2014 sustitutos óseos

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E 14-076 Sustitutos óseos D. Mainard Las pérdidas de sustancia ósea son frecuentes en ortopedia y traumatología y pueden deberse a múltiples causas. El cirujano dispone de muchas posibilidades para rellenar estas pérdidas óseas. Los sustitutos óseos forman parte en la actualidad del arsenal del cirujano para hacer frente a una pérdida ósea. Existen varias familias de ellos, la mayoría de origen sintético y algunos de origen biológico. La elección del modo de relleno se realiza según muchos criterios, como la etiología, el estado local, el volumen que debe rellenarse, la edad del paciente, etcétera. También depende de la elección personal del cirujano en función de las ventajas e inconvenientes del sustituto óseo. Las cerámicas de fosfato de calcio son la principal familia de sustitutos óseos. Se presentan en distintas formas y tama˜ nos (gránulos, formas geométricas, etc.). Su principal propiedad es la bioactividad, que permite intercambios con las células, tejidos y líquidos circundantes. Poseen una macroporosidad que permite su colonización por las células y el tejido óseo. Los cementos fosfocálcicos tienen la ventaja de poder inyectarse en forma líquida, en ocasiones por vía percutánea. El fraguado y el endurecimiento se realizan in situ. Los sustitutos basados en nanocristales de hidroxiapatita contienen nanocristales idénticos a los del tejido óseo y poseen una bioactividad especial. Se presentan en forma inyectable, pero no se endurecen in situ. Los aloinjertos que se han sometido a procedimientos de seguridad microbiológica evitan cualquier riesgo infeccioso, a la vez que conservan las propiedades esenciales del hueso esponjoso. En la actualidad, se utilizan más que los aloinjertos crioconservados. El cirujano debe conocer adecuadamente las propiedades, ventajas e inconvenientes de cada una de las familias de sustitutos y analizar la pérdida de sustancia antes de decidir su modo de relleno. © 2014 Elsevier Masson SAS. Todos los derechos reservados. Palabras clave: Cerámicas de fosfato de calcio; Hidroxiapatita; Fosfato tricálcico; Cemento fosfocálcico; Nanocristales de hidroxiapatita; Sulfato de calcio; Aloinjerto con seguridad microbiológica Plan Introducción 1 Rese˜ na histórica 2 Sustitutos de origen óseo 2 Aloinjertos tratados mediante procedimientos de seguridad microbiológica 2 Matrices óseas desmineralizadas 3 Xenoinjertos 4 Sustitutos óseos sintéticos (y similares) 4 Cerámicas de fosfato de calcio 5 Sulfatos de calcio 6 Sustitutos óseos inyectables 7 Nanocristales de fosfatos de calcio 8 Otros sustitutos 9 Carbonato de calcio (coral) 9 Fosfato o sulfato de calcio asociado a otros biomateriales 9 Biovidrios 9 Conclusiones y perspectivas 10 Introducción El tratamiento de las pérdidas de sustancia ósea es una situación cada vez más frecuente para el cirujano ortopédico. Pueden tener un origen muy variado (con- génito, traumático, ortopédico, infeccioso o tumoral) y cada causa presenta aspectos específicos que influyen en la elección del método de relleno, cuyo objetivo es lograr una regeneración y una consolidación óseas de buena cali- dad y suprimir o limitar las consecuencias funcionales del defecto óseo. Aparte de algunas técnicas quirúrgicas o biológicas que tienen unas indicaciones especiales, el cirujano puede recurrir a una amplia gama de sustitutos, cuyas características y origen son muy variados: humano, animal e incluso mineral o químico y sintético [1] . Este campo está en pleno auge y están apareciendo (o lo harán en el futuro) nuevas generaciones de sustitutos óseos, pro- cedentes en especial de la terapia celular, de la ingeniería tisular e incluso de la terapia génica. Desde un punto de vista semántico, el término de sus- tituto óseo, consagrado por el uso, no es correcto, porque no todos los sustitutos son de origen óseo y se debería pre- ferir la expresión «sustituto del hueso». No existe ninguna EMC - Aparato locomotor 1 Volume 47 > n 2 > junio 2014 http://dx.doi.org/10.1016/S1286-935X(14)67558-4

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2014 Sustitutos óseos

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  • E 14-076

    Sustitutos seos

    D. Mainard

    Las prdidas de sustancia sea son frecuentes en ortopedia y traumatologa y puedendeberse a mltiples causas. El cirujano dispone de muchas posibilidades para rellenarestas prdidas seas. Los sustitutos seos forman parte en la actualidad del arsenal delcirujano para hacer frente a una prdida sea. Existen varias familias de ellos, la mayorade origen sinttico y algunos de origen biolgico. La eleccin del modo de relleno serealiza segn muchos criterios, como la etiologa, el estado local, el volumen que deberellenarse, la edad del paciente, etctera. Tambin depende de la eleccin personal delcirujano en funcin de las ventajas e inconvenientes del sustituto seo. Las cermicas defosfato de calcio son la principal familia de sustitutos seos. Se presentan en distintasformas y tamanos (grnulos, formas geomtricas, etc.). Su principal propiedad es labioactividad, que permite intercambios con las clulas, tejidos y lquidos circundantes.Poseen una macroporosidad que permite su colonizacin por las clulas y el tejido seo.Los cementos fosfoclcicos tienen la ventaja de poder inyectarse en forma lquida, enocasiones por va percutnea. El fraguado y el endurecimiento se realizan in situ. Lossustitutos basados en nanocristales de hidroxiapatita contienen nanocristales idnticosa los del tejido seo y poseen una bioactividad especial. Se presentan en forma inyectable,pero no se endurecen in situ. Los aloinjertos que se han sometido a procedimientos deseguridad microbiolgica evitan cualquier riesgo infeccioso, a la vez que conservan laspropiedades esenciales del hueso esponjoso. En la actualidad, se utilizan ms que losaloinjertos crioconservados. El cirujano debe conocer adecuadamente las propiedades,ventajas e inconvenientes de cada una de las familias de sustitutos y analizar la prdidade sustancia antes de decidir su modo de relleno. 2014 Elsevier Masson SAS. Todos los derechos reservados.

