Malucs i genolls artificials

2010/07/01 Kortabitarte Egiguren, Irati - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Osasuna
• Medikuntza

Quan el dolor de maluc o de genoll és insuportable i aquest dolor altera la vida i la qualitat de vida, la millor solució és col·locar una pròtesi. Encara que existeixen pròtesis articulars de l'organisme, les més implantades són la de maluc i la de genoll. Es tracta d'una de les intervencions quirúrgiques més habituals en la CAPV, la tercera. Anualment s'implanten en la CAPV 35.000 pròtesi de maluc i genoll, ja que l'única solució en molts casos per a eliminar el dolor i recuperar la mobilitat articular.

No és d'estranyar que el maluc i els genolls sofreixin nombroses lesions, articulacions que ens permeten caminar, córrer, ajupir-se i realitzar altres activitats habituals, a més de mantenir el pes de tot el cos. "Per això, si l'articulació està erosionada (com ocorre en el cas de l'artrosi), es recomana la seva substitució total per una pròtesi", explica Jaime Usabiaga, director del Servei de Cirurgia Ortopèdica i Traumatologia de l'Hospital Donostia i catedràtic de Cirurgia Ortopèdica i Traumatologia de la UPV.

A pesar que en els últims anys les pròtesis han estat cada vegada més acceptades i s'ha estès el seu ús, això no menysprea les preocupacions que els pacients poden tenir davant una operació d'aquest tipus: "Quant em dura la pròtesi? ", "em donarà problemes? ". Aquest tipus de preguntes estan acostumades als metges. Per a respondre a tots ells, els experts es basen en experiències anteriors. I és que preveure la durada de les pròtesis no és una tasca fàcil. El problema de les pròtesis és que en els bancs d'assaig es pot fer poc. "En definitiva, en els pacients es veu provat quant durarà una pròtesi, si funcionarà o no, etc. No hi ha models animals de recerca de pròtesi, entre altres coses perquè no hi ha animals de dues potes. L'animal més semblant a l'ésser humà és el mico i, no obstant això, no s'utilitza per a realitzar proves amb pròtesis, ja que sovint utilitza les mans. Així que tant els malucs com els genolls no suporten la mateixa càrrega", explica Usabiaga.

La predicció de la resposta a la pròtesi de l'una o l'altra persona és pràcticament impossible. Per això intenten deixar clar als pacients que la pròtesi pot fracassar. Els problemes poden sorgir des del primer moment de la implantació de la pròtesi. El primer problema immediat, que pot aparèixer en les primeres setmanes, és la infecció. "La taxa d'infecció és aproximadament de l'1%, és a dir, s'infecta l'1% de les pròtesis de maluc i genoll que implantem", explica Usabiaga. El segon problema immediat és l'embolismo. Per això, abans de la intervenció se sotmet als pacients a un tractament preventiu de l'embolismo per a reduir els riscos d'aprimament de sang i embòlia. També hi ha problemes que apareixen més tard, com la infecció tardana i la relaxació de la pròtesi. "En el moment en què la pròtesi es mou, es comporta com una escata, fent un forat en l'os. Això és molt dolorós".

Per a evitar o reduir els problemes que poden ocasionar les pròtesis, els experts treballen en diferents àmbits: D'una banda, prevenen els principals problemes: infeccions i embòlies. D'altra banda, s'està treballant en el camp dels materials, és a dir, en la recerca de nous materials que permetin superar aquests problemes i allargar la supervivència de les pròtesis.

Salsa de materials

El Dr. Usabiaga porta anys treballant en el camp de les pròtesis i, a la vista de la història de les pròtesis, afirma que en el seu desenvolupament s'han utilitzat onze tipus de materials: "vidre, alumini, ivori... Però les matèries primeres eren de baixa qualitat i moltes pròtesis van fracassar".

En les pròtesis actuals, l'arrel de la pròtesi és gairebé sempre metàl·lica. Entre els metalls predomina el titani, sobretot en el cas de les pròtesis de maluc, ja que la seva elasticitat és similar a la de l'os. No obstant això, també s'utilitzen aliatges cromo-cobalt, entre altres. A més, en alguns casos, aquests metalls o aquests aliatges els recobreixen amb mineral d'hidroxiapatita per a millorar la fixació entre metall i os. En el cas de les pròtesis de genoll, no obstant això, no utilitzen titani sinó acer o els seus aliatges. "De fet, han vist en diversos experiments que el titani es trenca. És possible que es trenqui per ser tan elàstic".

