Estudio de la rodilla humana y sus prótesis

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA
TRABAJO CUATRIMESTRAL
DE BIOMECÁNICA
Estudio de la rodilla humana y sus
prótesis
Profesor: José Luís San Román García
Alumno: MAURO SÁNCHEZ BLANCO
Gr. 41-3
Estudio de la rodilla humana y sus prótesis
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INDICE
1) Introducción…………………..…………………………………………………… 04
2) Anatomía de la rodilla……………..……………………………………………… 05
o 2.1) Estructura de la rodilla…………………………………………………… 05
o 2.2) Radiografías de la rodilla………………………………………………… 07
o 2.3) Movimientos de la rodilla………………………………………………… 10
o 2.4) Video de la disección de una rodilla humana…………………………… 12
3) Las prótesis………………………………………………………………………… 13
o 3.1) Artroplastia de la rodilla…………………………………………………. 13
ƒ
3.1.1) Algunos ejemplos de prótesis de rodillas internas…………. 21
o 3.2) Amputación………………………………………………………………... 24
ƒ
3.2.1) Prótesis de rodilla convencional…………………………….. 24
ƒ
3.2.2) Prótesis de rodilla modular………………………………….. 24
-
ƒ
3.2.2.1) Alineación………………………………………………. 27
3.2.3) Algunas prótesis comerciales….…………………………….. 29
-
3.2.3.1) Otto Bock……………………………………………….. 29
3.2.3.2) Hosmer…………………………………………………..31
ƒ
3.2.4) Últimos modelos protésicos...….…………………………….. 32
ƒ
3.2.5) Videos de prótesis externas………………………………….. 35
4) Conclusiones……………………………………………………………………….. 36
5) Bibliografía y referencias…………………............................................................. 37
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1.- INTRODUCCIÓN
El siguiente trabajo se va a realizar sobre las prótesis de rodillas. Como veremos a lo
largo del trabajo la rodilla es una de las articulaciones más complejas y más eficaces que tiene el
cuerpo humano. Mecánicamente hablando esta articulación es prácticamente perfecta y está
muchísimos años adelantada tecnológicamente en comparación con las estructuras que puede
fabricar el hombre.
Debido a enfermedades de los huesos (artrosis) o debido a accidentes donde algún
miembro inferior tiene que ser amputado, la rodilla debe de ser reemplazada u operada para
reparar los daños. Así aparecen las prótesis que pretenden simular el mecanismo de la rodilla
para que el paciente pueda hacer una vida, más o menos, normal.
Dependiendo de la causa por la que haya sido la prótesis será distinta. En el caso de
desgaste del final de los huesos que están articulando en la rodilla la prótesis utilizada será de
tipo interno que en el transcurso del trabajo podremos estudiar más detenidamente. Por otra
parte si se ha producido la amputación de una de las extremidades inferiores se tendrá que
realizar una prótesis de pierna completa en donde una de las partes más importante es la rodilla,
a este tipo de rodillas se les denomina prótesis de rodillas externas.
Estos dos tipos de prótesis los veremos detenidamente a lo largo del trabajo.
Primeramente haremos una breve introducción a las partes más importantes de una rodilla
humana, su funcionamiento interno y sus posibilidades de movimiento, para así comprender
mejor el funcionamiento que desempeñan las prótesis interna y externa.
El campo de investigación de las prótesis es muy amplio, y tiene todavía un amplio
camino que recorrer para poder hacer que la calidad humana, a pesar de las enfermedades o
accidentes, se buena.
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2.- ANATOMIA DE LA RODILLA
2.1.- Estructura de la rodilla
La rodilla es una articulación del tipo diartrosis de clase
troclear; diartrosis por las características anatómicas que presenta
y troclear por tener forma de polea. Esta articulación se
encuentra en la parte media de ambas extremidades inferiores
participando activamente en sus funciones de soporte, ya que
deben sustentar todo el peso del individuo; desplazamiento para
poder moverse de un sitio a otro a voluntad; y equilibrio para
detectar y corregir activamente cualquier cambio de posición que
pueda comprometer la estabilidad. Debido a todas estas cosas la
articulación de la rodilla es una de las más importantes de
nuestro cuerpo y debido a esto también es una de las más
complejas ya que combina movimientos de flexión, rotación y
traslación.
La osamenta de la rodilla está compuesta en su parte
superior por el fémur y en su parte inferior por la tibia
complementado por la rótula en su parte anterior. Por lo que se
dice que esta articulación es fémoro-tibial, ya que cabe destacar
que el peroné no interviene en esta articulación (ver figura 1).
Los cóndilos del fémur se articulan con la superficie
superior plana de la tibia. Para ayudar a la unión existen una gran
cantidad de ligamentos, tendones, cartílagos y la cápsula articular
contribuye a estabilizarla.
Los ligamentos ayudan a estabilizar la rodilla. Estos son
tiras de tejido elástico y resistente que conectan un hueso con el
otro. Los cuatro ligamentos estabilizadores más importantes de la
rodilla son el ligamento anterior cruzado (ACL), el ligamento
posterior cruzado (PCL) el ligamento colateral medio (MCL), y
el ligamento colateral lateral (LCL).
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Figura 2. Vistas de los principales ligamentos de la rodilla.
En comparación con la articulación de la cadera, la de la rodilla está relativamente
desprotegida por los músculos que la rodean. En consecuencia se lesiona con más frecuencia
que la cadera por golpes, paradas o giros bruscos. Gracias a los movimientos de la rodilla el ser
humano puede andar, subir y bajar escaleras, sentarse, arrodillarse entre otras actividades; por
tanto las lesiones o las enfermedades de las rodillas pueden ser muy incapacitantes. Debido a
esto la naturaleza ha protegido a las rodillas rodeándola de 13 bolsas amortiguadoras, la más
grande de las cuales es la prerrotuliana.
En esta figura podemos ver algunas de las partes mencionadas en la vista lateral de la
rodilla (figura a) y tenemos una vista frontal de la misma (figura b).
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Por otra parte los ligamentos de la rodilla (longitudinales y cruzados) restringen los
grados de libertad de esta articulación de un número de 6 (las tres direcciones del espacio y sus
giros) a solo uno prácticamente. Este grado de libertad es el que permite alejar o acercar el
extremo de la pierna a su raíz (flexión y extensión). También posee un segundo grado de
libertad de forma accesoria que permite la rotación de la pierna en su eje longitudinal, pero solo
puede realizarla durante la flexión de la pierna.
Desde el punto de vista mecánico la rodilla cumple con dos condiciones que parecieran
contradictorias. La primera condición es la de poseer gran estabilidad en extensión completa,
posición en la que está sometida a grandes presiones. Y la segunda es tener gran movilidad a
partir de cierto grado de flexión. Esta última, de gran importancia durante la carrera y necesaria
para la orientación del pie en relación con las irregularidades del terreno.
2.2.- Radiografías de las rodillas
En las siguientes figuras podemos observar las radiografías de rodillas humanas en
distintas posiciones.