    Palabras clave: Cermicas de fosfato de calcio; Hidroxiapatita; Fosfato triclcico;Cemento fosfoclcico; Nanocristales de hidroxiapatita; Sulfato de calcio;Aloinjerto con seguridad microbiolgica

    Plan

    Introduccin 1 Resena histrica 2 Sustitutos de origen seo 2

    Aloinjertos tratados mediante procedimientosde seguridad microbiolgica 2Matrices seas desmineralizadas 3Xenoinjertos 4

    Sustitutos seos sintticos (y similares) 4Cermicas de fosfato de calcio 5Sulfatos de calcio 6Sustitutos seos inyectables 7Nanocristales de fosfatos de calcio 8

    Otros sustitutos 9Carbonato de calcio (coral) 9Fosfato o sulfato de calcio asociado a otros biomateriales 9

    Biovidrios 9 Conclusiones y perspectivas 10

    IntroduccinEl tratamiento de las prdidas de sustancia sea es

    una situacin cada vez ms frecuente para el cirujanoortopdico. Pueden tener un origen muy variado (con-gnito, traumtico, ortopdico, infeccioso o tumoral) ycada causa presenta aspectos especficos que influyen enla eleccin del mtodo de relleno, cuyo objetivo es lograruna regeneracin y una consolidacin seas de buena cali-dad y suprimir o limitar las consecuencias funcionalesdel defecto seo. Aparte de algunas tcnicas quirrgicaso biolgicas que tienen unas indicaciones especiales, elcirujano puede recurrir a una amplia gama de sustitutos,cuyas caractersticas y origen son muy variados: humano,animal e incluso mineral o qumico y sinttico [1]. Estecampo est en pleno auge y estn apareciendo (o lo harnen el futuro) nuevas generaciones de sustitutos seos, pro-cedentes en especial de la terapia celular, de la ingenieratisular e incluso de la terapia gnica.

    Desde un punto de vista semntico, el trmino de sus-tituto seo, consagrado por el uso, no es correcto, porqueno todos los sustitutos son de origen seo y se debera pre-ferir la expresin sustituto del hueso. No existe ninguna

    EMC - Aparato locomotor 1Volume 47 > n2 > junio 2014http://dx.doi.org/10.1016/S1286-935X(14)67558-4

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  • E 14-076 Sustitutos seos

    definicin normativa de un sustituto seo. Por estemotivo, el Groupe pour lEtude des Substitut Tissulaireset Osseux en Orthopdie (GESTO) francs ha propuestola definicin siguiente, que es el referente en la actuali-dad: se puede considerar como sustituto seo cualquierbiomaterial de origen humano, animal, vegetal o sint-tico destinado a la implantacin en el ser humano, con laperspectiva de una reconstitucin del capital seo, parael refuerzo de una estructura sea o para el relleno deuna prdida de sustancia sea de origen traumtico uortopdico. Esta definicin se ha completado para incluiren ella todos los productos procedentes de la ingenieratisular: se puede considerar como sustituto seo cual-quier biomaterial o producto de ingeniera tisular, deorigen humano, animal, vegetal o sinttico destinado ala implantacin en el ser humano, con la perspectiva deuna reconstitucin del capital seo, para el refuerzo deuna estructura sea o para el relleno de una prdida desustancia sea de origen traumtico u ortopdico [1].

    Los cirujanos disponen de mltiples posibilidades derelleno que superan las posibilidades de validaciones cl-nicas rigurosas difciles de llevar a cabo y costosas, querequieren estudios prospectivos y comparativos. Adems,las combinaciones de tcnicas y modos de relleno seo semultiplican a travs de experiencias personales disparesque se escapan a una comprensin racional, mientras queen algunos casos concretos o en series cortas se describenresultados interesantes, incluso a veces sorprendentes. Nose debe perder de vista que la aparicin de los nuevosmodos de relleno seo no significa que se imponganautomticamente ni que sustituyan a los usados hastaentonces [2], hasta que no se hayan validado adecuada-mente, por muy seductores, sofisticados y prometedoresque sean.

    Los sustitutos seos deben cumplir mltiples requisi-tos muy exigentes. El primer criterio obligatorio es quetanto el sustituto como los posibles productos de degra-dacin deben presentar una biocompatibilidad y unatolerancia adecuada en el organismo. Adems, si es posi-ble, deben favorecer, e incluso inducir la neoosteognesis,presentar una buena calidad mecnica, ser reabsorbiblesen un perodo variable dependiendo de la indicacin,fcilmente disponibles, sencillos de trabajar y de mani-pular y, por ltimo, de un coste asequible. Dependiendode su familia, los sustitutos disponibles en la actualidadcumplen ms o menos los criterios enumerados aqu bre-vemente.

