Palabras Clave
biomecánica de la rodilla - continuación prepatelar del cuádriceps - resistencia máxima
a la tracción
Introducción
El mecanismo extensor tiene una anatomía compleja, y su indemnidad es crucial para
las actividades de la vida diaria.[1] La continuación prepatelar del cuádriceps (CPC) corresponde a las fibras del tendón
del recto femoral que conectan el cuádriceps y el tendón rotuliano.[2] La CPC se une a la cortical anterior de la rótula mediante una unión de tipo condroapofisario,
en la que el tendón se transforma gradualmente en fibrocartílago.[3] Durante el proceso embrionario de formación de la rótula, el tendón del cuádriceps
incrusta superficialmente la rótula, lo que posteriormente dará lugar a la CPC.[4] En la rótula en desarrollo, no hay periostio ni pericondrio; en cambio, se ha descrito
una unión fibrocartilaginosa. Todos los huesos sesamoideos forman este tipo de unión
en la superficie que va junto a un tendón.[5]
La CPC es una estructura esencial de los mecanismos extensores, y debe resistir la
fuerza de fricción durante el movimiento de flexión-extensión de la rodilla, por lo
que presenta un alto riesgo de lesiones por uso excesivo, como el síndrome de fricción
prepatelar.[6] Además, la indemnidad de la CPC es crucial para la extensión activa de la rodilla:
un daño en esta estructura, aunque poco frecuente, provoca un déficit funcional severo.[2]
[7]
Se han publicado descripciones macroscópicas, histológicas e imagenológicas de la
CPC.[8] Sin embargo, no se ha realizado ninguna evaluación biomecánica de este tejido. Se
han descrito técnicas quirúrgicas para la inestabilidad rotuliana utilizando la CPC
como sitio de fijación,[9]
[10] por lo que se necesita una comprensión adecuada de sus propiedades biomecánicas.
El propósito de este estudio fue determinar la resistencia máxima a la tracción (RMT)
de la CPC. Nuestra hipótesis es la de que una pequeña área de la CPC resiste más de
100 N y, a medida que el área aumenta, la resistencia de este tejido también lo hace.
Métodos
En este estudio, se utilizaron diez rodillas cadavéricas humanas recién congeladas
sin evidencia de lesiones previas, anomalías o cirugía. La mediana de edad de los
especímenes fue de 59 años (rango: 36 a 70 años), y se evaluaron un total de 5 rodillas
femeninas y cinco masculinas, todas derechas. Las muestras se obtuvieron de Innoved
Institute LLC (Rosemont, IL, Estados Unidos) después de la aprobación de nuestra junta
de investigación institucional de ética. Cada muestra se descongeló 24 horas antes
de su uso.
Se realizó una incisión longitudinal anterior desde 10 cm por encima del borde superior
de la rótula hasta la tuberosidad tibial. Se expusieron cuidadosamente el tendón cuadricipital,
la continuación prepatelar, y el tendón rotuliano. Se utilizaron los tercios proximal
y medial de la rótula para evaluar las propiedades mecánicas de la CPC. En los diez
especímenes, se realizó un punto simple y otro doble, cubriendo un área de 0,2 cm2 (A1) y de 1 cm2 (A2), respectivamente. En cinco especímenes se colocó un punto simple en el tercio
proximal y un punto doble en el tercio medio de la rótula. Mientras tanto, en los
otros cinco ejemplares, el punto doble se realizó proximalmente, y el simple, en el
tercio medio. Se utilizó sutura de polietileno, de ultra alto peso molecular no absorbible
y polidioxanona (Orthocord #2, Ethicon, DePuy Synthes, Raynham, MA, Estados Unidos).
El punto simple comenzó 5 mm lateral al borde anteromedial de la rótula. Se realizó
tan profundo como palpar la cortical anterior y avanzar un centímetro hacia el lado
lateral. Se hizo un nudo quíntuple para fijar el punto. Para el punto doble, después
de pasar el primer punto 6 mm distal, se hizo un paso de sutura paralelo de 1 cm en
sentido contrario, anudado también con un nudo quíntuple. Por lo tanto, la prueba
del grupo de sutura de punto simple fue para un área de sección transversal de tejido
de 0,2 cm2, y la prueba del grupo de sutura de punto doble, para un área de sección transversal
de tejido de la CPC de 1 cm2. ([Fig. 1])
Fig. 1 Esquema de la distribución de la sutura utilizada en cinco especímenes. En los otros
cinco, el punto doble se colocó en el tercio proximal de la rótula, y el punto simple,
en el tercio medio.