Vista anteroposterior 1
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Para la vista anteroposterior de la rodilla, el paciente está en posición supina con la
rodilla extendida. La rótula aparece como una sombra sobre el fémur distal. Notar que el
espacio de la junta femorotibial parece grande porque los ligamentos y cartílagos no aparecen en
el plano radiográfico. Si la rodilla es normal y la posición es correcta, la distancia entre la
meseta tibial lateral y el cóndilo lateral del fémur serán iguales en anchura a la distancia entre la
meseta media tibial y el cóndilo medio del fémur. (faltan cosas)
En niños (imagen de la izquierda), lesión en la plato epiphyseal es especialmente preocupante
porque la fractura puede ser devascularizante. En las radiografías de una rodilla adulta (imagen
de la derecha), los huesos han llegado a la madurez y los platos epiphyseal han osificado. Esta
cicatriz epiphyseal indica la posición previa de los platos epiphyseal.
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Vista lateral.
Para la proyección lateral, el paciente se encuentra levantado y girado sobre el lado
afectado. La flexión de la rodilla en unos 20 o 30 grados es usualmente preferida porque esta
posición relaja los músculos y ensaña el volumen máximo del espacio de la junta. Si la posición
es correcta y no hay rotación, la distancia entre la rótula y los cóndilos del fémur será bien
demostrada.
Para distinguir entre la estructura media y la lateral algunos puntos destacados deberían
ser identificados. La meseta tibial lateral tiene un perfil favorecido en comparación con la curva
meseta media tibial (esto es además demostrado en la vista AP). En una rodilla normal, el
espacio de la junta entre los cóndilos femorales y las mesetas tibiales será el mismo en los lados
medio y lateral. La mayor distal meseta medial tibial por lo tanto se corresponde con la mayor
distal cóndilo femoral – en este caso, el cóndilo medial del fémur.
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La imagen anterior (también conocida como vista aérea) es una vista tangencial de la
rodilla flexionada, con el paciente posicionado tal que la rótula está perpendicular a la
fotografía.
Observando esta radiografía, te puedes orientar a la derecha o a la izquierda, para
conocer que el cóndilo medio del fémur es normalmente más redondeado y/o prominente que el
lateral, o para identificar la cabeza de la fibula.
La vista aérea no es parte de la mayoría de los chequeos habituales, pero esta bastante
usada para especificar la valoración de la articulación rótula-femoral. Cambios degenerativos en
el cartílago articular posterior de la rótula y/o cartílago articular anterior del fémur pueden ser
vistos como malalignment (o ladeo tilting) de la rótula o, si es severo, estrechando el espacio de
la junta.
2.3.- Movimientos de la rodilla
El primer grado de libertad es el movimiento de la pierna sobre el eje XX´ de la (ver
figura 2. a)) lo que permite la flexión y la extensión de la pierna. Este eje atraviesa los cóndilos
femorales en sentido horizontal. Mientras que el segundo grado de libertad es la rotación sobre
el eje longitudinal de la pierna YY´ con la premisa de que la rodilla se encuentre en flexión. La
pierna en extensión completa no tiene este segundo grado de libertad por lo que la rotación de la
pierna en esta posición es debido a la articulación de la cadera. No se puede hablar de un tercer
grado de libertad que permita rotación sobre el eje ZZ´ pero en la flexión de la articulación hay
un pequeño juego mecánico que permite un movimiento lateral que se traduce en un
desplazamiento del tobillo de 1 a 2 cm.
En la figura 2. b) se observa que el eje de prolongación del esqueleto de la pierna no
está del todo alineado con el fémur, formando un ángulo de 170 a 175° entre los dos, debido al
cuello femoral. Este ángulo se denomina valgus fisiológico de la rodilla. Sin embargo, la
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articulación de la cadera (H), la rodilla (O), y el tobillo (C), si están alineados en lo que se
denomina el eje mecánico de la pierna, que forma 3 grados con la vertical. Mientras más ancha
sea la cadera más pronunciado será este último ángulo, motivo por el cual las mujeres tienen el
valgus fisiológico más pronunciado que los hombres.
La flexión-extensión, es el movimiento principal de la rodilla y la amplitud de éste, se
mide a partir de la posición, en la que el eje de la pierna se encuentra alineado con el eje del
fémur, visto de perfil. Esta se toma como posición de referencia y la extremidad inferior posee
en ese momento su mayor longitud.
La extensión es el movimiento que aleja las caras posteriores de la pierna y el fémur. No
existe una extensión absoluta de rodilla, aunque se denomina hiperextensión, al pequeño
movimiento normal de 5 a 10° de extensión a partir de la posición de referencia. Al igual que la
flexión hay extensión tanto activa como pasiva o relativa. La relativa de gran importancia
durante el proceso de la marcha debido a que es el movimiento que extiende la extremidad que
no está en apoyo.
Figura 3. Rotaciones de la rodilla
La rotación axial de la rodilla es posible realizarla cuando está en flexión la articulación.
La rotación interna aproxima la punta del pie hacia dentro (aducción del pie) viceversa de la
rotación externa (abducción del pie). Además hay rotación pasiva y activa (ver figura 3). La
primera es causada por la acción de un agente externo (evaluador) sobre la rodilla del paciente
(ver figura 3 dibujos 15 y 16); la segunda es a voluntad del paciente, sentado y con una flexión
de 90° de la rodilla (ver figura 3, dibujo 13 y 14).
Existe otra rotación axial denominada automática (ver figura 3 dib.17 y 18) ligada a la
flexiónextensión, de manera involuntaria, debido a la dinámica del movimiento. Al realizar la
extensión hay rotación externa y con la flexión, hay rotación interna.
En resumen las necesidades que debe de cumplir la rodilla son:
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-
Poseer una gran estabilidad en extensión completa y así poder soportar presiones
importantes, los meniscos ayudan a mantener ésta estabilidad al aumentar el
acoplamiento geométrico de la superficie articular; los meniscos soportan una gran
parte del peso corporal durante la marcha evitando la transmisión directa femorotibial.
-
Por otra parte, la rodilla debe poseer gran movilidad a partir de cierto ángulo de flexión
para permitir movimientos necesarios en la carrera y para la orientación óptima del pie
en relación con el suelo.
2.4.- Video de la disección de una rodilla humana.
A continuación podemos observar una rodilla humana de verdad en la disección de este
video.
Videos\knee2.mov
Videos\examination.wmv
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3.- LAS PRÓTESIS
Una prótesis se define como un ente artificial cuya función radica en suplantar la
carencia de un miembro o la funcionalidad defectuosa del mismo en un paciente. Dentro de las
prótesis podemos distinguir dos grupos: internas y externas.
Las prótesis internas son aquellas que mediante una intervención quirúrgica son
introducidas en el cuerpo del paciente, ocupando el lugar y/o funcionamiento específico
requerido, para permanecer dentro del organismo. Para su desarrollo efectivo debe realizarse un
profundo estudio sobre los materiales y su aceptación dentro del cuerpo, ya que la utilización de
materiales incompatibles puede generar rechazos, infecciones, durabilidad no deseada, etc.