    En Francia, por ejemplo, existen cerca de 100 sustitutosseos en el mercado, distribuidos en varias familias princi-pales y que se han recogido en la monografa del GESTO,que se ha convertido en la Socit Francaise de RechercheOrthopdique (SOFROT) [1]. La eleccin de un sustitutoparticular debe tener en cuenta sus propiedades espec-ficas y la relacin ventajas/inconvenientes propias. Estohace posible dar prioridad a una posible bioactividad o auna osteoinduccin, una cierta resistencia mecnica, unabiodegradacin ms o menos rpida, o a un origen con-creto. Por ltimo, el tamano y la forma se escogen segn laindicacin o el sitio de implantacin. En cuanto a los pro-ductos ms novedosos derivados de la terapia celular o dela ingeniera tisular, no estn destinados a rellenar todaslas prdidas seas y estn condicionados por las limita-ciones socioeconmicas y el entorno biotecnolgico. Laeleccin de un sustituto seo no es siempre sistemtica,sino que depende del volumen que debe rellenarse, dela localizacin, las condiciones locales de implantaciny, por ltimo, del objetivo buscado. Un sustituto seoconcreto no sirve para todas las indicaciones.

    Los mltiples sustitutos seos disponibles puedenusarse en muchas situaciones clnicas, aunque en la actua-lidad son poco adecuados para los medios spticos odesvascularizados, o para las prdidas seas de gran volu-men, en especial en zonas sometidas a gran tensin. Sehan publicado numerosos estudios experimentales sobre

    sustitutos que presentan nuevas propiedades o caracters-ticas, pero deben superar muchas etapas normativas antesde que se permita su aplicacin clnica.

    En este artculo se describen, por una parte, los sustitu-tos derivados del hueso, de origen humano o animal, quese han sometido a un tratamiento especfico que permitasu aplicacin clnica (los autoinjertos y aloinjertos no seincluyen en este cuadro) y, por otra parte, los sustitutosde origen no seo. Slo se detallarn los productos dispo-nibles en el mercado francs. Las protenas morfognicasseas (BMP) no se describen aqu, porque son factores decrecimiento cuya accin farmacolgica estimula y favo-rece la osteognesis.

    Resena histricaLa historia del injerto seo sera muy antigua. El pri-

    mer ejemplo clnico tangible est documentado en 1668.En el siglo XIX apareci el injerto seo como sustitutode una prdida de sustancia. Esta tcnica se desarrollampliamente en el siguiente siglo. En la ltima mono-grafa publicada en 2011 se enumeraron algo menos de100 sustitutos seos.

    Sustitutos de origen seoAloinjertos tratados medianteprocedimientos de seguridadmicrobiolgicaIntroduccin

    Un aloinjerto seo consiste en la utilizacin de unhueso proveniente de un individuo de la misma especie.La mejora de las tcnicas de conservacin, de tratamientoy de los conocimientos inmunolgicos ha contribuido asu auge. Los aloinjertos utilizados en forma de una piezasea masiva se reservan a las indicaciones tumorales o alas reintervenciones de artroplastia, en la mayora de loscasos de la cadera. Suelen obtenerse durante extraccionesmultiorgnicas. En la mayora de las ocasiones, los ciru-janos ortopdicos utilizan cabezas femorales de banco. Sepueden crioconservar o someterse a tratamientos especia-les que les confieren una mayor seguridad microbiolgica.Las cabezas femorales se obtienen en las artroplastias tota-les de cadera y tienen el estatus de residuos quirrgicos.En Francia, en 2010, se extrajeron 18.651 cabezas femo-rales y 10.079 productos procedentes de estas cabezas seentregaron a cirujanos. No siempre se distribuyen comocabezas enteras, sino de mltiples formas: hemicabezas,virutas, grnulos y polvo o, en algunos casos, como cunasde osteotoma o bloques.

    En este artculo, slo se describen los aloinjertoscomercializados despus de someterlos a tratamientosde inactivacin viral [1]. Estos aloinjertos cumplen losmismos criterios de seleccin y los mismos requisitos nor-mativos que los que son crioconservados y no tratados [3].

    Etapas del tratamientoLos aloinjertos se someten en primer lugar a un lavado

    y una detersin mecnicos a presin, para eliminar losrestos tisulares, celulares y medulares. Este tratamientoinicial permite limpiar las celdillas intertrabeculares, loque facilita su colonizacin por el blastema de regenera-cin y la osteoconduccin. A continuacin, se les realizanvarios tratamiento qumicos, codificados conforme a lasnormas europeas, que permiten una desproteinizacinparcial y una deslipidacin, que tienen adems una accinespecfica sobre los virus y los agentes infecciosos detipo prinico u agentes transmisibles no convenciona-les (ATNC). Todas y cada una de estas etapas diferentesintervienen en la inactivacin del injerto al reducir lacarga viral potencial.

    2 EMC - Aparato locomotor

  • Sustitutos seos E 14-076

    En Francia, se comercializan actualmente cuatro tiposde aloinjertos que se han sometido a un procedimientode inactivacin [1]. Tres son producidos por bancos priva-dos franceses y el cuarto por un centro pblico y despuslo distribuye una firma comercial. Los procedimientos detratamiento de los cuatro productos obedecen a los mis-mos principios generales. Sin embargo, se pueden aplicartcnicas y procedimientos ms o menos especficos paraalgunos de ellos, que son variables segn los fabricantesy que permiten atribuirlos ciertas cualidades especiales.El cirujano es el responsable de evaluar los argumentospresentados y determinar si estn bien fundados. En lamonografa de la SOFROT se analizan ms en detalle estostratamientos a partir de las informaciones proporcionadaspor las firmas. Algunas peculiaridades de estos tratamien-tos se consideran confidenciales y no son accesibles.

    El tratamiento con perxido de hidrgeno es una etapacomn a todos estos productos y acta en especial sobrealgunas protenas.

