2a, 2b), (6,10).
Valoración específica
Se deben obtener proyecciones AP y lateral que permitan observar
la totalidad de los componentes acetabular y femoral de la prótesis,
el cemento y el hueso adyacente. Los elementos que debe incluir el
análisis de las prótesis coxofemorales son:
1. Componente femoral. La cabeza femoral protésica debe encontrarse equidistante al reborde acetabular (signo de los anillos de
Saturno), (Fig. 3). El ángulo cervicodiafisario entre la prótesis
y la diáfisis femoral debe estar entre 135º y 155º. Ángulos
menores de 135º indican deformidad en varo, que aumenta la
frecuencia de aflojamiento protésico o fractura periprotésica.
Ángulos mayores de 155º predisponen a luxación de la prótesis
(Fig. 4). El componente femoral debe encontrarse alineado con
la diáfisis del fémur (1-3,5).
2. Componente acetabular. Se valora con el ángulo de inclinación
con respecto a la línea isquiática, cuyo valor normal debe encontrarse entre 30º y 55º. Valores mayores de 55º aumentan el
riesgo de luxación del vástago femoral (Fig. 5), (1,5,6,11)
3. Posición de los componentes protésicos con respecto a la pelvis.
La línea de Kohler permite determinar la migración de los componentes al interior de la pelvis (Fig. 6). En casos de migración
del componente acetabular o del cemento de fijación, se observa
material protésico medial a la línea de Kohler. Así mismo, el
cambio en la distancia de esta línea al centro de la cabeza femoral (en estudios de control) es indicativo de migración del
componente femoral (5,12).
los casos y en el componente femoral varía entre el 5% y el
18%. El diagnóstico se establece por la presencia de una línea
radiolúcida entre la prótesis y el hueso o entre el cemento y el
hueso, mayor de 2 mm de espesor. La progresión de esta línea
en estudios sucesivos también indica aflojamiento (2,3). La
radiolucidez debe describirse de acuerdo con su localización
en zonas acetabulares y femorales que avanzan de lateral a
medial (Fig. 7) (14). La presencia de esta línea en una de las
zonas acetabulares (principalmente la II) o dos femorales es
indicativa de aflojamiento protésico (Figs. 8a, 8b). Otros signos
de aflojamiento aséptico incluyen migración de los componentes
hacia superior o medial, el cambio en la alineación y la fractura
del cemento o de los elementos protésicos (1-3,6,15,16).
2. Infección. La frecuencia de esta complicación informada en
la literatura se encuentra entre el 1% y el 5% en el primer
año postquirúrgico. Los agentes causales que se aíslan más
frecuentemente son Staphylococcus aureus y Staphylococcus
epidermidis (2,3,15,17,18). La sensibilidad de la radiología
convencional para el diagnóstico de infección protésica es baja
(25% y 50%); sin embargo, la especificidad de signos como
la reacción perióstica y la irregularidad cortical en el contexto
clínico de un paciente con reemplazo articular es cercana al 90%
(2,19). En casos dudosos, el seguimiento radiológico o la realización de estudios adicionales como la artrografía, la punción y
aspiración del líquido articular y la gamagrafía son útiles para
determinar la necesidad de reintervención (17).
3. Luxación. Es la complicación más fácil de diagnosticar en la
radiología simple, y su incidencia está descrita entre el 0,4%
y el 0,8% de los casos. Los factores asociados a luxación
son: tipo de abordaje quirúrgico, género (mayor en el sexo
masculino), edad (más frecuente en mayores de 70 años),
mala alineación de los componentes (Fig. 9) y avulsión del
trocánter mayor (20). Este último factor debe ser tenido en
cuenta en pacientes que persisten con fractura del trocánter
después de 12 semanas, a pesar de tener alambres de fijación
(2,6,21,22).
4. Fracturas femorales periprotésicas. Esta complicación ha disminuido en frecuencia durante la última década, por el desarrollo
de nuevos materiales protésicos. Se asocian con aflojamiento
de la prótesis. La conminución y la pérdida de sustancia ósea
son de mal pronóstico (1,2,6).
Complicaciones
Las principales complicaciones en artroplastias de cadera son:
aflojamiento protésico, infección, luxación y fractura periprotésica.