Algunas prótesis de este tipo son las de articulaciones y las de cadera, así como también
válvulas del corazón, bypass, ojos de vidrio, etc.
Las prótesis externas son aquellas que reemplazan algún miembro o parte de éste, de
modo tal que el paciente pueda colocarse o quitarse a voluntad la prótesis. El contacto entre el
aparato y la persona que lo usa, se hace a través de la piel ya que no son invasivas, es decir, no
se introducen dentro del cuerpo. Dentro de este grupo, el estudio de materiales se enfoca de
acuerdo a sus propiedades mecánicas, peso y apariencia estética. Las prótesis de este tipo son
para el reemplazo de las extremidades, como lo son: piernas, brazos, manos y pies.
Por tanto el tipo de prótesis depende del paciente y de la lesión que padezca. Para el
caso que nos ocupa, es decir, las prótesis de rodilla tenemos dos procedimientos:
-
Artroplastia. Es un procedimiento reconstructivo que permite modelar las
articulaciones, se aplica en pacientes con artrosis severa, enfermedad que consiste en el
desgaste de las articulaciones y se manifiesta con fuertes dolores en la rodilla e
incapacidad funcional. La artroplastia es la operación de una articulación con objeto de
devolver su movilidad y su función.
-
Amputación. La amputación es la operación quirúrgica mediante la cual se separa un
miembro o parte del miembro del cuerpo. La amputación puede ocurrir en cualquier
momento del ciclo de la vida, desde ciertos niños infantes que nacen con una
deformación o defecto congénito, como también a jóvenes y adultos por diversas
causas. Las causas por las cuales se ve un médico en la necesidad de amputar, se pueden
dividir en dos grandes categorías: patológicas y traumáticas. Las traumáticas son
accidentes en los cuales se hace imposible la recuperación de un miembro. Estos pueden
ser: accidentes de tránsito o arrollamientos, heridas por armas de fuego, descarga
eléctrica, picadura de serpiente, castigos o juicios en sociedades aisladas (en este caso
no necesariamente es un médico el que realiza la amputación). Las patológicas son
aquellas en que ocurre la degeneración de un miembro por alguna enfermedad.
Ahora vamos a entrar más en profundidad en estos dos tipos de procedimientos ya que
para uno u otro se necesitan distintos tipos de prótesis. Para una artroplastia se utilizarán
prótesis internas mientras que para una amputación se utilizarán prótesis externas.
3.1.- Artroplastia
Una prótesis total de rodilla es la sustitución protésica de la articulación de la rodilla
(ver figura 10). El esfuerzo conjunto de ingenieros y cirujanos ortopedas ha posibilitado el
desarrollo de los materiales y las técnicas para que esto sea posible. La sustitución protésica
consiste en sustituir una articulación lesionada o artrósica por una articulación artificial
denominada prótesis.
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Es un procedimiento de sustitución quirúrgica de las superficies articulares de su rodilla
por otras partes artificiales, que se realiza separando músculos, ligamentos que tenemos en torno
a la rodilla, hasta llegar a la cápsula que envuelve la articulación, la cual se abre para poder
exponer el interior de la articulación. Se quitan los extremos alterados por el desgaste del fémur,
de la tibia y de la parte posterior de la rótula (esta no siempre). Para recubrir el extremo del
fémur se encastra a presión un componente metálico, igualmente en el de la tibia se coloca un
componente que tiene una parte metálica y otra de un plástico de alta densidad (polietileno), si
se precisa se pone también un botón de plástico en la rótula. Para conseguir una más rápida
fijación de los componentes al hueso se suele usar un cemento óseo (metilmetacrilato), aunque
no siempre porque hay algunos tipos de prótesis internas que no usan cementación.
Dentro de las prótesis internas de rodillas se encuentran las cementadas y las no
cementadas:
-
-
Cementadas: Se fijan al hueso mediante el uso de cemento. En el caso de rodillas se
usa el polimetilmetacrilato (PMMA) como agente fijador ya que posee gran resistencia
a los esfuerzos de compresión, además, de ser biotolerable.
No cementadas: En la actualidad se utilizan muy poco ya que se deslizan mucho por no
estar fijas al hueso, induciendo fácilmente la fractura. No utilizan cemento para su
colocación, tienen corrugada la parte anterior donde se forma la interfase implante
hueso, esto con la finalidad de que el hueso se adhiera a la prótesis.
En la siguiente figura podemos observar una rodilla en malas condiciones y una rodilla
a la cuál se le ha realizado una artroplastia.
Figura 10. Rodilla antes y después de la colocación de una prótesis interna metálica de rodilla
La razón más frecuente para colocar una prótesis interna de rodilla es eliminar el dolor y
la incapacidad causada por una gran destrucción articular. Las superficies de la articulación
pueden estar dañadas por la artrosis, proceso que provoca el desgaste del cartílago articular. La
articulación también puede estar dañada por la artritis reumatoide; en esta enfermedad, la
membrana sinovial produce unas sustancias químicas que destruyen el cartílago articular.
Debido al dolor y a la rigidez el paciente evita utilizar la articulación. Los músculos que
la rodean se debilitan y esto contribuye a dificultar la movilidad de la misma. Cuando la
destrucción articular es importante, la prótesis total de rodilla puede permitir al paciente volver
a desempeñar sus actividades diarias.
En general las personas con reemplazo con rodilla artificial suelen ser mayores de 55
años aunque en ocasiones es preciso ponerla en jóvenes. La mayoría de personas de edad
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pueden esperar que la prótesis no deba ser recambiada durante el resto de su vida, sin embargo,
no siempre la prótesis total de rodilla es definitiva. No obstante, les proporcionará años de
bienestar sin dolor, cosa que de otro modo no podríamos conseguir. En personas jóvenes y
activas es probable que se precise una reintervención para el recambio protésico, puesto que una
prótesis no dura eternamente, esta se desgasta y afloja con el tiempo.
Actualmente, los resultados con un reemplazo total de rodilla han sido excelentes. La
operación alivia el dolor en más del 90% de los pacientes y la mayoría no necesita ayuda para
caminar después de la recuperación. Alrededor de un 80-90% de las prótesis duran unos 10
años, algunas duran hasta 20. El mayor problema que se presenta a largo plazo es el
despegamiento o aflojamiento de los componentes y el reblandecimiento de los huesos. Hacia
los 10 años posiblemente un 20% de las prótesis presentan signos de aflojamiento en las
radiografías, pero sólo un 10% se vuelven dolorosas y requieren una nueva operación.
Ahora pasaremos a ver las complicaciones que se suelen dar en este tipo de prótesis.
Que se pueden resumir en 7.
-
Complicaciones en la herida.
La cicatrización primaria es crítica en el éxito de cualquier artroplastia total de
rodilla. Un retraso en la cicatrización de la herida aumenta el riesgo de infección y fracaso
de la artroplastia. La prevención de los problemas de partes blandas mediante la selección
de la incisión cutánea apropiada, el conocimiento de la anatomía vascular y factores de
riesgo relacionados con el paciente, y el tratamiento precoz de los problemas de la herida (si
aparecen) son imperativos si se espera un buen resultado.