    La etapa de deslipidacin, que es ms variable segn losproductos, es una de las ms importantes, porque inter-viene en la inactivacin viral y mejora la hidrofilia delinjerto, que de este modo es ms accesible a la penetra-cin de los lquidos biolgicos y de las clulas. Esta etapaprepara para las siguientes, al facilitar la penetracin delos agentes antiinfecciosos, lo que mejora su eficacia. Losdisolventes ms utilizados son el etanol y el cloroformo olas soluciones salinas hiperosmolares. Un procedimientooriginal utiliza el dixido de carbono (CO2) en estadosupercrtico. En unas condiciones especiales de tempera-tura y de presin, el CO2 posee la viscosidad de un gasy el poder disolvente de un lquido, lo que le confiereunas propiedades excelentes de disolucin de las grasas.No es txico y no deteriora la trama mineral ni colgenadel hueso [4]. Los tratamientos deslipidemiantes habitua-les dejan una concentracin de grasa del orden del 1-3%.Con el CO2 supercrtico, esta cifra es del orden del 0,1%.

    La etapa siguiente consiste en la inactivacin viral yel tratamiento contra los agentes infecciosos no conven-cionales mediante el uso de la urea molar, de hidrxidosdico o de hipoclorito de sodio, en condiciones precisa-das por las normas sanitarias.

    A continuacin, los huesos pueden liofilizarse, deshi-dratarse mediante banos de etanol y secarse o recibir untratamiento trmico no desnaturalizante.

    Al final de estas distintas etapas, los disolventes se eli-minan por completo y los aloinjertos se someten a unaesterilizacin final mediante radiacin gamma o beta, conuna dosis media de 25-32 kGy.

    Ventajas e inconvenientes de estetratamiento

    Hasta el momento, no existe ningn caso publicado decontagio de una enfermedad viral despus de un procedi-miento de seguridad microbiolgica. Por lo tanto, pareceproporcionar una autntica ventaja a este respecto y pre-viene cualquier reaccin inmunolgica.

    El riesgo terico de transmisin del virus de la hepatitisC es de 1/200.000 y de menos de 1/106 para el virus dela inmunodeficiencia humana (VIH), para un aloinjertocrioconservado sin tratamiento de seguridad microbiol-gica proveniente de un donante seleccionado y sometidoa pruebas serolgicas. Este riesgo, que ya es bajo, dismi-nuye tras 6 meses de cuarentena a menos de 1/109 para elVIH y a 1/2.000.000 para el virus de la hepatitis C. Por lotanto, se vuelve virtual si el aloinjerto se ha sometido a untratamiento de seguridad microbiolgica [5]. Adems, losaloinjertos que reciben este tratamiento tienen la ventajade poder conservarse y almacenarse con facilidad a tempe-ratura ambiente y de poder utilizarse de inmediato sin unapreparacin especial ni demora. Se presentan en diversostamanos y formas estandarizadas: cabezas femorales com-pletas (slo para el tratamiento con CO2), hemicabezas,

    virutas, grnulos y polvo o, en algunos casos, en forma decuna de osteotoma o de bloques. Los aloinjertos se tra-bajan y se modelan con ms facilidad que los aloinjertoscrioconservados. Algunos de ellos presentan una resisten-cia mecnica a la compresin comparable a la del tejidoesponjoso fresco. El remodelado se realiza segn los pro-cesos habituales de sustitucin por reptacin descrita porPhemister y Abott, donde una reabsorcin osteoclsticainicial se sigue de una neoformacin sea osteoblstica.

    Algunas etapas del tratamiento pueden alterar las carac-tersticas o propiedades de los aloinjertos. Por ejemplo,Vastel y Mitton han demostrado que, aunque las propie-dades mecnicas del aloinjerto no parecen modificarsepor el tratamiento con CO2 supercrtico, o se modificanpoco por los banos hiperosmolares, en cambio el hipo-clorito de sodio tiene una accin ms significativa [6, 7].Estos tratamientos tambin parecen alterar la viabilidadcelular, como ha mostrado Vastel en un estudio in vitro.Por ltimo, Dumas ha demostrado el efecto perjudicialdel hidrxido sdico y del perxido de hidrgeno sobrelas fibras de colgeno de la superficie, as como su efectocitotxico sobre cultivos de lneas osteoblsticas, sin quese hayan extrado conclusiones clnicas [8].

    Difusin de este tratamientoAunque la aplicacin de estos tratamientos no es

    objeto de ninguna recomendacin oficial, la mayorade las cabezas femorales extradas en Francia se tratansegn un procedimiento de seguridad microbiolgica. Porejemplo, en 2005, segn las cifras de la Agence de laBiomdecine, se trataron con un procedimiento de inac-tivacin 9.233 cabezas femorales de las 12.860 recogidas.A esto hay que anadir las cabezas femorales recogidaspor centros pblicos (centros de transfusin de sangre yunidades de terapia celular y tisular), que pueden recibirun tratamiento secundario para garantizar la seguridadmicrobiolgica. De los 13.409 aloinjertos tratados prove-nientes de cabezas de banco (incluidas todas las formas)cedidos a los cirujanos, 9.151 estaban inactivados (68,2%).Aunque se llevan utilizando muchos anos y en muchasindicaciones, hay muy pocas publicaciones clnicas quedescriban los resultados que permiten obtener, sobre todode forma prospectiva y comparativa respecto a los aloin-jertos crioconservados.

    Aplicaciones clnicasSe ha publicado una serie prospectiva multicntrica,

    en la que se usaron aloinjertos sometidos a procedi-mientos de seguridad microbiolgica y liofilizados parala reconstruccin acetabular durante una reintervencinde prtesis total de cadera. Estos aloinjertos tambin seutilizaron en casos de osteotoma de valguizacin de larodilla por adicin interna, estabilizados con una placaatornillada. Los aloinjertos inactivados tambin se hanpropuesto en ciruga traumatolgica.