1. Aflojamiento protésico. Se produce tanto en prótesis cementadas
como en prótesis no cementadas. Los mecanismos incluyen
inadecuada posición de los componentes y osteólisis secundaria a la reacción causada por el material protésico (13). En el
componente acetabular tiene una frecuencia del 2% al 8% de
Rev Colomb Radiol. 2008; 19(3):2454-60
Fig. 1. Artroplastia bipolar derecha y reemplazo total izquierdo con componente acetabular
de polietileno.
2455
a
b
Figs 2a y 2b. Artroplastia total con componentes acetabular y femoral
metálicos.
Fig. 3. Artroplastia bipolar cementada que muestra
la cabeza femoral en el centro del componente
acetabular: signo de “anillos de Saturno”.
Fig. 5. Angulo de Sharp para la valoración de la inclinación del componente
acetabular.
Fig. 4. Reemplazo total de cadera con
ángulo cervicodiafisiario de 145º.
Fig. 6. Línea de Kohler: su relación con la cabeza femoral
y el borde del componente acetabular permite identificar
la migración protésica al interior de la pelvis.
a
b
Fig. 8. Signos de aflojamiento de los componentes femoral (a) en
las zonas I, IV, V y VI y del componente acetabular (b) en las zonas
I, II y III.
Fig. 7. División de los componentes acetabular y femoral en zonas.
2456
Valoración radiológica de las artroplastias. García S, Barragán J, Narváez J, Carrillo J.
artículos de revisión
Fig. 9. Luxación de componentes femorales relacionada con aumento del ángulo de
inclinación de los componentes acetabulares.
Artroplastia de rodilla
Las técnicas utilizadas incluyen la sustitución de uno, dos o de los
tres compartimentos articulares (femorotibial medial, lateral y patelofemoral) con material protésico. Las prótesis unicompartimentales se
utilizan con mayor frecuencia para reemplazar el compartimento medial
(en ausencia de alteración del compartimento lateral), (23). Las prótesis
bicompartimentales sacrifican el ligamento cruzado anterior, y pueden
o no preservar el ligamento cruzado posterior. En casos de patología
asociada de la rótula, se realiza la artroplastia tricompartimental o
reemplazo total, que incluye una prótesis de polietileno en la patela
(Figs. 10a, 10b, 10c) (2,10,14,24-26).
Valoración específica
estos signos están presentes se debe realizar gamagrafía ósea
para confirmar el diagnóstico, y determinar la necesidad de
reintervención. (1-3,7,17,35).
2. Aflojamiento protésico. Los signos radiográficos indicativos de
aflojamiento incluyen la presencia de una línea radiolúcida de
2 mm, entre la prótesis y el hueso mayor; el desplazamiento de
la prótesis y la fractura del cemento. Para confirmar el diagnóstico, los signos radiológicos deben acompañarse de dolor e
inestabilidad articular. El componente tibial por ser el que más
peso soporta tiene una mayor incidencia de aflojamiento. La
desviación en varo de la prótesis (ángulo femorotibial menor
de 2º) constituye un factor de riesgo para aflojamiento (Fig. 12)
(1,2,7,36,37).
3. Fracturas periprotésicas. Se presentan en tibia, fémur y rótula
(hasta en el 3% de los pacientes). Son más comunes en pacientes
con osteopenia o con mala alineación de uno de los componentes
(Fig. 13). Generalmente son de fácil diagnóstico en la radiología
convencional; sin embargo, en pacientes con dolor crónico y
radiografía normal, está indicada la resonancia magnética, por
su capacidad para detectar fracturas no evidentes en la radiografía (2,7,24,38).
4. Inestabilidad articular y limitación para la extensión. Son
complicaciones descritas en los reemplazos de rodilla, con una
incidencia máxima del 13%. Se presentan después de uno o dos
años de la cirugía, y son la causa principal de reintervención.
Su diagnóstico se basa en el examen físico, y se confirma practicando proyecciones con estrés (2,7,24,36,37).