Pueden ocurrir varios tipos de complicaciones en la herida, incluyendo drenaje
postoperatorio prolongado; necrosis superficial de los tejidos blandos; y necrosis de espesor
total de los tejidos blandos, que generalmente resulta en la exposición de los componentes
protésicos. Estos tres tipos de problemas de la herida requieren una atención inmediata,
porque cualquier retraso en el tratamiento aumenta el riesgo de infección profunda y el
fracaso subsiguiente de la prótesis.
-
Complicaciones neurovasculares
La artroplastia total de rodilla se considera generalmente como un procedimiento seguro
y efectivo. Aunque las complicaciones neurovasculares son raras, son serias, especialmente en
pacientes que tienen deformidades complejas o que tienen múltiples cicatrices en torno a la
rodilla de previos procedimientos quirúrgicos. Conocer el riesgo de varias lesiones
neurovasculares facilita el desarrollar estrategias preventivas y permite al médico proporcionar
información valiosa al paciente referente a este procedimiento.
-
Infección
Mientras que la artroplastia total de rodilla exitosa produce una mejoría espectacular y
duradera en la calidad de vida, la infección profunda es la complicación más temida de este
procedimiento porque amenaza la función de la articulación, la preservación del miembro y
ocasionalmente incluso la vida del paciente. Desde los inicios del reemplazo articular protésico,
la artroplastia total de rodilla ha estado asociada con una tasa de infección más alta que la de
cadera. La razón de esta diferencia puede relacionarse con el hecho de que la rodilla se
encuentra superficialmente bajo la piel y la fascia y está cubierta sólo por una cantidad limitada
de músculo bien vascularizado así como una zona de piel con vascularización límite en la
posición de la incisión cutánea típica. Aunque muchos avances han conducido a una
disminución en la tasa de infección, factores anatómicos de riesgo inherentes a la rodilla
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contribuyen a una frecuencia de infección que probablemente siempre será más elevada que la
asociada con la artroplastia total de cadera.
Se acepta generalmente que la retirada de la prótesis es una parte obligada del plan
global de tratamiento cuando la erradicación de la infección es el objetivo principal.
El recambio en un solo tiempo rara vez se hace. Históricamente, la tasa de éxitos de este
procedimiento ha variado entre el 50 y el 75%, con un resultado bueno o excelente en
veinticuatro de treinta y ocho rodillas en una serie y reimplante exitoso con desaparición de la
infección en ocho de catorce pacientes en otra serie. Actualmente se acepta comúnmente que si
el objetivo del tratamiento es una rodilla protésica funcional y duradera y libre de infección, el
desbridamiento, seguido en fecha posterior por el reimplante es el método preferido de
tratamiento.
-
Enfermedad Tromboembólica
Hay una fuerte propensión a desarrollar trombosis venosa profunda en los vasos de la
pantorrilla, apareciendo el 85-90% de los trombos distales a la trifurcación de la vena poplítea.
En contraste con la situación presente tras la artroplastia total de cadera, sólo 10-15% de los
pacientes tienen trombosis de la vena femoral o poplítea tras la artroplastia de rodilla, y cuando
la trombosis proximal está presente generalmente se debe a la extensión por contigüidad de
trombos en la pantorrilla. La trombosis femoral segmentaria, discontinua, rara vez se observa
tras la PTR a diferencia de lo que ocurre en la PTC. La trombosis venos profunda bilateral
aparece en un 10-15% de los sometidos a una artroplastia total de rodilla; más específicamente
se ha identificado trombosis venosa profunda en la extremidad normal contralateral en un 1015% de pacientes con una artroplastia total de rodilla unilateral.
La mejor estrategia en la prevención de la trombosis venosa profunda y el embolismo
pulmonar fatal consecutivas a la artroplastia total de rodilla sigue sin estar definida.
-
Problemas relacionados con el aparato extensor
Las mejoras en el diseño protésico han resultado en una mejoría de la función y un
mejor rango de movilidad, pero han existido problemas persistentes relacionados con la
articulación femoropatelar. Las complicaciones patelofemorales se han atribuido a errores en la
técnica operatoria, diseño protésico subóptimo, y excesivas cargas patelofemorales. Numerosos
estudios de las fuerzas de reacción articular femoropatelar han demostrado cargas compresivas
de la mitad a una vez el peso corporal durante la marcha por una superficie lisa, aumentando a
tres o cuatro veces el peso corporal con la subida de escaleras y hasta 7 u 8 veces el peso
corporal con la posición de cuclillas.
La mala posición de los componentes femoral, tibial o rotuliano también puede
predisponer a la inestabilidad femoropatelar. La rotación interna o desplazamiento medial del
componente femoral coloca el surco troclear a más distancia de la rótula, dejando a ésta
posicionada lateralmente en relación con el componente femoral (Fig. 11). Si el componente
tibial se coloca en una posición de rotación interna en relación a la superficie cortada de la
meseta, la tibia estará rotada externamente en relación al fémur. Tal rotación produce una
lateralización del tubérculo tibial y un aumento del ángulo Q, lo cual predispone a la
subluxación lateral de la rótula (Fig. 12). El desplazamiento interno del componente tibial en la
superficie cortada de la meseta del mismo modo produce una lateralización del tubérculo tibial.
El posicionamiento lateral del componente rotuliano en la rótula también produce problemas
con la rótula siendo capturada en el surco troclear del componente femoral.
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Fig.11
Diagrama que muestra
una rotación interna del
componente femoral, la
cual traslada el surco
troclear medialmente en
relación a la rótula.
-
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Fig.12
El diagrama de la izquierda muestra la
correcta alineación de la tibia. El de la
derecha la lateralización del tubérculo tibial
debido a la rotación interna del componente
tibial.
Rigidez
El término rigidez en relación con la artroplastia total de rodilla tiene distintos
significados que son esencialmente dependientes del observador. Desde la perspectiva del
cirujano, rigidez significa un rango de movimiento inadecuado o menor de lo esperado medido
de la forma estándar con el paciente en la mesa de exploración.
Desde la perspectiva del paciente, el problema de la rigidez tiene diferentes dimensiones
que deberían integrarse en la situación clínica global. Aunque la rigidez está estrechamente
relacionada con el dolor, tiene una aplicación más amplia a la experiencia del paciente en su
intento de mover la rodilla, particularmente durante el periodo postoperatorio temprano. La
rigidez está por tanto estrechamente relacionada con la motivación del paciente para conseguir
una arco funcional de movimiento y su voluntad de soportar el dolor para conseguir ese
objetivo.
-
Fractura supracondílea del fémur
Una fractura de la parte distal del fémur proximal a una prótesis total de rodilla
representa un difícil problema, según indican los resultados publicados de su tratamiento.
A continuación vamos a ver alguna radiografía de alguna fractura supracondílea del
fémur.