    Matrices seas desmineralizadasPrincipios generales

    Estos sustitutos provenientes de la matriz sea despusde su desmineralizacin deben considerarse aloinjertos depleno derecho. El hueso de origen se somete a los mismoscriterios de seleccin que los aloinjertos convencionales.

    Estos sustitutos se utilizan poco en Europa, pero seemplean de forma ms amplia en Estados Unidos y se lesatribuye una propiedad de osteoinduccin que les con-fiere un inters potencial elevado. Estn disponibles endistintas formas no slidas: gel, masilla o pasta.

    Pueden someterse o no (dependiendo del productocomercial) a una preirradiacin seguida de un tratamientocon disolvente y antibitico. En primer lugar, el huesose fragmenta (en ocasiones se transforma en polvo o en

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  • E 14-076 Sustitutos seos

    fibras) y despus se liofiliza. A continuacin, se desmine-raliza con una solucin cida que respeta las protenas nocolgenas, en especial los factores de crecimiento, comolas BMP presentes en el seno del hueso, como descri-bi Urist en 1952 [9]. Puede asociarse mezclado a diversosbiomateriales, como los fragmentos de hueso cortical des-mineralizado, e incluso al sulfato de calcio, colgeno, hia-luronato de sodio, carboximetilcelulosa o glicerol. Estasadiciones pueden modificar la capacidad de osteoinduc-cin [10, 11]. Estos productos se someten a una esterilizacinfinal y se conservan a temperatura ambiente.

    Estudios experimentalesLa capacidad osteoinductora de estos productos se ha

    establecido con claridad en animales y se ha sugeridoampliamente en el ser humano. Muchos estudios handemostrado su eficacia, usados solos o no en modelosanimales [1216].

    Morone ha realizado artrodesis lumbares posterolate-rales en conejos utilizando autoinjertos asociados o no amatriz sea desmineralizada (DBM por sus siglas en ingls)en proporcin variable. La tasa de fusin sea es idn-tica con independencia del grupo experimental (inclusocon una proporcin DBM/autoinjerto de 3:1) [15]. Feighantambin ha demostrado la utilidad de este producto enun modelo de reseccin diafisaria femoral en ratas [13]. Laconsolidacin sea se logr gracias al sustituto. Adems, laconsolidacin era mejor que la obtenida con una cermicade hidroxiapatita, pero la asociacin de la DBM y de lacermica no mejora la consolidacin. El estudio realizadopor Peterson [17] en un modelo de artrodesis vertebral enratas atmicas ha demostrado que el poder osteoinductorde las matrices seas desmineralizadas era muy variablesegn su origen comercial. Wang ha confirmado esta dife-rencia de comportamiento en un modelo idntico [10, 11].Adems, los resultados obtenidos con la DBM son mejoresque los logrados mediante autoinjerto.

    El poder osteoinductor de las DBM parece variar tam-bin de un donante a otro, lo que no permite garantizarla misma eficacia de una muestra a otra. En cambio, nose ha demostrado ninguna diferencia segn la edad o elsexo de los donantes [17]. Becerra no ha observado unainfluencia de la edad sobre la calidad de los productos [18].Wildeman ha buscado ocho factores de crecimiento endiez lotes distintos de tres DBM diferentes y ha constatadouna diferencia de la concentracin de las protenas totalesy de algunos factores de crecimiento segn los productosy segn los lotes. El factor de crecimiento fibroblstico-beta (FGF-) y la BMP-4 son indetectables y la BMP-2presenta la mxima concentracin en las tres DBM. Lo quevariaba entre los productos era la concentracin del fac-tor de crecimiento transformante-beta (TGF-), del FGF-,del factor de crecimiento insulnico-1 (IGF-1) y del fac-tor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF) [19]. Baeha confirmado la variabilidad de las concentraciones deBMP-2, BMP-7 y BMP-9 en las DBM disponibles, as comoen sus distintos lotes [20]. Los resultados de los estudiosexperimentales son interesantes, pero bastante variables,dependiendo del modelo animal, de la especie, del modode preparacin, del producto y de su soporte, lo que com-plica cualquier extrapolacin clnica [21].

    Aplicaciones clnicasLas matrices seas desmineralizadas se han propuesto

    en el ser humano en muchas indicaciones, pero sobre todoen ciruga raqudea y en ciruga maxilofacial, solas o comocomplemento de autoinjertos, de aloinjertos o de mdulasea.

    XenoinjertosLos xenoinjertos consisten en hueso proveniente de

    un donante de una especie diferente a la del receptor.

    Los xenoinjertos no tratados ya no se utilizan desde hacemucho tiempo, porque provocan una reaccin inmuno-lgica intensa, lo que fue comprobado ya en 1867 porOllier. Sus ventajas eran su abundancia y la facilidad deextraccin. Maatz propuso en la dcada de 1950 tratar elhueso proveniente de cerdos u ovejas jvenes mediantediversos procedimientos de desproteinizacin. Este hueso,denominado hueso de Kiel, ha tenido un amplio xitode implantacin durante varios anos, antes de que losmalos resultados clnicos lo hayan desacreditado, porqueeste procedimiento dejaba una gran fraccin orgnica. Lamejora progresiva de las tcnicas de purificacin ha permi-tido proponer nuevas generaciones de sustitutos de origenheterlogo [1, 22]. Los procedimientos de preparacin quese utilizan en la actualidad se dirigen a eliminar cualquierantigenicidad, a la vez que se conservan las cualidadesbiolgicas del tejido seo [23].

    Algunos xenoinjertos se someten a un tratamientoa muy alta temperatura, correspondiente a una cera-mizacin, que los transforma en una cermica dehidroxiapatita (HA) idntica a las hidroxiapatitas sint-ticas a las que se puede asemejar.

