Palabras clave
Biomecánica - reparación tendón flexor - injerto tendinoso - transferencia tendinosa
Keywords
biomechanical - flexor tendon repair - tendon graft - tendon transfer
Introducción
El objetivo principal de una sutura tendinosa es que sea lo suficientemente resistente para que permita una movilidad activa precoz, ya que supone una mejora en los resultados de las reparaciones al disminuir las adherencias y mejorar la cicatrización de los tendones.[1]
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[3] Una técnica de sutura ideal debe presentar la suficiente resistencia para prevenir su rotura y la formación de un gap a la vez que presenta una mínima reacción y lesión en el tendón.[2]
El método de sutura más comúnmente utilizado consta de una sutura central o core y una sutura epitendinosa,[3]
[4] mientras que en el caso de la sutura de tendones diferentes para injertos o transferencias tendinosas no se hace dicha distinción.
Cada cirujano debe elegir su técnica de elección teniendo en cuenta las características biomecánicas que presenta dicha sutura, y para ello debemos entender dichos estudios. El presente texto pretende recoger los aspectos fundamentales de los estudios biomecánicos, así como los conceptos más destacados de las suturas desde un punto de vista únicamente biomecánico.
Estudios Biomecánicos de las Suturas Tendinosas
Estudios Biomecánicos de las Suturas Tendinosas
Modelos Utilizados
In vitro: este tipo de trabajos son los más frecuentes en la literatura. Se trata de estudios que analizan desde el punto de vista biomecánico las suturas en el momento cero de la reparación sin tener en cuenta la capacidad de cicatrización del tendón. Los más frecuentemente utilizados cuando se trata de estudios in vitro son los tendones humanos y porcinos,[5]
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[8] aunque también se han utilizado de perro,[9] oveja,[10] conejo[11] y gallina.[12] Es importante conocer que existen diferencias desde el punto de vista biomecánico. Así, la fuerza necesaria para desgarrar un punto bloqueado a nivel de la zona II de un flexor porcino y ovino es mayor que en el tendón humano, y eso se debe a la diferencia en la microestructura que presenta mayores ondulaciones haciéndolos más resistentes.[13] Por tanto, no debemos comparar las conclusiones de dos estudios que utilicen tendones de especies diferentes ni extrapolar resultados absolutos (en cuanto resistencia de la sutura), de dichos estudios, a nuestra práctica clínica habitual. Lo ideal, cuando se trata de estudios in vitro, es utilizar tendones humanos, aunque su principal limitación es la disponibilidad.
In vivo: Son mucho más escasos por su dificultad y por las limitaciones éticas que presentan. Descartados los tendones humanos por razones obvias, los conejos[11] y recientemente los pavos[14] son los modelos más utilizados. Tiene la ventaja de que son capaces de medir las propiedades biomecánicas en las fases tempranas de la curación. Ese hecho cobra importancia ya que sabemos que la resistencia de los tendones disminuye los primeros días siendo mínima a los 5–7 días en el caso de reparaciones primarias y a las 2 semanas en el caso de los injertos o transposiciones.[11] Los tendones de los conejos son extrasinoviales y simulan el ambiente de los injertos o transferencias tendinosas, pero son tendones más elásticos y gomosos que los humanos.[15]
Test Biomecánicos
Opciones de Máquinas y Tipos de Ensayos
La práctica totalidad de los estudios biomecánicos se llevan a cabo con máquinas de carga axial que realizan una tracción de ambos extremos tendinosos linealmente ([Fig. 1]). Existen además contados artículos[3]
[16] que utilizan un modelo de tracción curvilíneo para simular de una manera más real el movimiento del tendón, en el cual durante la flexión del dedo se produce una concentración de las fuerzas en el vértice de la curvatura.[3]
Fig. 1 Modelo de máquina de tracción axial.