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Fig.13 Radiografías anteroposterior y lateral de una
fractura supracondílea en un paciente con hueso
osteoporótico
Figs.14-A a 14-D Radiografías anteroposterior y lateral de una
fractura supracondílea impactada proximal a una artroplastia total
de rodilla en un paciente con artritis reumatoide
Figs 14-A y 14-B: Antes del tratamiento. Se mantiene la alineación
normal del miembro
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Figs. 14-C y 14-D: Después del tratamiento cerrado, que condujo a
un resultado excelente
Se recomienda tratamiento conservador en fracturas no desplazadas así como en
fracturas mínimamente desplazada cuando se consiguen y mantienen fácilmente la
alineación de la fractura el eje mecánico del miembro con reducción cerrada (Figs. 14-A
hasta 14-D). El paciente lleva un yeso por encima de la rodilla durante tres semanas y
durante este periodo se permite carga según tolerancia. Tres semanas después de la fractura
se aplica una ortesis y se inician ejercicios de arco de movimiento. Lleva la ortesis hasta que
hay evidencia radiográfica de callo y la fractura ha consolidado clínicamente.
Figs.15-A a 15-D Radiografías anteroposterior y lateral de una
paciente de 68 años que sufrió una fractura supracondílea
desplazada dos años después de una artroplastia total de rodilla
Figs 15-A y 15-B: Antes del tratamiento
Figs. 15-C y 15-D: Seis meses tras la estabilización quirúrgica
con un clavo supracondíleo encerrojado
El tratamiento quirúrgico está indicado en fracturas desplazadas sin no se puede
conseguir o mantener un alineamiento satisfactorio con reducción cerrada (Figs. 15-A hasta 15D) o si hay evidencia radiográfica de aflojamiento protésico. El tratamiento quirúrgico debe ser
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considerado un procedimiento electivo, y la programación de la intervención debe tener en
cuenta una completa valoración y estabilización médicas. Antes de la intervención deben
obtenerse radiografías anteroposteriores y laterales de alta calidad. Es aconsejable tener
disponibles instrumentos e implantes tanto para la fijación de la fractura como para la revisión
con una prótesis de tallo largo porque puede ser necesaria la revisión si no puede obtenerse una
fijación interna estable o se descubre intraoperatoriamente un aflojamiento del implante
previamente no reconocido.
Figs. 16-A y 16-B Radiografías anteroposterior y lateral
hechas seis meses de la reducción abierta y la fijación
interna de una fractura supracondílea usando una placa
de neutralización.
Cuando sea necesario utilizar clavos intramedulares para fijar la prótesis el cirujano debe tener
en cuenta la siguiente tabla.
TABLA I
DISTANCIA INTERCONDÍLEA DE PRÓTESIS DE USO COMÚN
Fabricante
Biomet, Warsaw, Indiana
DePuy, Warsaw, Indiana
Howmedica, Rutherford, New Jersey
Johnson and Johnson, New Brunswick, New Jersey
Osteonics, Allendale, New Jersey
Smith and Nephew Richards, Memphis, Tennessee
Zimmer, Warsaw, Indiana
Prótesis Distancia intercondílea (mm)
AGC
AMK
PCA
PFC
Omnifit
Genesis
IB-II
18
20
18
20
19
20
15
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3.1.1.- Algunos ejemplos de prótesis de rodillas internas.
A continuación podemos observar imágenes de prótesis de rodilla interna. Así podemos
entender mejor su complejidad.
Image of implant
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Uni-Compartmental Knee Replacement Implant
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LCS®
Prótesis Para la Rodilla
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3.2.- Amputación
Cuando una persona carece de la extremidad inferior ya sea por amputación o por
problemas congénitos, sigue teniendo las mismas necesidades que satisface la pierna; debe
mantener su peso, desplazarlo de un lugar a otro a su antojo y mantener de forma natural el
equilibrio. Para esto el hombre se las ha ingeniado y creado una infinidad de soluciones.
Específicamente en la rodilla hay diferentes tipos de alternativas que se pueden desglosar en dos
grandes grupos: prótesis de rodillas convencionales y prótesis de
rodillas modulares.
3.2.1.- Prótesis de rodilla convencional
Las prótesis convencionales, (ver figura 17) fueron las
primeras que aparecieron y que resultaron eficaces para resolver el
problema. Inicialmente eran talladas en madera; luego evolucionaron y
se les agregaron piezas de otros materiales como metales (acero,
bronce, cobre, etc.); por último con los avances tecnológicos, se
eliminaron los materiales usados hasta el momento y se comenzó a
utilizar resinas y otras sustancias como el poliol. Estos últimos
materiales fáciles de trabajar y más livianos.
Las prótesis convencionales requieren del paciente un poco de
esfuerzo debido al peso de la prótesis y a las limitantes
Figura 17. Prótesis
convencional.
funcionales de ésta. Algunas de estas prótesis no son articuladas del todo lo que obliga al
paciente a modificar su biomecánica de la marcha. Esto no quiere decir que no son articuladas;
sino que al caminar aquella se encuentra trabada y sólo se desatranca cuando el paciente lo
desea; por medio de una ligera tensión a un cable que se encuentra fijo a la cadera, se elimina la
traba. De esta forma, al sentarse la persona, su prótesis se flexiona siendo más cómodo para ella.
Al incorporarse, la rodilla se traba automáticamente de manera que podrá caminar pero con la
prótesis siempre en extensión. Otras de las prótesis denominadas “de fricción constante “no se
traban en ningún momento y la fricción se encarga de oponerse al movimiento totalmente libre
de la parte inferior de la prótesis. En este caso, el paciente debe aprender a caminar de forma
diferente ya que en el momento de apoyar la prótesis no hay un freno suficiente para soportar el
peso de su cuerpo; pero si al apoyar la pierna, la línea de carga está alineada con el eje de la
prótesis, no se flexionará, además se juega con la inercia de manera que el movimiento
oscilatorio de la pierna al caminar sea lo más natural posible. Otros sistemas más sofisticados
utilizan componentes hidráulicos o neumáticos que sirven de amortiguación y como control de
la extensión, ideal para dobles amputados pero evidentemente son más costosos.
3.2.2.- Prótesis de rodilla modular
Las prótesis modulares son fabricadas en metal principalmente y poseen componentes
de plástico o polímeros; son más compactas, más livianas y desarmables; es de esta última
característica de donde se origina su nombre “modulares”, pues se pueden cambiar fácilmente
los componentes que fallen sin necesidad de modificar toda la prótesis. Por ello suelen ser más
costosas.
Veamos a continuación una clasificación de los tipos de rodillas y las condiciones a las
cuales deben ser adaptadas para satisfacer las necesidades y limitaciones del paciente.
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El tipo de eje sencillo. La rodilla protésica de este tipo es, básicamente, una "bisagra de
puerta" dentro de la prótesis, en el nivel del eje anatómico que dobla libremente. La principal
ventaja de ésta prótesis de eje sencillo es la simplicidad en su diseño, lo cual la hace barata, más
duradera, y la opción disponible más ligera. Existen dos principales limitaciones. Una de ellas
es que es solamente segura si la persona amputada puede utilizar la fuerza muscular para
controlarla. La otra limitación es que todas las prótesis con control mecánico de la fase de
oscilación, solamente pueden ser ajustadas óptimamente a una velocidad de marcha. Debido a
que muchos pacientes adultos caminan, a veces, más rápido que otros, esta limitación en la fase
de oscilación es significativa.