    Los sustitutos seos de origen animal provienen por logeneral de bovinos, por lo que se ha sugerido la posibilidadde transmisin al ser humano de la encefalopata espon-giforme bovina (EEB), debida a priones. La infectividaddifiere segn la naturaleza de los tejidos; el hueso formaparte de la clase IV, en la que se considera que la infectivi-dad no parece detectable, y varios tratamientos permitenlimitar este riesgo, que es ms terico que real. En primerlugar, los animales se someten a un control veterinarioidntico al de los animales destinados a la alimentacinhumana.

    Las distintas etapas de tratamiento limitan a continua-cin de forma considerable, e incluso anulan, el riesgode contagio. En una primera fase, el hueso se corta y sesomete a un tratamiento mecnico que elimina la mayo-ra de los restos celulares. A continuacin, se somete adistintos tratamientos qumicos que permiten una des-proteinizacin ms o menos completa, una deslipidaciny, por ltimo, una inactivacin viral y contra los prio-nes. Estas extracciones se realizan por la asociacin dediclorometano, de betamercaptoetanol y de urea, segnmtodos que varan en funcin de los fabricantes, perocuyos principios generales son idnticos. Por ltimo, estetratamiento se termina con una esterilizacin medianteirradiacin.

    A pesar de todas estas precauciones, en algunos pases,como Francia, los sustitutos seos procedentes de xenoin-jertos han cado en desuso y en la actualidad se empleanpoco. Sin embargo, se siguen comercializando y se utilizansobre todo en pases que no poseen bancos de huesos.

    Despus de los tratamientos, los xenoinjertos pre-sentan una arquitectura sea idntica a la del huesoesponjoso humano. La red trabecular est constituidapor la fase mineral y la red colgena. Los distintosprocedimientos de fabricacin no parecen alterar las pro-piedades mecnicas, que son comparables a las del huesohumano esponjoso, con una resistencia a la compresindel orden de 8 MPa. Estos sustitutos estn disponiblesen distintas formas estandarizadas: bloques, cunas, frag-mentos, cilindros, etctera. Se conservan a temperaturaambiente.

    Sustitutos seos sintticos(y similares)

    Por definicin, se obtienen a partir de una sntesis qu-mica, por lo que estn desprovistos de todos los riesgosmicrobiolgicos indicados en el apartado de los sustitutosde origen seo.

    4 EMC - Aparato locomotor

  • Sustitutos seos E 14-076

    Cermicas de fosfato de calcioPrincipios generales

    Los sustitutos seos basados en el fosfato de calcio sonlos ms utilizados en clnica y los mejor conocidos [1]. Sehan publicado numerosas series clnicas en la literatura,pero an faltan estudios prospectivos y comparativos. Elinters biolgico de las cermicas de fosfato de calciose ha demostrado en muchos trabajos fundamentales yexperimentales, y su biocompatibilidad est totalmentecomprobada [24, 25]. No producen ninguna reaccin inmu-nolgica ni txica, ninguna reaccin a cuerpo extrano yno conllevan ningn riesgo microbiolgico. Los fosfatosde calcio han abierto nuevas perspectivas a los clnicosfrente a las prdidas de sustancia sea como complementoo sustituto del tejido seo [26, 27].

    La familia de los fosfatos de calcio comprende muchosmiembros que difieren por su frmula clnica y su rela-cin calcio/fosfato (Ca/P). Algunos de ellos intervienen enprocesos biolgicos naturales como la mineralizacin. Elinters de estos productos radica en que su composicinqumica es similar a la de la fase mineral de los tejidoscalcificados, en especial del hueso, que es una apatita car-bonatada no estequiomtrica.

    Se han propuesto dos sustitutos seos fosfoclcicos parasu aplicacin clnica: los sustitutos basados en fosfato tri-clcico alfa o beta (FTC- o -) y los basados en HA.Tambin se dispone de sustitutos denominados bifsicos,constituidos por una mezcla de HA y de FTC- en pro-porcin variable y en la actualidad son unos de los msutilizados.

    Las cermicas de fosfato de calcio se presentan en muydiversas formas: grnulos, bloques de distintos tamanos,cilindros, discos, cunas, etc., que permiten adaptarse amuchas condiciones de implantacin.

    Sntesis qumicaLas cermicas se obtienen a partir de polvos preparados

    por sntesis qumica. Estos polvos presentan una estabi-lidad termodinmica y una pureza superior al 95%. Elmoldeado se desarrolla en varias etapas sucesivas. Despusde la sntesis, tiene lugar una primera etapa de calcina-cin a una temperatura inferior a 900 C para eliminarlos residuos orgnicos. El polvo se compacta a alta pre-sin y despus se calienta (a 1.100-1.500 C), operacindenominada sinterizacin, durante la que las partculasse fusionan y permanecen unidas tras el enfriamiento. Eneste caso, no se produce ninguna reaccin qumica espe-cial. La temperatura de sinterizacin desempena un papeldestacado en las propiedades fisicoqumicas del sustituto.Algunos polvos de fosfatos de calcio pueden experimentaruna sinterizacin a una temperatura menor, del orden de800 C. Suelen prepararse a partir de fases diferentes, quereaccionan entre s bajo el efecto de la temperatura paradar lugar al fosfato de calcio deseado.

    Estos tratamientos a muy alta temperatura no permi-ten la incorporacin de molculas orgnicas que podranaportar una propiedad biolgica interesante (antibiticos,factores de crecimiento, etc.).

