Estudio experimental in vitro de la influencia de la adición de anestésicos locales en las propiedades de elución y trabajabilidad del cemento óseo de polimetilmetacrilato con gentamicina

Abstract

Introducció El dolor postquirúrgic després de la implantació d'una artroplàstia total de genoll (ATG) generalment és moderat o sever i pot ser de difícil control, especialment durant els tres primers dies (72 hores). Basant-nos en els principis de la infiltració local d'analgèsia (LIA) pel maneig del dolor postoperatori agut, en l'existència del dolor ossi derivat dels talls que es realitzen per la implantació de l'ATG i en el fet que en el nostre medi la gran majoria de les ATG són cimentades, ens hem plantejat la possibilitat d'afegir un anestèsic local al ciment, ja que el ciment està en contacte amb el periosti i la moll de l’os. L'objectiu d'aquest estudi és valorar la possibilitat d'utilitzar el ciment ossi de PMMA amb gentamicina com a transportador d'anestèsics locals i valorar si la lidocaïna i la bupivacaïna afegides elueixen del ciment ossi sense alterar la elució de la gentamicina ni les propietats de treballabilitat.

Material i Mètodes S'ha realitzat un estudi in vitro per analitzar la elució de la gentamicina i els anestèsics locals, lidocaïna i bupivacaïna, així com les propietats de treballabilitat del ciment ossi de PMMA amb gentamicina (Palamed® G). Es van crear quatre grups d'estudi, G: sense anestèsic local; GL: Palamed®️ G barrejat amb 0,20 g de lidocaïna; GB: Palamed®️ G barrejat amb 0,14 g de bupivacaïna i GLB: Palamed®️ G barrejat amb 0,20 g de lidocaïna i 0,14 g de bupivacaïna. Per a l'estudi d'elució es van submergir uns cilindres de 6x12 mm de ciment ossi de PMMA amb gentamicina barrejada amb lidocaïna i/o bupivacaïna segons el grup en PBS i es va analitzar la concentració de gentamicina, de lidocaïna i de bupivacaïna durant 14 dies. Per a l'estudi de treballabilitat es va mesurar el temps pastós, la temperatura màxima, la temperatura d'enduriment i el temps d'enduriment.

Resultats L’elució de gentamicina ha oscil·lat entre el 8,34% i el 9,34% als 14 dies amb un índex de similitud (f2) similar en els quatre grups (G, GL, GB, i GLB). La elució de lidocaïna ha oscil·lat entre el 32,60% en el grup GLB i el 38,48% en el grup GL als 14 dies, amb un f2 similar en els 2 grups que contenien lidocaïna. El percentatge total d'elució de bupivacaïna ha oscil·lat entre el 4,53% en el grup GB i el 4,59% en el grup GLB, amb un f2 similar en els dos grups. El temps pastós ha oscil·lat entre 187,5 i 202,5 segons, sense observar-se diferències entre els grups en el td. S'han observat diferències en la temperatura màxima entre el grup G (67,47 ºC) i el grup GB (75,02 ºC), sense trobar diferències entre el grup G i els grups GL (73,33 ºC) i GLB (64 , 38 ºC). Es van trobar diferències en la temperatura d'enduriment entre el grup G (44,94 ºC) i els grups GL (48,47 ºC) i GB (49,47 ºC), sense trobar diferències entre el grup G i el grup GB (43 , 90 ºC).

Conclusions L'addició d'anestèsics locals, lidocaïna i/o bupivacaïna, en el component en pols del ciment ossi, permet la elució de l'anestèsic local a un medi líquid i no altera la elució de la gentamicina. L'addició d'anestèsics locals, lidocaïna i/o bupivacaïna, en el component en pols del ciment ossi altera les propietats de treballabilitat. Concretament, l'addició de bupivacaïna augmenta la temperatura màxima respecte al grup només amb gentamicina i la temperatura d'enduriment és superior en els grups que contenen lidocaïna o la combinació de lidocaïna i bupivacaïna. L'addició d'AL no modifica el temps pastós.