La limitación en la fase de oscilación puede ser superada mediante la adición de las
llamadas "unidades de control mediante fluido" a un marco, de prótesis básica de eje sencillo.
Tales prótesis controladas por fluido, ya sean neumáticas o hidráulicas, tienen un pistón lineal o
rotador unido a la rodilla, el cual automáticamente incrementa o disminuye la resistencia a la
fase de oscilación, a medida que la persona amputada acelera o desacelera su paso.
Prótesis de rodillas de bloqueo manual. Esta prótesis esta normalmente bloqueada,
completamente recta, para caminar. Con este dispositivo, la persona amputada no proporciona
ningún control voluntario en la estancia dado que la prótesis lo hace todo por sí sola. Es un
hecho, que una prótesis rígida puede ser peligrosa cuando el paciente pueda tropezarse, dado
que no puede ser doblada para controlar la dirección de la caída; además, esta obliga a la
persona a caminar con una cojera. Finalmente, para sentarse con la rodilla doblada, la persona
debe utilizar un cable o palanca liberadora para destrabar la rodilla, y con frecuencia esto es
difícil. Por todas estas razones, la mayoría de los clínicos consideran a la prótesis de bloqueo
manual como la selección de último recurso.
Prótesis de rodillas de seguridad. Estos dispositivos típicamente contienen un freno de
fricción activado por peso, que puede detener el movimiento de la rodilla. Cuando están
apropiadamente alineadas y ajustadas, las prótesis de control de la fase de estancia, oscilan
libremente cuando existe poco o ningún peso aplicado sobre la prótesis. A pesar de que no es
posible tener un paso normal con tales dispositivos, ellas permiten realizar movimiento de la
rodilla dentro de la fase de oscilación, haciéndolas superiores a la alternativa de bloqueo
manual, para aquellos quienes puedan dominar su uso.
La más grande limitación de todas las rodillas con control en la estancia, es que ellas
interrumpen la pre-oscilación de la fase del paso debido a que no pueden ser flexionadas bajo
mucho soporte de peso.
Prótesis de rodilla policéntrica. Es la más compleja mecánicamente hablando. Se puede
identificar fácilmente mediante sus múltiples ejes de rotación. Algunas veces llamadas rodillas
de "cuatro barras", estos dispositivos protésicos pueden ser diseñados para ser muy estables en
la estancia inicial y aún fáciles de flexionar durante la pre -oscilación. Ésta es una prótesis que
puede complementar el control voluntario de la persona amputada, sin interrumpir los
movimientos de la fase de oscilación. Por esta razón, las prótesis policéntricas pueden ser
ideales para muchas personas amputadas con el potencial de ser caminantes independientes. La
principal desventaja del diseño policéntrico es el resultante peso adicional y partes movibles,
que pueden requerir mayor tiempo de mantenimiento.
De estas prótesis hay una gran variedad de modelos en el mercado que se pueden
adaptar a una amplia gama de pacientes. Los modelos existentes en el mercado son ofertados
por variadas casas pero todas extranjeras, entre ellas la Hosmer, USMC, y Otto Bock. Las dos
primeras casas son norteamericanas, la última alemana y la más difundida en el país, además de
destacarse por su variedad de modelos y la calidad de los mismos.
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Algunos de los modelos de la casa Otto Bock más utilizados en el país aparecen en las
siguientes fotografías:
¾ 3R40 (ver figura 5.a): (prótesis de bloqueo manual) Modelo para pacientes que
requieren de gran estabilidad y realizan baja actividad física, recomendable en casos
geriátricos. Solo se flexiona cuando el paciente tensa el cable en el momento de
sentarse; durante la marcha permanece sin articular.
¾ 3R36 (ver figura 5.b): (prótesis de rodilla policéntrica) Modelo denominado como
policéntrica modular de cuatro barras de apoyo; tiene fricción ajustable y con un
sistema de extensión de la pierna incorporado dentro de la misma rodilla; es decir; que
durante la marcha ella misma tenderá a extenderse en el momento que es requerido.
¾ 3R15 (ver figura 5.c): (prótesis de rodilla de seguridad) Modelo de un eje simple de
rotación con freno activado por el peso del paciente. Durante la marcha al apoyar el pie
y transmitirle carga, la rodilla se tranca sin importar que haya algún ángulo de flexión,
dándole una gran estabilidad al caminar. El sistema de extensión de la pierna es
independiente, externo y se coloca de forma opcional.
¾ 3R43 (ver figura 5.d): Modelo de un eje de rotación con cilindro hidráulico como
control del movimiento pendular de la pierna.
En la tabla 2 se resumen las características más importantes de algunos de los modelos
que tiene Otto Bock. Se busca con esta tabla ilustrar la cantidad de variantes en los modelos y se
podría decir que hay un modelo para cada tipo de paciente. Es importante destacar el efecto de
reducción de peso logrado con la utilización del titanio; el modelo 3R15 es igual al 3R35 y el
3R43 al 3R44 con la salvedad del material, nótese la diferencia de peso.
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Para casi todos los modelos de sistema de extensión externa de la casa Otto Bock, se
utiliza el modelo impulsor 21B30 que como se observa en la figura 6 es sencillo y de poco peso.
Se basa esencialmente en la precarga de resortes durante la flexión y en el momento de despegar
el pie del piso queda libre de carga y retorna a su posición inicial por efecto de los resortes.
Figura 18. Sistema impulsor
3.2.2.1.- Alineación
Una vez elegida la prótesis, al momento de ensamblarla, se debe tener en cuenta por
donde pasa la línea de carga, y así poder realizar lo que se denomina la alineación, donde se
yuxtaponen las líneas de carga reales con los ejes idóneos, por donde deberían pasar las cargas.
Aquí influyen muchos factores como lo son el tipo de amputación realizada, tipo de cuenca,
modelo de rodilla y pie utilizado, altura del calzado a utilizar por el paciente, recomendaciones
médicas y problemas fisiológicos del mismo. Por lo tanto, para realizar una buena alineación se
debe tener conocimiento de variados aspectos por lo que se podría decir que cada alineación es
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única. De las cuatro vistas principales de la extremidad inferior, anterior, posterior, lateral
(externa) y medial (interna); las utilizadas para alinear la prótesis son la medial y la posterior.
Figura 19. Alineación de la prótesis 3R40 con diferentes tipos de pie
La alineación se realiza por partes, empezando de distal (parte más lejana del cuerpo) a
proximal (parte más cercana al cuerpo). En la vista posterior, la línea de carga debe pasar por la
parte media del pie y por el centro de la rodilla, dependiendo del tipo de cuenca pasará o no por
la parte media de la misma. El tipo de cuenca es de suma importancia ya que determina qué
dirección tendrá el eje del fémur y de esto depende cómo seguirá la alineación en las demás
partes proximales y cómo será el nuevo ciclo de la marcha a adoptar.