    Los intersticios existentes entre las partculas y loscristales constitutivos de la cermica determinan la micro-porosidad, que corresponde por definicin a un dimetrode poro menor de 10 m. sta depende a su vez de lapresin y de la temperatura, cuyo control debe ser per-fecto. Estas condiciones de elaboracin tambin influyenen gran medida en las propiedades tanto mecnicas comofsicas, qumicas y biolgicas de los fosfatos de calcio. Losmacroporos tienen, por definicin, un dimetro superiora 100 m, que suele ser de 100-600 m. Se obtienen porla adicin previa a la sinterizacin de agentes porgenos(p. ej., naftaleno, agua oxigenada o ciertos azcares) a lospolvos de fosfato de calcio. Estos agentes porgenos org-nicos se subliman durante la sinterizacin.

    La porosidad total depende del nmero y del tamano delos macro, meso y microporos. Es de un promedio del 30-45% (20-70%) para los productos comercializados, salvolas cermicas densas o destinadas a indicaciones especia-les. La interconexin entre los macroporos tambin esfundamental, en especial para la neoangiognesis, perotambin para la circulacin de los lquidos y los nutrientescelulares, as como para la progresin sea [28]. La circula-cin microfludica podra tener un papel beneficioso sobrelos osteoblastos [29].

    Las cermicas de origen biolgico provenientes del coralo de huesos heterlogos se pueden asemejar a las cermi-cas sintticas. Cuando se somete a un calentamiento amuy alta temperatura, el hueso experimenta una autn-tica ceramizacin. En estas condiciones, no existe ningnriesgo microbiolgico. En cuanto al coral que est cons-tituido por carbonato de calcio, puede transformarse enHA bajo el efecto de un tratamiento hidrotermal especial,que sustituye los iones carbonatados por iones fosfatos sindestruir la estructura macroporosa.

    Propiedades biolgicasLa micro y la macroporosidad desempenan un papel

    biolgico muy distinto. La microporosidad sirve de loca-lizacin para los fenmenos qumicos. Sin embargo,tambin podra tener una funcin para las clulas, al favo-recer su fijacin [30]. En el espacio de los macroporos tienenlugar fenmenos biolgicos y celulares. Dichos macro-poros permiten la colonizacin celular, vascular y sea,y sirven de soporte para la osteoconduccin. La coloni-zacin celular se produce en las horas posteriores a laimplantacin [31]. Las propiedades biolgicas de las cer-micas de fosfato de calcio, en especial la bioactividad, serelacionan directamente con sus caractersticas qumicasy fisicoqumicas y, por consiguiente, con sus condicionesde elaboracin [32].

    La HA de frmula qumica Ca10(PO4)6(OH)2 es el fos-fato de calcio que tiene un mayor parecido qumico conla fase cristalina del hueso, aunque la proporcin Ca/P de1,67 es inferior a la del hueso. La HA es muy poco solu-ble en los medios biolgicos, su biodegradacin es muylenta, como lo reflejan muchos estudios tanto clnicoscomo experimentales, y suele requerir varios anos. Tam-bin es dependiente de su volumen, de su presentacin(granulados, formas masivas, etc.), de su porosidad y desus condiciones de elaboracin.

    El -FTC, de frmula Ca3(PO4)2 tiene una proporcinCa/P de 1,5. Este material es mucho ms soluble y degra-dable in vivo que la HA. Sin embargo, su biodegradacinrequiere varios meses o 2-3 anos, dependiendo de sus loca-lizaciones, as como de la forma y del volumen utilizados.

    Cuando los fosfatos de calcio no son totalmente puros ycontienen otras fases minerales o inicas, sus propiedadesde bioactividad y de biointegracin pueden ser muy dife-rentes. Algunos elementos traza asociados a los fosfatos decalcio permiten modular sus propiedades biolgicas. Porejemplo, Hing ha demostrado en animales que la sustitu-cin de tan slo un 0,8% de iones silicato en el seno de lared cristalina de una cermica de HA mejora la neoosteo-gnesis de forma significativa [33].

    La degradacin de los fosfatos de calcio bifsicos varaen funcin de la proporcin entre HA y FTC, lo que per-mite una cierta biodegradacin controlada. Dependiendode la aplicacin deseada, se puede preferir un sustitutocon una proporcin HA/FTC concreta, que d lugar a unabiodegradacin ms o menos rpida. Los productos dis-ponibles en el mercado suelen estar compuestos por un60-65% de HA y un 40-35% de FTC, pero algunos contie-nen un 80% de HA o de FTC [1].

    La propiedad fundamental de los fosfatos de calcioque justifica su inters clnico es la bioactividad, quecaracteriza las posibilidades de intercambios entre lasclulas, los tejidos, los lquidos biolgicos circundantes

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    y la cermica. Aunque se haya podido demostrar unaformacin apattica in vitro e in vivo en estos mate-riales, hasta el momento, los fosfatos de calcio no seconsideran osteoinductores. En la actualidad, este con-cepto tiende a reconsiderarse, sobre todo por parte deLe Nihouannen [34]. De hecho, esta propiedad de osteoin-duccin podra estar presente en algunas cermicaselaboradas en condiciones especiales de temperatura ypresin.

    En cambio, las cermicas macroporosas son osteo-conductoras, porque permiten una regeneracin seaprogresiva en contacto con el biomaterial, tanto en laperiferia como en el seno de los macroporos, de fuerahacia dentro. El tamano ptimo de los poros para lograruna colonizacin celular ptima debe ser superior a100 m [31]. La distribucin, el tamano, el porcentaje de losporos, as como las caractersticas fisicoqumicas del aca-bado superficial de la cermica tambin tienen un papelesencial en la diferenciacin osteognica in vivo. Ningntejido fibroso se interpone entre la cermica y el hueso.Existe un enlace qumico directo que une el tejido seocon el fosfato de calcio.