Además, los estudios pueden realizarse mediante una única tracción hasta alcanzar el punto máximo de rotura, o por el contrario realizar un ensayo cíclico en el cual se intenta analizar el comportamiento de la sutura ante movimientos repetidos.[5]
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Datos más Importantes de los Estudios Biomecánicos
De cada ensayo de tracción se obtiene una curva de carga-deslizamiento ([Fig. 2]) hasta obtener el fallo de la sutura y a partir de dicha curva se obtienen algunos datos necesarios:
Fig. 2 Modelo de gráfica de fuerza-desplazamiento obtenida tras un ensayo de tracción. Fuerza máxima (a), rigidez (b) y energía absorbida (c) son los principales datos que se extraen de ella.
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Fuerza máxima: representado por el punto más alto de la gráfica, siendo su unidad de medida el newton (N). Es el valor que más importancia adquiere en los estudios biomecánicos, probablemente por su fácil interpretación y por el hecho de que no permite muchas interpretaciones subjetivas.
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Rigidez: se obtiene calculando la pendiente lineal trazada en la parte media de la curva y se representa en forma de razón entre la fuerza aplicada y el desplazamiento obtenido, en nuestro caso N/mm2. Su uso e interpretación en los estudios biomecánicos de suturas tendinosas es discutido, ya que se duda que una mayor rigidez en un tendón reparado se traduzca en un beneficio clínico.
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Energía absorbida: se obtiene calculando el área bajo la curva de la gráfica de carga-desplazamiento y no está claro la transcendencia clínica que presenta dicha variable.
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Resistencia al gap
: el objetivo de los estudios que tratan de medir ese parámetro consiste en averiguar la fuerza necesaria para que aparezca un gap. La mayoría de los artículos, utilizan los 2mm como medida estándar, aunque existen los que sitúan los 3mm como límite para una correcta cicatrización.[2]
[8] La aparición del gap se traduce clínicamente en una peor cicatrización, mayor formación de adherencias y atrapamientos a nivel de las poleas.[3] La mayoría de estudios que tratan de analizar el gap lo hacen midiéndolo tras un ciclo de cargas, ya que si se utiliza una tracción lineal hasta el fallo no puede medirse. Al margen del método utilizado, la resistencia al gap, junto a la fuerza máxima resultan los datos de mayor relevancia a la hora de analizar un estudio biomecánico de suturas tendinosas. Únicamente destacar que en el caso de suturas que presenten una aposición de los extremos, como en el caso de los injertos o transferencias, el cálculo de la resistencia al gap deja de tener sentido.
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La fuerza de fatiga: utilizado en pocos artículos ha sido definida como el producto de la fuerza aplicada por el número de ciclos antes de la rotura.[8] Presenta el mismo significado clínico incierto que la energía absorbida, pero en este caso más propios para estudios cíclicos.
Biomecánica de las Reparaciones Primarias
Biomecánica de las Reparaciones Primarias
Sutura del Core
La sutura del core influye principalmente en la fuerza máxima, rigidez y energía absorbida, y parcialmente en la resistencia al gap. Los principales factores que influyen en la sutura del core son:
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Material de sutura: facilidad de uso, mínima reacción de los tejidos y mayor fuerza son las características deseadas de un material de sutura. Existen multitud de materiales disponibles, y actualmente la preferencia del cirujano suele venir dada por su experiencia particular más que por una evidencia científica.[2] Diferentes estudios han concluido que la sutura de Ethibond (Ethicon, Someville, NJ, USA), presenta una mayor resistencia cuando se le compara con Ethilon (Ethicon, Someville, NJ, USA), Prolene (Ethicon, Someville, NJ, USA) y Supramid (S. Jackson, Alexandria, VA, USA).[17]