Las proyecciones radiológicas importantes para la valoración de
la artroplastia de rodilla son: lateral en flexión y anteroposterior en
bipedestación, que permiten observar las relaciones articulares y la alineación de los componentes protésicos (27). Los puntos indispensables
a considerar en la valoración de las artroplastias de rodilla son:
1. Proyección AP. Valora la relación entre los ejes femoral y
tibial de las prótesis. El ángulo entre los ejes debe ser de
7º +/- 5º (1,7,24). La desviación en valgo es aceptable; sin
embargo, la desviación en varo afecta la estabilidad de la
articulación, y disminuye la duración de la prótesis. Los
componentes femoral y tibial se deben encontrar perpendiculares a los ejes largos de fémur y tibia respectivamente,
con una variación permitida hasta de 5º. Ángulos mayores
se consideran en valgo y menores en varo. Estas alteraciones
de la alineación condicionan mayor riesgo de aflojamiento
(Fig. 11) (1,2,6,24,28,29).
2. Proyección lateral. La relación entre la diáfisis del fémur con
el aspecto posterior de su componente protésico debe ser de
100º, y la de la tibia con su prótesis debe ser de 90º con igual
variación. La patela debe encontrarse adecuadamente centrada
en las proyecciones axiales (Fig. 11), (2,6,28).
Artroplastia de hombro
Complicaciones
Complicaciones
Las complicaciones postquirúrgicas tempranas (en los primeros 90
días) son comunes a otras cirugías mayores (infarto agudo de miocardio,
tromboembolismo pulmonar, neumonía) o al apoyo temprano de la extremidad (luxación protésica) (30). En el periodo tardío (después de tres
meses) se puede presentar infección, aflojamiento protésico, fractura
de la patela, inestabilidad y dificultad para la extensión completa de la
pierna (2,4,6,17,31-33).
1. Infección primaria de la prótesis (infección profunda). Tiene
una incidencia del 1,2 % al 2%, y los gérmenes que se aíslan
con mayor frecuencia son: S. aureus, S. epidermidis, P. aeruginosa y E. col. (18,34). Los signos radiológicos indicativos
de infección son: aflojamiento y reacción perióstica. Cuando
Rev Colomb Radiol. 2008; 19(3):2454-60
Existen dos tipos principales de prótesis de hombro. El primero
corresponde a la hemiartroplastia, en la que se reemplaza únicamente
el tercio proximal del húmero, y se mantiene la cavidad glenoidea
nativa. El segundo tipo es el reemplazo total de la articulación, con
un componente glenoideo que se fija a la escápula y un componente
humeral. La decisión de usar únicamente el reemplazo humeral se basa
en la integridad del cartílago glenoideo y del tendón del manguito de
los rotadores. Se utilizan prótesis metálicas o de polietileno, y se fijan
con o sin cemento (Figs. 14a, 14b) (2,6,39-42).
Valoración específica
Las prótesis de hombro se valoran mediante proyección oblicua
posterior en rotación interna y proyección axilar. La valoración específica de estos reemplazos incluye:
1. Relación glenohumeral. La cabeza humeral debe encontrarse
centrada o ligeramente descendida con respecto a la cavidad
glenoidea.
2. Alineación protésica. El ángulo entre el eje de la prótesis y la
diáfisis humeral debe ser menor de 5º, para evitar el aflojamiento
y la presencia de fracturas periprotésicas (41,42).
Las complicaciones incluyen: aflojamiento de los componentes glenoideo y humeral, luxación o subluxación, migración
superior de la prótesis y fractura periprotésica. Se presentan en
aproximadamente el 50% de los pacientes, aunque por lo general
son de bajo impacto y sólo un tercio de ellas requiere corrección
quirúrgica (2,6,43).
La complicación más frecuente es el aflojamiento protésico (Fig.
15), con una incidencia entre el 7% y el 15%, y se observa como
progresión de línea radiolúcida periprotésica en estudios de seguimiento (2). La luxación y subluxación de la prótesis se presentan
en el 6% de los casos, y son más frecuentes en el postoperatorio
temprano.
2457
a
c
b
Fig. 10. Tipos de artroplastia de rodilla: (a) Prótesis unicompartimental medial. (b) Prótesis bicompartimental cementada. (c). Reemplazo total con componente patelar de
polietileno.
Fig. 11. Artroplastia de rodilla. Valoración de las
proyecciones AP y lateral con ángulos normales.
a
Fig. 12. Prótesis bicompartimental de rodilla, con signos de
aflojamiento: desplazamiento lateral y posterior del componente
tibial, con línea radiolúcida adyacente mayor de 2 mm.
b
Fig. 14. (a) Prótesis total de hombro con componente glenoideo
convexo. (b) Hemiartroplastia de hombro.