En l'articulació del maluc intervenen dos ossos: el fèmur i la pelvis. El cap del fèmur és una espècie d'esfera o bola que entra en el buit o forat que té la pelvis per a ell. La intervenció consisteix en l'extracció del cap del fèmur i la inserció de l'arrel de la pròtesi en el fèmur. El cap del fèmur se substitueix per una bola de metall, ceràmica o plàstic. També afegeixen una espècie de barret en la pelvis. Aquest barret o tapa pot ser metàl·lic, ceràmic o plàstic. El fregament entre aquests dues components --bola-barret - ha generat al llarg dels anys nombrosos problemes que encara genera i l'objectiu dels quals és esmenar-los, reduint en la mesura del possible el desgast que pot produir-se entre tots dos components.

En aquests dos elements o components s'utilitzen principalment quatre parelles: metall/metall, plàstic/metall, plàstic/ceràmica i ceràmica/ceràmica. D'aquests quatre models, el metall/metall és una combinació que molts investiguen de nou i que pot tenir un futur prometedor. "Jo he conegut dos intents de metall/metall que han fracassat. Aquest és el tercer intent i veurem què passa", ha explicat Usabiaga. "Als EUA, per exemple, aquesta parella o combinació està prohibida a dones en edat reproductiva. No és clar que algunes partícules no passin a la sang i que no puguin causar problemes en els fetus de les dones embarassades", ha afegit.

De fet, una de les novetats actuals són les pròtesis de recobriment de canvi formades pel parell metall-metall. "Són pròtesis pensades per a joves i una de les seves característiques és que la seva primera modificació se simplifica molt", explica Usabiaga. "Per contra, el seu desavantatge és que a curt termini donen més problemes, ja que són més difícils d'implantar que les pròtesis de maluc convencionals. De fet, el menor error que es pot cometre durant la intervenció quirúrgica durant la implantació de la pròtesi també és problemàtic. Si els superem, tenen un futur prometedor", afirma el metge.

No obstant això, aquesta parella no és l'única combinació d'investigadors, i molts dels investigadors coincideixen que la combinació ceràmica/ceràmica pot garantir el millor fricció entre els seus components. És un material resistent que allibera poques partícules, però alhora fràgil, podent esquerdar-se o esquerdar-se en cas de cop.

La recent tesi doctoral publicada per l'enginyer donostiarra Nere Garmendia pot ajudar a solucionar aquest problema. Garmendia ha volgut demostrar que es pot evitar que s'esquerdin les pròtesis de ceràmica. Per a això ha afegit nanotubos de carboni a una matriu o base de circ per a augmentar la seva duresa. "La clau és treballar en la nanoescala", afirma Garmendia. En els seus experiments amb el circ ha conclòs que en 12 anys aquest material està molt obsolet. "L'ús de nanotubos de carboni i nanopartícules de circ, a més de la matriu de circ, no permet l'envelliment durant més de 30 anys", ha afegit.

Els plàstics o polietilè, per part seva, són més fàcils d'erosionar, però en tenir la capacitat d'esmorteir els cops, són menys fàcils de trencar. "Sens dubte, cada material té els seus avantatges i inconvenients", explica Usabiaga.

Amb o sense ciment

Un altre aspecte important és pegar la pròtesi a l'os. Una opció és utilitzar ciment. El traumatòleg anglès John Charnley va ser pioner en la utilització del ciment en la seva pròtesi. El traumatòleg anglès va implantar una de les primeres pròtesis de maluc permanents a la fi dels anys 50 i principis dels 60. "Aquestes pròtesis es pegaven a l'os amb ciment i sovint causaven els danys, no la pròpia pròtesi. I és que a causa de l'erosió és possible que el ciment deixi anar diverses partícules, i que aquestes partícules estranyes a l'organisme puguin formar una inflamació o relaxar la pròpia pròtesi", explica Usabiaga.

"El ciment pega immediatament la pròtesi a l'os. Pot dir-se que el pacient surt del quiròfan amb la pròtesi pegada a l'os. En teoria, l'endemà el malalt és capaç de caminar. No obstant això, quan fixem les pròtesis sense ciment, l'os triga a adherir-se correctament a la pròtesi", ha afegit.

Disminució de l'ús de ciment. No obstant això, encara hi ha casos en els quals l'ús de l'os és obligatori per al personal mèdic, entre altres coses quan l'os és de baixa qualitat.

"La fixació i la fricció són dos elements essencials d'una pròtesi amb o sense ciment. És a dir, la fixació dels elements que es peguen a l'os ha de ser duradora i els materials no han de desgastar-se en la fricció entre el cap i el barret", ha subratllat Usabiaga. La pròtesi que no se separa de l'os i que no s'erosiona seria eterna i, lògicament, és el que pretenen tots els metges i investigadors experts en la matèria.