[18] En los últimos años la utilización del FiberWire (Arthrex, Naples, FL) para las suturas tendinosas ha aumentado.[2] Dicha sutura ha demostrado resistencias superiores a la del Ethibond, Nylon y Prolene, de hecho, Brockardt y cols., demostraron que una sutura de Kessler de dos hebras con FiberWire (Arthrex, Naples, FL) equivalía a una sutura de 4 hebras cruzadas con Supramid.[17] Se han llegado a publicar fuerzas de hasta 124N cuando se ha utilizado el loop de FiberWire (Arthrex, Naples, FL) en la sutura Lim-Tsai modificada de 6 hebras.[19] Pero el FiberWire (Arthrex, Naples, FL) no está exento de problemas, ya que presenta un diámetro mayor que la misma categoría que otras suturas lo que significa que si medimos la resistencia de la sutura en proporción a su área transversal, esta sólo sea un 10% más fuerte que el Ticron (Syneture, Norwalk, CT, USA),[20] además su dificultad para obtener un anudado seguro ha provocado la aparición de estudios que analizan la configuración del nudo y su resistencia en ese tipo de sutura.[21]
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[23] Tal es así que cuando se comparan Ethibond, Ethilon, Surgilon y PDS II y se utiliza un anudado quirúrgico habitual, Surgilon (multifilamento de Nylon), presenta una mayor resistencia a la rotura, en cambio, cuando la sutura se realiza con 4 bucles adicionales al anudado habitual, FiberWire (Arthrex, Naples, FL) presenta la mayor resistencia.[24]
Aunque algunos autores han demostrado que las suturas absorbibles (Maxon, PDS…) presentan resistencias que permiten una movilización precoz son cada vez menos utilizadas para las suturas tendinosas por su pérdida de fuerza en el tiempo y su elevada elasticidad.[2]
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Diámetro de la sutura: los calibres más utilizados en suturas tendinosas del core son el 3–0 y el 4–0, aunque se han utilizado también suturas de 2–0 (abandonado por su excesivo aumento del volumen a nivel de la sutura) y 5–0 (poco utilizado por su insuficiente resistencia).[2] Test biomecánicos han demostrado que la sutura 3–0 en comparación con la 4–0 presenta un aumento de la fuerza de alrededor del 50%,[25]
[26] aunque utilizados en una sutura de 4 hebras cruzadas y bloqueada la sutura 3–0 no ha demostrado ser superior en cuanto a fuerza máxima y resistencia al gap que la de 4–0.[27] Como veremos más adelante, el número de hebras que atraviesan el core es otro de los factores que influyen en la resistencia de una sutura y una de las limitaciones del uso de suturas 3–0 es su dificultad a la hora de realizar configuraciones de 8 hebras con el fin de aumentar la resistencia, ya que presentan un área transversal desproporcionada en comparación con la del tendón para llevar a cabo ese tipo configuraciones. Siguiendo esa línea, Osei y cols., demostraron que la utilización de una sutura tipo Ethibond de 4–0 y 8 hebras resulta un 43% más resistente que la misma sutura de 3–0 y 4 hebras.[26] Aunque no puede tomarse como una afirmación estricta, por regla general hemos de pensar en suturas de 3–0 para configuraciones de 4 hebras y suturas de 4–0 para configuraciones de 6 y 8 hebras[28]
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La configuración de la sutura: existen trabajos que comparan dos suturas diferentes que utilizan el mismo material, diámetro, número de hebras. Kang y cols., han postulado que la mayor resistencia al gap en estudios cíclicos de la sutura tipo Tang vs la Lim-Tsai modificada se debe a que la primera utiliza suturas multiplanares y tres hebras dobles independientes en comparación a la sutura uniplanar y con una hebra doble continua que utiliza la Lim-Tsai modificada. Ninguno de esos factores -suturas multiplanares y uso de una hebra contínua o varias hebras- ha sido estudiado de manera independiente y por tanto es difícil afirmar que se trate de factores que influyen positivamente en la resistencia de la sutura. Desde un punto de vista estricto únicamente es cierto que una configuración determinada es superior a la otra, el resto de afirmaciones todavía no han sido probadas científicamente. De igual modo, Kozono y cols[8] encuentran en la sutura asimétrica de Pennington, una mayor resistencia a la fatiga cuando se le compara con las suturas triple loop (tres suturas dobles tipo Tsuge) y con la sutura Yoshizu #1, utilizando en los tres casos el mismo número de hebras y el mismo material (Monofilamento Nylon 4–0).