IntroducciónEl dolor postquirúrgico tras la implantación de una artroplastia total de rodilla (ATR) generalmente es moderado o severo y puede ser de difícil control, especialmente durante los tres primeros días (72 horas). Basándonos en los principios de la infiltración local de analgesia (LIA) para el manejo del dolor postoperatorio agudo, en la existencia del dolor óseo derivado de los cortes que realizamos para la implantación de la ATR y en el hecho de que en nuestro medio la gran mayoría de las ATR son cementadas, nos hemos planteado la posibilidad de añadir un anestésico local al cemento, dado que el cemento está en contacto con el periostio y la médula ósea.El objetivo de este estudio es valorar la posibilidad de utilizar el cemento óseo de PMMA con gentamicina como transportador de anestésicos locales y valorar si la lidocaína y la bupivacaína añadidas eluyen del cemento óseo sin alterar la elución de la gentamicina ni las propiedades de trabajabilidad. Material y MétodosSe ha realizado un estudio in vitro para analizar la elución de la gentamicina y los anestésicos locales, lidocaína y bupivacaína, así como las propiedades de trabajabilidad del cemento óseo de PMMA con gentamicina (Palamed® G). Se crearon cuatro grupos de estudio, G: sin anestésico local; GL: Palamed®️ G mezclado con 0,20 g de lidocaína; GB: Palamed®️ G mezclado con 0,14 g de bupivacaína y GLB: Palamed®️ G mezclado con 0,20 g de lidocaína y 0,14 g de bupivacaína.Para el estudio de elución se sumergieron unos cilindros de 6x12 mm de cemento óseo de PMMA con gentamicina mezclada con lidocaína y/o bupivacaína según el grupo en PBS y se analizó la concentración de gentamicina, de lidocaína y de bupivacaína durante 14 días.Para el estudio de trabajabilidad se midió el tiempo pastoso, la temperatura máxima, la temperatura de fraguado y el tiempo de fraguado. ResultadosLa elución de gentamicina ha oscilado entre el 8,34% y el 9,34% a los 14 días con un índice de similitud (f2) similar en los cuatro grupos (G, GL, GB, y GLB). La elución de lidocaína ha oscilado entre el 32,60% en el grupo GLB y el 38,48% en el grupo GL a los 14 días, con un f2 similar en los 2 grupos que contenían lidocaína. El porcentaje total de elución de bupivacaína ha oscilado entre el 4,53% en el grupo GB y el 4,59% en el grupo GLB, con un f2 similar en ambos grupos.El tiempo pastoso ha oscilado entre 187,5 y 202,5 segundos, sin observarse diferencias entre los grupos en el td. Se han observado diferencias en la temperatura máxima entre el grupo G (67,47 ºC) y el grupo GB (75,02 ºC), sin encontrar diferencias entre el grupo G y los grupos GL (73,33 ºC) y GLB (64,38 ºC).Se encontraron diferencias en la temperatura de fraguado entre el grupo G (44,94 ºC) y los grupos GL (48,47 ºC) y GB (49,47 ºC), sin encontrar diferencias entre el grupo G y el grupo GB (43,90 ºC).ConclusionesLa adición de anestésicos locales, lidocaína y/o bupivacaína, en el componente en polvo del cemento óseo, permite la elución del anestésico local a un medio líquido y no altera la elución de la gentamicina.La adición de anestésicos locales, lidocaína y/o bupivacaína, en el componente en polvo del cemento óseo altera las propiedades de trabajabilidad. Concretamente, la adición de bupivacaína aumenta la temperatura máxima respecto al grupo con solo gentamicina y la temperatura de fraguado es superior en los grupos que contienen lidocaína o la combinación de lidocaína y bupivacaína. La adición de AL no modifica el tiempo pastoso.

IntroductionPain after a total knee arthroplasty (TKA) can be moderate or severe and can be difficult to control, especially during the first 72 hours.Based on the acute postoperative pain management with local infiltration analgesia (LIA), the existence of bone pain derived from the bone cuts performed to adapt the knee prosthesis and that the majority of the TKA are cemented, we have considered the possibility of adding local anesthetics to the bone cement.The aim of this study is to assess the possibility of using antibiotic loaded bone cement (gentamicin) as a local anesthetic carrier and to asses if lidocaine and bupivacaine elution affects gentamicin elution or the working properties of the bone cement.Material and MethodsAn in vitro study was performed to analyze the elution of gentamicin and local anesthetics, lidocaine and bupivacaine, as well as the working properties of PMMA cement with gentamicin (Palamed® G).Four study groups were created, G: without local anesthetic; GL: Palamed® G with 0.20 g lidocaine added; GB: Palamed® G with 0.14 g of bupivacaine added and GLB: Palamed® G with 0.20 g of lidocaine and 0.14 g of bupivacaine added.For the elution study, 6x12 mm cylinders of PMMA cement with gentamicin, lidocaine and/or bupivacaine were immersed in PBS and the concentration of gentamicin, lidocaine and bupivacaine was analyzed during 14 days.For the study of the working properties doughing time, maximum temperature, setting temperature and setting time were measured.Gentamicin elution has oscillated between 8.34% and 9.34% at 14 days with a similar similarity index (f2) in the four groups (G, GL, GB, and GLB). Lidocaine elution has oscillated between 32.60% in the GLB group and 38.48% in the GL group at 14 days, with a similar f2 in both containing lidocaine. The total percentage of bupivacaine elution has oscillated between 4.53% in the GB group and 4.59% in the GLB group, with a similar f2 in both groups.Doughing time has oscillated between 187.5 and 202.5 seconds, without observing differences between the groups in the td. Differences were observed in the maximum temperature between G (67.47 ºC) and GB (75.02 ºC) groups, no differences were observed between G and GL (73.33 ºC) and between G and GLB (64, 38 ºC).Differences were observed in the setting temperature between G (44.94 ºC) and GL (48.47 ºC) groups and between G and GB (49.47 ºC) groups, without finding differences between the G and the GB groups (43, 90 ºC).ConclusionsAddition of local anesthetics, lidocaine and/or bupivacaine, into the powder of the bone cement, allows the elution of local anesthetics to a liquid medium and does not alter the elution of gentamicin.Addition of local anesthetics, lidocaine and/or bupivacaine, into the powder of the bone cement alters the working properties. Specifically, the addition of bupivacaine increases the maximum temperature compared to the group only with gentamicin and the setting temperature is superior in the groups that contain lidocaine or the combination of lidocaine and bupivacaine. Adding AL does not change the doughing time.