Artroplastia de codo
Para la artroplastia de codo se utilizan hemiartroplastias de cúbito
o radio y reemplazos totales (Figs. 16a, 16b, 16c). Este último tipo
está constituido por prótesis con componentes articulares de titanio o
cobalto con recubrimiento de polietileno, reemplazando el húmero y
el cúbito, y es el más frecuentemente utilizado, porque conlleva menor
número de complicaciones (6,44-47).
Valoración específica
La evaluación radiológica comprende las proyecciones AP y lateral
de codo, y debe incluir:
1. Superficies y relaciones articulares. Deben ser comparadas en
estudios de seguimiento con respecto a la imagen obtenida en
el postoperatorio temprano, para determinar si hay cambios en la
2458
Fig. 13. Fractura de la diáfisis femoral sobre el vástago
protésico.
Fig. 15. Artoplastia total con componente glenoideo
de polietileno que muestra línea radiolúcida
adyacente mayor de 2 mm de espesor, en relación
con aflojamiento.
posición relativa de las prótesis, que sugieran desgaste del componente de polietileno, alterando las relaciones articulares (48,49).
2. Alineación. Medir el ángulo formado entre la diáfisis de húmero
y cúbito con el eje del componente protésico respectivo. El valor
de este ángulo debe ser de 0º (neutro), aceptando variaciones
hasta de 4º. Desviaciones mayores en varo o en valgo no aumentan el riesgo de aflojamiento, pero disminuyen la movilidad
de la articulación en flexión (50,51).
3. Espesor de la capa de cemento óseo. Inicialmente se consideró
un indicador importante de aflojamiento; sin embargo, se ha demostrado actualmente no tener valor pronóstico en este sentido,
excepto cuando se observa una clara disminución del mismo en
estudios de control (48,49).
Valoración radiológica de las artroplastias. García S, Barragán J, Narváez J, Carrillo J.
artículos de revisión
a
b
c
Fig. 16. (a) Artroplastia total de codo con componentes humeral y cubital. (b) y (c) Hemiartroplastia de radio.
Fig. 17. Reemplazo total de codo que muestra fractura del húmero en región periprotésica, con reacción
perióstica (osteomielitis). Aflojamiento del componente cubital con línea periprotésica radiolúcida.
Complicaciones
Las principales complicaciones de la artroplastia de codo son:
aflojamiento con una frecuencia del 6% al 17%, infección hasta en el
8%, inestabilidad articular residual en el 7% al 19% de los pacientes y
menos frecuentemente, lesión del nervio radial intraoperatoria y fractura
de los componentes protésicos (Fig. 17), (2,6,51,52).
En cuanto al aflojamiento protésico, de manera análoga a esta valoración
en las prótesis de cadera, Goldberg y colaboradores han desarrollado
una división de las prótesis totales de codo en zonas, que permite
determinar la severidad del aflojamiento y establecer su pronóstico
(48,49,51). La división se hace en cuatro zonas para cada uno de los
componentes. La primera corresponde al reborde articular y las otras
tres, al resto del vástago dividido de manera simétrica (Fig. 18). Se
considera que el aflojamiento con línea radiolúcida en una o dos zonas
es focal, y se asocia con desgaste normal de la prótesis, principalmente en las zonas periarticulares. Sin embargo, cuando la radiolucidez
periprotésica o alrededor del cemento comprende tres o más zonas,
se denomina aflojamiento difuso, y se asocia con mayor incidencia de
fracturas periprotésicas.
Conclusión
La valoración del reemplazo articular tiene como pilar fundamental
la radiografía convencional que (a un bajo costo y con fácil acceso)
permite la valoración precisa de la artroplastia en el postoperatorio
temprano, su seguimiento y la detección de complicaciones tardías,
como infección y aflojamiento.
Rev Colomb Radiol. 2008; 19(3):2454-60
Fig. 18. División en zonas de los componentes humeral y cubital. La primera zona corresponde
al reborde articular y las otras tres zonas se dividen simétricamente en el resto del vástago.
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Correspondencia
Jorge Alberto Carrillo Bayona
Hospital de San José
Calle 10 No. 18-75
Bogotá, Colombia
[email protected]
Recibido para evaluación: 19 de julio del 2008
Aprobado para publicación: 26 de agosto del 2008
Valoración radiológica de las artroplastias. García S, Barragán J, Narváez J, Carrillo J.