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Número de hebras: Es una creencia ampliamente aceptada que el aumento del número de hebras que atraviesan el core supone un aumento proporcional de la fuerza máxima de la sutura así como de la resistencia al gap.[2]
[29] En un estudio in vivo, Winters y cols., demostraron que a las 3 semanas de la reparación la fuerza máxima de una sutura de 8 hebras es un 49% mayor ascendiendo al 117% a las 6 semanas cuando se le compara con configuraciones de 4 hebras.[30] Recientemente, algún estudio ha puesto en entredicho esa afirmación.[31] Dichos autores han acuñado un nuevo término denominado “eficiencia constructiva” de una sutura, afirmando que la resistencia final de la sutura no es proporcional al número de hebras utilizadas multiplicadas por la resistencia de una única hebra de dicho material, haciendo hincapié en la disposición de dicha sutura.[32] Aún así los autores del presente artículo pensamos que no se ha de confundir y mezclar ambos conceptos. Resulta lógico pensar que a mayor número de hebras mayor resistencia de la sutura, aunque dicho aumento pudiera no ser siempre directamente proporcional, y por otro lado resulta obvio pensar que la disposición de la sutura también influye en la resistencia de la sutura, son dos conceptos compatibles no excluyentes. La utilización de suturas con doble loop para aumentar la resistencia de las suturas tendinosas es un hecho controvertido actualmente. Así, Calfee y cols., afirman que las propiedades mecánicas de una sutura -Kesler modificado- utilizando sutura simple es significativamente mayor que las que utilizan suturas tipo loop.[33] Aunque no se trata de un aspecto biomécanico, la utilización de las suturas tipo loop tienen la ventaja de permitirnos aumentar el número de hebras con la mitad de pasos a través de los extremos del tendón, lo que da lugar a suturas más fáciles de realizar, y este es un hecho que al margen de las discusiones sobre las suturas con loop o simples debe ser tenido en cuenta a la hora de elegir la sutura más adecuada. Pero es precisamente el mayor número de pasos a través del tendón, obteniendo así más interacciones entre el tendón y la sutura lo que postulan los autores, es el motivo de que las suturas simples tengan mayores propiedades mecánicas que las suturas tipo loop.[33] Hasta hace unos años, la amplia mayoría de cirujanos, utilizaban técnicas de 4 hebras pues resulta un buen equilibrio entre la fuerza máxima y la facilidad de realización de la sutura,[34] sin embargo, la aparición de nuevas configuraciones y suturas tipo loop ha hecho que cada vez más se utilicen configuraciones de 6 u 8 hebras.[5]
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El tipo de agarre al tendón: aunque existen numerosos estudios que defienden que los agarres bloqueados aumentan la resistencia, recientemente Lim y cols han postulado que el aumento de la resistencia de la sutura asimétrica Lim-Tsai respecto a la Lim-Tsai modificada podría deberse a la utilización de puntos de anclaje no bloqueados al tendón, lo que originaría una transmisión más suave de las cargas a través de las hebras.[6]
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La tensión de la sutura: se trata de uno de los factores menos estudiados por su dificultad en la aplicación clínica, ya que hasta la fecha no resulta posible cuantificar el acortamiento tendinoso a costa de una determinada tensión a nivel de la sutura del core. A pesar de ello, se recomienda un pretensado de las suturas en cada paso, así como antes del anudado con el objetivo de equilibrar las cargas que soportan cada una de las hebras.[2] Dicha tensión influye positivamente en la fuerza de gap y en la rigidez pero parece que tiene poca influencia en la fuerza máxima.[3] Estudios biomecánicos han demostrado que un acortamiento del 10% del tendón supone un aumento significativo de la fuerza de gap sin que ello suponga un aumento del volumen a nivel de la sutura.[35]
