Análisis del comportamiento de tres configuraciones distintas de suturas de las tuberosidades en la fractura del húmero proximal tratada mediante hemiartroplastia

Abstract

La consolidación de las tuberosidades en la fractura del húmero proximal tratada con hemiartroplastias han resultado ser el factor anatómico más importante para un buen resultado funcional. Se han desarrollado múltiples estrategias de sutura para mantener las tuberosidades reducidas. Ninguna configuración ha tenido en consideración magnitud y fuerza de los músculos a la hora de desarrollar una técnica de sutura que mejore la estabilización de las tuberosidades. Hipótesis: El uso de vectores de fuerza del manguito rotador en técnicas de sutura mejora la estabilidad de las tuberosidades cuando se implanta una hemiartroplastia por fractura del húmero proximal. Objetivos: 1. Determinar cuál es la configuración de sutura que sufre menos desplazamiento entre los fragmentos que componen la fractura del húmero proximal. 2. Determinar que configuración de sutura es la más adecuada para la fijación de las tuberosidades cuando el supraespinoso está parcialmente dañado en la fractura del húmero proximal. 3. Determinar el desplazamiento de las tuberosidades y la diáfisis durante las diferentes etapas de movimiento en la rehabilitación pasiva inmediata: antepulsion, rotación externa y rotación interna. Las pruebas se llevaron a cabo en el Centre de Recerca Enginyeria Biomèdica de la Universitat Politècnica de Catalunya. Un brazo robótico permitió reproducir el movimiento pasivo indicado en la rehabilitación postoperatoria. Una hemiartroplastia se implantó con tres técnicas diferentes de sutura. La primera era una configuración estándar que perfora las tuberosidades para fijarlas entre sí y la diáfisis para fijar cada tuberosidad a la diáfisis. En segundo lugar, se trata de la técnica de sutura más utilizada diseñada por G. Walch y P. Boileau. Las tuberosidades se fijan con una sutura horizontal a través de la interfaz tendón-hueso. Por último, nuestro diseño “banda de tensión” que tiene en cuenta los vectores de fuerza de los rotadores externos e internos. Sensores electromagnéticos que se colocan en cada tuberosidad y diáfisis registran cualquier desplazamiento. Conclusiones La utilización de los vectores de fuerza resultantes de la musculatura que compone el manguito rotador favorece la estabilidad de las tuberosidades en las fracturas proximales de húmero tratadas con hemiartroplastia Conclusiones sobre los objetivos 1. La configuración en banda de tensión de las tuberosidades sufre menos desplazamientos entre los fragmentos que componen la fractura proximal de húmero en cuatro partes. 2. Los resultados del análisis biomecánico del comportamiento de las tres configuraciones de sutura permite establecer que la configuración en banda de tensión es la más adecuada para la fijación de las tuberosidades cuando el manguito rotador está parcialmente dañado en la fractura proximal de húmero en 4 partes. 3. El desplazamiento que sufren las tuberosidades en la configuración en banda de tensión es menor en cualquiera de las fases del movimiento (elevación anterior, rotación interna y rotación externa) 4. El área de desplazamiento o “stability value” de los fragmentos que componen una fractura proximal de húmero tratada con hemiartroplastia es menor cuando se emplea una sutura en banda de tensión que evita el efecto deformante de los vectores de fuerza del manguito rotador.

Tuberosity healing in proximal humeral fractures treated with hemiarthroplasties has turned out to be the most important anatomical factor for a good functional outcome. Many different strategies have been developed to maintain reduction of tuberosities. No configuration has focused on magnitude and direction of rotator cuff in order to develop a suturing technique that improves stabilization of tuberosities. Hypothesis: The use of force vectors of rotator cuff muscles in a suture technique improves stability of tuberosities when a proximal humerus fracture has been treated with a hemiarthroplasty. Objectives 1. Determine which suture technique suffer less displacement among fragments involved in a four-part proximal humerus fracture 2. Evaluate which suture configuration offers more stability to the tuberosities in case supraspinatus muscle is torn. 3. Test tuberosity displacement during passive rehabilitation movements: anterior flexion, external rotation and internal rotation. All test were carried carried out in the Centre de Recerca Enginyeria Biomèdica de la Universitat Politècnica de Catalunya. A robotic arm helped us to reproduce rehabilitation passive movement on a humeral synthetic bone. A hemiarthroplasty was implanted with three different suture techniques. First, it was a standard configuration that perforates each tuberosity fixing both tuberosities together and each tuberosity to the shaft. Second, it was a configuration worldwide known designed by G. Walch and P. Boileau. Tuberosities are fixed with a horizontal suture and each tuberosity is fixed to the shaft. Tuberosity sutures passed through bone and tendon interface. Our suture design “tension band” took into account vector forces of external and internal rotators. Electromagnetic sensors located at each tuberosity and diaphysis recorded any displacement. Conclusions 1. Suture technique which takes into consideration rotator cuff force vectors improve stability of fragments when a hemiarthroplasty is implanted. 2. Tension band design tested with less displacement among fragments of four-part proximal humerus fracture 3. Biomechanical analysis of different suture technique behavior established that tension band suture technique performed better when there was a rotator cuff tear. 4. Tuberosities fixed with tension band technique has less displacement in any stage of passive movement (anterior flexion, external rotation and internal rotation) 5. Displacement area or “stability value” of fragments in a proximal humerus fracture treated with hemiarthroplasty was less for tension band suture.