Se utilizó un dispositivo de tensión-deformación ([Fig. 2]) que, en un lado, tenía una celda de carga con capacidad para medir hasta 1.000 N
(Modelo SSM-AJ-500; Interface, Scottsdale, AZ, Estados Unidos). Además, se utilizó
un sensor – potenciometro lineal para medición de longitud (rango 300mm, lectura de
0.01mm) – para medir el desplazamiento lineal (Digitalanzeige Digital Linear Scale
Linear Skala Externe Fernanzeige, Sauter, Basel, Suiza). Posteriormente, los dados
se exportaron a Matlab (The MathWorks, Inc., Natick, MA, Estados Unidos) para construir
la curva fuerza-desplazamiento. Se aplicó una carga gradual para medir la deformación
de la CPC, a partir de la cual se determinaron la tensión y la deformación. Se registró
la RMT. La carga se aplicó desde proximal, a lo largo del eje longitudinal de la rótula,
emulando la fuerza de tracción del tendón cuadricipital. La falla se definió como
una ruptura o desprendimiento de la CPC.
Fig. 2 Se utilizó un dispositivo de tensión-deformación para medir la RMT (A). Una rótula cadavérica montada a partir de la sutura en el dispositivo (B). Se aplicó una carga gradual para medir la deformación de la CPC, a partir de la
cual se determinaron la tensión y la deformación.
Se informó la mediana y el rango de la RMT. Se usó una prueba de mediana no pareada
y no paramétrica para comparar los grupos. Se utilizó un nivel de significancia del
5%, y los datos se procesaron en el programa Stata (StataCorp LLC, College Station,
TX, Estados Unidos), versión 15.
Resultados
Se analizaron los diez especímenes. La RMT mediana de A1 fue de 232,56 N (rango: 141,23 N
a 295,33 N), y la de A2 fue de 335,30 N (rango: 216,45 N a 371,40 N). El aumento de
la RMT fue significativo entre las 2 áreas (p = 0,006). La distribución de la RMT se muestra en [Fig. 3].
Fig. 3 Distribución de la RMT. Non-parametric unpaired median test = 0.006 = Prueba de mediana
no apareada no paramétrica = 0,006
Discusión
El principal hallazgo de este estudio es el de que la CPC es un tejido resistente.
Un área pequeña, de 0,2 mm2, ofrece una resistencia de 140 N, y, a medida que crece el área de la sección, también
lo hace la resistencia del tejido.
La RMT media del complejo del ligamento patelofemoral medial (LPFM) es 140 N,[11] por lo que es equivalente a la RMT mínima encontrada en el grupo A1 de este estudio.
En la reconstrucción del LPFM, la fijación de tejidos blandos en el lado femoral ha
logrado buenos resultados clínicos y ningún aumento significativo en la tasa de rerrotura.[12] Además, la carga máxima para el fallo de una reconstrucciòn del LPFM fue en promedio
213N cuando se utiliza una tècnica de doble tùnel en la rótula[13] que es inferior a un accesorio de 1 cm2 en la CPC encontrada en nuestro estudio (335 N). Dado lo anterior, no parece desproporcionado
utilizar la CPC como ancla para la reconstrucción del LPFM, lo que ayudaría a reducir
costes y complicaciones relacionados con los túneles en la rótula. Sin embargo, los
estudios diseñados para este propósito deben realizarse primero.
Las cuadricepsplastias de Green[14] y Madigan et al.[10] son procedimientos quirúrgicos descritos para la inestabilidad rotuliana en los
que se realiza una transferencia distal y lateral de la inserción del vasto medial.
Esta transferencia depende de la fijación en la CPC. A pesar de la alta tasa de dislocación
después de la cirugía, la falla se ha atribuido a las fuerzas del vector, y no a las
fallas relacionadas con la fijación de la CPC.[15] Aún más, después del procedimiento, los pacientes tienden a aumentar la altura de
la rótula debido a la tracción del vasto medial.[16] Por lo tanto, esto se suma al hecho de que la CPC es un tejido fuerte para anclar
una reconstrucción del LPFM que tendría un vector más anatómico para detener la inestabilidad
lateral de la rótula.
La CPC también se ha utilizado para transferir el vasto medial en la inestabilidad
rotuliana después de la artroplastia total de rodilla. Kelly et al.[17] describieron una modificacion a la tècnica originalmente de Insall, en la cual el
vasto medial es transferido hacia lateral, anclandolo tanto en el tendon cuadricipital
y en la CPC.[17] Es un procedimiento de rescate, y su principal indicación es cuando un paciente
con una luxación crónica de la rótula se somete a un reemplazo total de rodilla.[9]
La limitación de este estudio es la de que solo se midió la RMT y no se determinó
la resistencia del tejido a las fuerzas cíclicas. Sin embargo, a lo largo de décadas,
la CPC se ha utilizado como un accesorio, y no se han informado complicaciones relacionadas.
Este estudio debería alentar a evaluar la resistencia de una reconstrucción del LPFM
fijada a la CPC.
Conclusión
La CPC es un tejido fuerte que puede ser un accesorio seguro para la reconstrucción
alrededor de la rótula. Un área relativamente pequeña admite al menos 140 N, y, a
medida que el área crece, la RMT también aumenta.