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Tipo de nudo y su localización: El tipo de nudo a realizar en cada sutura es un aspecto que ha cobrado importancia con la aparición de suturas sintéticas como el Fiberwire (Arthrex, Naples, FL, USA). Partiendo de estudios previos que afirmaban la necesidad de utilizar más vueltas en los nudos con ese material para evitar el fracaso de la sutura[23] con el consiguiente aumento de volumen de la sutura, Jiang y cols[36] platearon un estudio acerca del tipo de nudo más resistente en suturas tipo FiberWire (Arthrex, Naples, FL, USA), concluyendo que el nudo anti-slip presenta la mayor resistencia pero a costa de un mayor volumen del mismo. Aún así, los autores aconsejan el nudo 1 = 1 = 1 = 1 = 1 por presentar la mejor relación fuerza/volumen y por ser un nudo que presenta suficiente fuerza para realizar una rehabilitación con movilidad activa precoz. En cuanto a la localización del nudo Chang y cols concluyen en uno de sus últimos trabajos que, modificando la localización del nudo en la sutura Lim-Tsai modificada y colocándolo extratendinosamente, se aumenta la fuerza máxima y la resistencia al gap, al obtener una mejor distribución de las cargas.[7] Aunque extrapolar dicho concepto a todas las suturas puede resultar una equivocación, trabajos como este y el hecho de que la colocación del nudo intratendinosamente aumenta el material en la zona de cicatrización, han de tenerse en cuenta a la hora de elegir la sutura más adecuada. El término extra o intratendinosamente utilizado habitualmente se refiere a la colocación de un nudo entre ambos extremos tendinosos lo que origina una mayor interposición de material en el lugar de la cicatrización o a la colocación del mismo sobre la superficie el tendón a cierta distancia de los extremos seccionados, pero dichos términos deben ser actualizados, pues existen suturas[37] en las que el nudo se encuentra a distancia de la zona de reparación pero intratendinosamente, lo que evita los problemas de deslizamiento que ocasiona la localización del nudo sobre la superficie del mismo.
Sutura Epitendinosa
A la sutura epitendinosa se le otorga una capacidad de mejora de la biomecánica de las suturas, especialmente a expensas de mejorar la resistencia al gap, no siendo un factor que influya significativamente en la fuerza máxima,[38] aunque el porcentaje de aumento de la fuerza máxima y de la resistencia al gap es diferente según el tipo de sutura del core.[39] De hecho, estudios in vivo y ex vivo han demostrado que la configuración de la sutura epitendinosa -recomendando un agarre de 2mm-, junto al diámetro de la sutura y número de hebras del core suponen factores principales en la mejora de la resistencia de una sutura, mientras que el tamaño de la sutura epitendinosa y el tipo de agarre de la sutura del core suponen factores secundarios.[40]
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La sutura epitendinosa cruzada ha demostrado soportar cargas un 245% mayores que las soportadas por la sutura epitendinosa simple continua.[42] Aún así la sutura epitendinosa simple continua es ampliamente utilizada por su fácil realización.[8]
Aunque como hemos visto la sutura epitendinosa tiene la capacidad de aumentar la resistencia de la sutura, su principal función se ha relacionado con la mejora del volumen en la zona de unión de ambos extremos reparados con el fin de mejorar el deslizamiento, evitando la formación de adherencias.
Biomecánica de las Reconstrucciones Tendinosas
Biomecánica de las Reconstrucciones Tendinosas
Técnica Pulvertaft y los Factores que Influyen en su Resistencia
La unión de dos tendones mediante el entrelazado de Pulvertaft (PT) descrita hace más de 60 años,[43] continúa siendo el método gold estándar para injertos y transferencias tendinosas.