Desde la vista medial, la línea de carga debe pasar por la mitad del pie o con tendencia
hacia la parte posterior dependiendo del tipo de pie y del alto del tacón del zapato a utilizar, por
el centro de la rodilla y por el centro de la cuenca sin importar el tipo de ésta. Mientras más alto
el tacón del calzado la línea de carga se desplaza hacia adelante. En las figuras 19 y 20 se
muestran la alineación de dos modelos de rodillas con cuatro tipos diferentes de pie.
Figura 20. Alineación de la prótesis desde la vista medial para un modelo de rodilla 3R15
con diferentes tipos de pie.
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Físicamente se termina la alineación con el uso de los tornillos provistos para este fin.
Existen acoples en el tobillo, en la rodilla, tanto en la parte superior como en la inferior y, en la
base de la cuenca. Estos acoples son los que tienen tornillos en las cuatro direcciones y por
medio de éstos se puede orientar las piezas en cualquier dirección. Todos estos acoples deben
ser ajustados cuidadosamente.
El proceso descrito anteriormente se realiza en el taller tan sólo con las medidas
tomadas al paciente. Al finalizar se debe probar en el paciente e ir haciendo ajustes dependiendo
de la marcha y posturas del mismo.
3.2.3.- Algunas prótesis comerciales
En este apartado vamos a poder ver las prótesis de rodillas externas que nos ofrecen los
fabricantes, así como alguna de sus características. Hay muchísimos tipos de prótesis que
cumplen muchas funciones, pero para no extenderse en demasía solo se va a poder algunos
ejemplos.
3.2.3.1.- Otto Bock
La Otto Bock Health Care es una empresa fundada en 1919 por Otto Bock cuyo lema es
facilitar la vida sin limitaciones a los discapacitados, poniendo a su disposición productos de
alta tecnología. Desde sus comienzos esta empresa se ha encargado de fabricar prótesis y en los
últimos años, a través de la aplicación de nuevas tecnologías, ha desarrollado la primera pierna
computarizada completamente controlada por microprocesadores en el mundo.
- Para alta actividad
· 3R80
Eje simple de rotación con oscilación hidráulica y
control de fase de postura activado por el peso.
Nivel de actividad: K3, K4
Límite de peso: 100 kg / 220 lbs (amarillo)
Peso: 1100 g
Longitud: 60 mm
Ángulo de flexión: 135°
Indicaciones del paciente
Control = El paciente necesita buen control voluntario
de la prótesis.
Actividad = Actividades deportivas de alto impacto.
Cadencia, variable.
El paciente prefiere control de fase de postura para
descender escaleras paso sobre paso y caminar sobre
terreno irregular y colinas descendentes.
Características especiales
La rotación hidráulica permite una resistencia de flexión en todo el rango de movimientos de la
rodilla.
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La regulabilidad de la resistencia de flexión de fase de la postura permite al paciente caminar
con postura flexionada lo cual ayuda a absorber shock during the gait cycle.
· 3R45 & 3R95=1
Articulación de la rodilla de alumnio con
fase de control de balance hidráulico.
3R45
Nivel de actividad: K3, K4
Límite de peso: 125 kg / 275 lbs. (verde)
Peso: 350 g
Longitud: 40 mm
Ángulo de flexión: 135°
3R95=1
Nivel de actividad: K3, K4
Límite de peso: 75 kg / 165 lbs (red)
Peso: 340 g
Longitud: 40 mm
Ángulo de flexión: 155°
Indicaciones del paciente
Control = El paciente necesita buen control voluntario de la prótesis.
Actividad = Rodilla excelente para caminantes dinámicos quienes prefieren una unidad de
rodilla muy ligera.
Características especiales
Ligero, dinámico, hidráulico en paquete duradero.
Ajuste dinámico hidráulico sencillo.
- Para media actividad
· 3R60
Policéntrico de aluminio con fase de control de balanceo
hidráulico y mecanismo de postura flexionada.
3R60 & 360=KD
Nivel de actividad: K3
Peso límite: 100 kg / 220 lbs. (yellow)
Peso: 920 g
Longitud: 36 mm
Ángulo de flexión: 150°
3R60=1
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Nivel de actividad: K3
Peso límite: 75 kg / 165 lbs. (red)
Peso: 920 g
Longitud: 36 mm
Ángulo de flexión: 150°
Indicaciones del paciente
Control = El paciente necesita de bajo a moderado control voluntario de la prótesis.
Actividad = Ilimitada Unlimited community ambulation at a variable cadence, and low impact
sports such as golf.
Características especiales
Polycentric stance flexion mechanism allows up to 15 degrees of flexion at the knee at loading
response
Helps to absorb shock and keep the body's center of gravity on the proper pathway
Provides stance extension dampening to prevent the knee from "snapping back" into full
extension at terminal stance
- Baja actividad
· 3R22
Stainless steel single-axis constant
friction knee joint with internal
extension assist
Nivel de Actividad: K1, K2
Peso Límite:125 kg / 275 lbs. (green)
Peso: 530 g
Longitud: 37 mm
Ángulo de flexión: 120°
Indicaciones del paciente
Control = El paciente necesita moderado
control voluntario de la prótesis.
Actividad = Adecuado control de la
prótesis, single speed ambulation,
limited community ambulation
Características especiales
Constante de fricción constante
Asistencia de extensión.
3.2.3.2.- Hosmer.
La Hosmer es una compañía líder en la fabricación de prótesis fundada en 1912 por
D.W. Dorrance. Hoy en día ayuda a las personas amputadas mejorando su calidad de vida,
ofreciendo productos duraderos y a costos accesibles.
Algunos modelos de las prótesis que esta casa ofrece se presentan a continuación:
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Weight Activated Locking Knee (W.A.L.K).
Ofrece un grado extra de estabilidad.
Ajustes de sensibilidad para la fricción y estabilidad.
Incluye una rótula y una extensión ajustable.
La rodilla de Titanio soporta pesos de 300 libras y la de aluminio
de 220 libras.
Stabilized Pyramid Knee (S.P.K.)
Tiene un grado extra de estabilidad.
Ajustes de sensibilidad para la fricción y estabilidad.
Incluye una rótula y una extensión ajustable.
Soporta un peso de 220 libras.
Single Axis Locking Knee (S.A.L.K.)
Diseñado para ancianos y amputado con un nivel de actividad bajo.
Intercambiable con prótesis de rodillas similares de 35mm.
Lubrica los cojinetes protegiendo al eje, permitiendo un
funcionamiento no ruidoso.
Uso ajustable y de fácil acceso.
MightyMite® 4-Bar Knee
Diseñado para ancianos, niños y personas que pesen menos de 132
libras.
Tiene extensión ajustable.
Variedad de accesorios.
Construcción en aluminio que proporciona bajo peso.
La Altura es 95.3 mm (3.75”).
4-Bar CNES
Rodilla policéntrica de bajo peso y de extensión ajustable.
Estabilidad ajustable en cualquier nivel de actividad.
Bloqueo opcional operado con un accesorio y con una palanca en la
rodilla.
Disponible en dos configuraciones: alineable y no alineable.
3.2.4.- Últimos modelos protésicos.
La C-LegO (computerized leg) es una pierna computarizada controlada por
microprocesadores. Un microprocesador en la rodilla controla el ciclo completo de la marcha,
tanto en la fase de impulsión como en la fase de apoyo; a través de microsensores, que envían
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una señal con una frecuencia de 50 veces por segundo, se puede conocer en que fase de la
marcha se encuentra el amputado en tiempo real, por tanto se logra el máximo acercamiento a la
marcha natural.
Los sensores miden la flexión de la rodilla, la velocidad de flexión de la articulación y
la carga del pie; de esa manera el usuario puede dar pasos largos, cortos, caminar rápido, lento,
bajar escaleras, todo controlado por el ordenador del C-LegO.
Por medio de válvulas hidráulicas muy pequeñas la prótesis ajusta su comportamiento
en la fase de apoyo de la rodilla, así los movimientos que puede hacer el usuario son casi
naturales con una respuesta inmediata.
Por otra parte la C-LegO permite en caso de caídas evitar que la prótesis se flexione y así el
usuario no sufre lesiones en la pierna sana. La pierna computarizada es programada a través de
un ordenador portátil con software, mediante el cual los ajustes se pueden hacer al momento por
un técnico ortopédico, autorizado por la casa Otto Bock. Otra de las ventajas de esta nueva
prótesis es que la pierna sana no se sobrecarga y se minimizan posibles daños en la espalda y en
el aparato locomotor.
3C100 C-Leg
Solventa las necesidades individuales del amputado.
Protege al amputado al momento de caer.
Se adapta al movimiento el amputado.
Se adapta automáticamente a la velocidad de la marcha
tomando 50 mediciones por segundo y ajustando las válvulas
también 50 veces en un segundo.
Esta prótesis es recomendada para personas con alto nivel de actividad y con peso hasta
125 Kg. Con esta prótesis el amputado puede caminar fácilmente por desniveles y superficies
irregulares. Se adapta al movimiento en el momento en que éste ocurre.
El control de la postura de la C-Leg permite distribuir la carga equitativamente entre la
pierna y la prótesis, evitando la sobrecarga, tropiezos y caídas por parte del amputado.
Funciona con baterías que se puede cargar cada noche y tiene un sistema de seguridad
que avisa cuando se esta acabando la energía.
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Single- axis 3R80 modular knee joint.
Con esta prótesis se desarrolla un sistema
hidráulico rotativo controlando los fluidos de la rodilla
en flexión y logrando mayor estabilidad en la postura
sin retraso.
Tiene la habilidad de descender cuestas y
escaleras paso a paso. En la parada hay una extensión
confortable gracias a la amortiguación integral.
Otros modelos innovadores que podemos encontrar son las prótesis biónicas, prótesis
para deporte de alto rendimiento, etc. A continuación vemos algunas de las características de
estas prótesis.
Esta es una prótesis que planean ofrecer
estudiantes de Ingeniería Biónica de la Unidad
Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y
Tecnologías Avanzadas del Instituto Politécnico
Nacional en Ciudad de México, que logrará un
menor costo y será muy ligera. Posee un sistema de
amortiguación a los impactos que evita que el
muñón sufra heridas. Los materiales utilizados son
acero inoxidable y aluminio, está diseñada para
pacientes entre 70 a 100 Kg. El diseño se
desarrollará mediante un software denominado
Visual Nastran por medio del cual se analizará la
eficiencia y funcionalidad de la prótesis.
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Prótesis transtibial para deporte de alto rendimiento en pista, modular, en carbón con pie
Flexfoot
3.2.5.- Videos de prótesis externas.
A continuación podemos observar algunos videos donde se hacen pruebas de prótesis de
pierna completa para personas con amputación por encima de la rodilla. Los videos
corresponden a la pierna ortopédica c-leg que hemos visto en apartados anteriores.
Videos\1st-day-c-leg.asf
Videos\1st-day-c-leg-no-sleeve.asf
Videos\c-leg - escaleras y rampa.mpeg
Videos\c-leg - marcha lenta.asf
Videos\c-leg - marcha rapida.asf
Videos\hiparticulation-hill.asf
Videos\hipstairsleipzig.mpg
Aquí se puede observar cómo a avanzado la tecnología y cómo las personas con
discapacidad pueden llegar a tener una buena calidad de vida con estas prótesis de alta
tecnología.
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4.- CONCLUSIONES
Una vez realizado el análisis de los tipos de prótesis que existen y de las causas por las
que se usan unas u otras podemos concluir que esta materia está bastante avanzada. Pero aún
queda mucho camino para recorrer ya que las prótesis externas actuales no son del todo
controlables por las personas como una pierna normal.
En cuanto a las prótesis internas podemos decir que no tienen tan amplio horizonte
como las prótesis externas, ya que lo único que realizan es la función de los huesos de la rodilla
que se han ido desgastando. El campo donde más pueden ir avanzando estas prótesis es en el
campo de los materiales, se tiene que intentar que sean lo más ligeros posibles así como que
sean lo más resistente posible.
En cuanto al horizonte de las prótesis externas tenemos el campo de la informática y de
la electrónica. Estas dos aéreas pueden hacer avanzar la tecnología de las prótesis haciendo que
la calidad de vida de las personas amputadas sea mucho más satisfactoria. Se están estudiando
métodos para hacer que el cerebro pueda controlar las prótesis mediante el pensamiento y los
impulsos eléctricos.
Todo esto hace que todavía quede mucho para poder simular, con todas las garantías
mecánicas y estéticas, la simulación de la articulación más compleja del cuerpo humano, pero
poco a poco vamos avanzando de forma rápida.
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5.- BIBLIOGRAFIA Y REFERENCIAS
La bibliografía utilizada es básicamente los apuntes de la asignatura y algunas pequeñas
cosas sacadas de libros de la biblioteca.
Niwa, Shigeo (1992): Biomechanics in orthopedics, Tokyo [etc.] : Springer , cop.
1992
Aguado Jódar, Xavier (1997): Biomecánica fuera y dentro del laboratorio, León :
Universidad, Secretariado de Publicaciones
Páginas visitadas
http://www.traumazamora.org
http://www.orthopodsurgeon.com
http://www.essexhipsurgeon.co.uk
http://www.orthopalm.com/tutoriales.htm
http://www.dartmouth.edu/~anatomy/knee/index.html
http://www.skihealth.com/knee_anatomy.htm
http://www.ottobockus.com/products/lower_limb_prosthetics/knees.asp
http://www.avera.org/adam/esp_ency/article/000006.htm
http://www.fonendo.com
http://www.hosmer.com/products/knees/index.html
http://www.iespana.es/trabajosdemedicina/rodilla.htm
http://pcs.adam.com/ency/article/000006.htm
http://www.protesismarquez.com.mx/pmi.htm#inicio
http://www.rae.es/
http://www.reforma.com/universitarios/articulo/287517/
http://www.sccot.org.co/bancoconocimiento/O/Orto_v16n1abril_rodilla/ortopedia_rodilla.h
tm
http://www.zambon.es/areasterapeuticas/02dolor/WMU_site/TR2C1200.HTM
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