En cuanto al número de entrelazados que deben realizarse existe controversia. Existen estudios que han demostrado un aumento lineal de la fuerza máxima directamente proporcional al número de entrelazados desde uno a cuatro,[44] mientras que otros autores no encuentran diferencias entre 2 y 3 entrelazados siendo la diferencia estadísticamente significativa cuando se utilizaron 4 entrelazados.[45]
Gabuzda y cols[44] demostraron que la utilización de puntos cruzados presentaban mayores valores de fuerza máxima que los obtenidos con puntos horizontales, hasta el punto que 3 entrelazados con puntos cruzados presentaban una resistencia comparable a 5 entrelazados con puntos horizontales. Tanaka y cols[46] proponen puntos a nivel de las esquinas de las uniones tendinosas en cada lazada pues resultan tan resistentes como los puntos cruzados, pero al ser más superficiales presuponen que permite una mejor cicatrización de los tendones al afectar menos la vacularización.
Se ha de tener en cuenta que el tamaño de los tendones que se utilizan como donantes influyen en la resistencia final de la sutura, ya que la unión mediante PT de tendones flexores superficiales y profundos presentan fuerzas máximas que permiten una movilización precoz, siendo ellas muy inferiores cuando el donante es un tendón palmar largo y la mitad cuando el donante es un plantar delgado.[47]
Otras Técnicas Propuestas en la Literatura
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Side to Side: descrito por Brown y cols., utiliza solo un entrelazado y posteriormente ambos extremos se solapan uno a otro y se suturan con puntos cruzados en ambos lados.[48] Dicha técnica presenta valores superiores a los de PT en cuanto a fuerza máxima se refiere, con un volumen a nivel de la unión tendinosa similar en estudio sobre tendones extensores humanos.[49]
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Técnica Lasso: descrita por Bidic y cols., presenta una fuerza máxima ligeramente inferior a la PT siendo no significativa esa diferencia.[50] Los autores defienden su uso, por su facilidad y rapidez y porque necesita menos longitud de tendón, aunque la unión resultante es más voluminosa que la PT.
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Técnica Espiral: presenta fuerzas máximas similares al PT, presentando un mayor volumen a nivel de la sutura y una mayor necesidad de longitud tanto del tendón receptor como del donante.[51]
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Técnica Loop: De Smet y cols[52] presentaron los resultados de un estudio biomecánico donde la unión tipo loop presentaba una mayor fuerza máxima respecto al PT, pero consideraban una limitación la poca superfice de contacto que existía entre ambos tendones lo que podría provocar una peor cicatrización. Pero dicha suposición quedó desmentida con el estudio in vivo donde la unión tipo loop demostró presentar una mayor fuerza máxima y energía absorbida cuando se comparó con una técnica de entrelazado en ambos extremos -no era una técnica PT convencional- a las tres semanas de la sutura, no existiendo diferencias a las 4 semanas. Cabe destacar que ese trabajo demostró que la disminución de la fuerza máxima presenta su pico más bajo a las 2 semanas de la cirugía[11]
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Técnica Step-Cut: descrito por Becker y cols., donde ambos extremos son cortados oblicuamente para después solaparlos siendo su objetivo principal no aumentar en exceso el volumen a nivel de la unión tendinosa.[53] Estudios realizados en modelos caninos no presentan diferencias biomecánicas comparadas con el PT pero sí un menor volumen en la unión tendinosa[9]
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Cow-Hitch: Dicha téncica que utiliza una lazada de un tendón sobre el otro, a pesar de mostrar una mayor fuerza máxima que el PT presenta dos limitaciones importantes, ya que uno de los extremos presenta dos cabos tendinosos y además debe hacerse con uno de los dos tendones libres, por lo que no serviría para injertos o transferencias donde en primer lugar se realiza la fijación distal.[10]
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Wrap-around: técnica en la que uno de los extremos “envuelve” al otro y que ha demostrado ser igual o superior a la PT con un menor volumen en la unión tendinosa en modelos porcinos.[45]
Conclusiones
El cirujano de mano debe conocer los factores que influyen en la resistencia de las suturas tendinosas tanto en tenorrafias primarias como en injertos y transferencias a la hora de tomar una decisión para elegir el tipo de sutura ideal para cada caso de su práctica clínica habitual. Comprender los principales aspectos de los estudios biomecánicos ayudará en esa difícil labor de interpretación de los resultados de dichos estudios.