    Desde un punto de vista prctico, es preferible que elbiomaterial se site en contacto con el hueso, en espe-cial con el hueso esponjoso, para favorecer la colonizacincelular. Algunos estudios experimentales han demostradode este modo la presencia de hueso en los macroporos dossemanas despus de la implantacin. En animales, la colo-nizacin sea parece ms rpida que en el ser humano.Por ejemplo, llega en 6 meses al centro de una cermicade 6 mm de dimetro implantada en la epfisis distal deun conejo [31].

    Degradacin y osteointegracinVarios mecanismos intervienen de forma simultnea

    o sucesiva para permitir la biodegradacin y la osteoin-tegracin de la cermica. En ella se produce a la vezuna disolucin extracelular y una degradacin de ori-gen celular con consecuencias fsicas y fisicoqumicas.Estos fenmenos dependen de mltiples factores que sonla estructura qumica y fisicoqumica de la cermica, suforma, su porosidad, sus interconexiones, el tamano de losporos, las condiciones de elaboracin (presin, tempera-tura), la cristalinidad, la superficie especfica y el entornodel material [35].

    Los lquidos biolgicos que banan y atraviesan elimplante se enriquecen de iones calcio y fosfato prove-nientes de la disolucin de los cristales en el interior de lamicroporosidad. Debido a la saturacin local, se produceuna precipitacin entre los granos y en la superficie de lacermica, lo que da lugar a la aparicin de cristales de apa-tita acicular biolgica, estrictamente idnticos a los de lafase mineral del hueso. Estos cristales se unen a las prote-nas presentes y se depositan localmente, pero tambin alcolgeno del hueso. Se trata de un proceso de calcificaciny no de osificacin, que da lugar a la osteocoalescencia y,despus, a la osteointegracin [36].

    Los mecanismos celulares implican a las clulas gigan-tes y a los macrfagos, que efectan una autnticalimpieza de la superficie del implante antes de participaren su biodegradacin. Las partculas de cermica liberadaspueden fagocitarse por estas clulas o incorporarse en elhueso neoformado. Por otra parte, el biomaterial expe-rimenta una reabsorcin por los osteoclastos segn unmecanismo idntico al que se produce en el hueso [37, 38].La actividad osteoclstica depende de la solubilidad delfosfato de calcio y el mecanismo exacto de degradacincelular puede variar dependiendo de las cermicas, segnsu composicin [38].

    La regeneracin sea responde a los mecanismos cl-sicos de reabsorcin-aposicin descritos por Phemister yAbott y da lugar a la osteointegracin. El hueso neofor-mado, producido por los osteoblastos inicialmente de tipo

    laminar, sustituye al biomaterial reabsorbido en el seno delos poros y experimenta una remodelacin progresiva detipo haversiano.

    Los mecanismos de biodegradacin dependen demuchos factores (especie, edad, naturaleza qumica y fisi-coqumica del biomaterial, etc.). A igualdad de tamano delporo y de la porosidad, la neoosteognesis es ms rpidaen el FTC que en la HA, como han demostrado Galoisy Mainard [39]. El espacio liberado por la reabsorcin favo-rece la penetracin del hueso. Adems, los iones liberadosms rpidamente intervienen en la precipitacin fosfocl-cica.

    La diferencia de cintica entre la formacin sea y lareabsorcin de la cermica puede dar lugar a una imagende ribete radiolgico temporal. Se produce en las prime-ras semanas y los primeros meses, tras lo que desaparecepor lo general secundariamente. Se trata de un aspectosemiolgico radiolgico normal, que debe conocerse.

    Propiedades mecnicasUno de los inconvenientes principales de las cermicas

    de fosfato de calcio es su fragilidad y su escasa resisten-cia mecnica. Por ejemplo, la resistencia a la compresinde las cermicas que suelen utilizarse es del orden de 10-15 MPa, segn la porosidad y el tamano de los poros.Las cermicas densas son ms resistentes a la compresin(hasta 100 MPa), pero son frgiles en el sentido mecnicodel trmino. Por este motivo no pueden utilizarse en zonasde tensin sin una osteosntesis complementaria, cuandoel volumen de la prdida sea lo justifica. La neoosteo-gnesis en el seno de la cermica mejora la resistenciamecnica en las semanas posteriores a la implantacin [40].

    Condiciones de empleoLa utilizacin de las cermicas de fosfatos de calcio res-

    ponde a unos criterios que deben conocerse y respetarse.Las indicaciones clnicas y las condiciones de utilizacinse deben adaptar a sus propiedades. En primer lugar, lalocalizacin quirrgica no debe presentar ningn procesoinfeccioso evolutivo, lo que no impide su uso tras unalimpieza adecuada de una zona sptica. Un entorno bienvascularizado, un contacto seo ntimo y la ausencia demicromovilidad que podra dar lugar a una encapsulacinfibrosa son las condiciones de implantacin ms favora-bles.

    Sus indicaciones son numerosas y corresponden a cual-quier prdida de sustancia sea, con independencia desu origen, siempre que el volumen no sea excesivo [39].ste es el motivo por el que tienen un desarrollo clnicoconsiderable en la actualidad y un inters indiscutible.Sin embargo, el nmero de estudios prospectivos (en oca-siones comparativos), con series amplias que permitansu evaluacin perfecta, an es insuficiente. Las indica-ciones respectivas de aloinjertos y de sustitutos no seosse perfeccionarn con el tiempo y la experiencia. Estosdos modos de relleno conservarn indicaciones comunes,e incluso complementarias, as como indicaciones espe-cficas segn las caractersticas de la prdida sea y delcontexto.

    Aplicaciones clnicasLas aplicaciones clnicas de las cermicas de fosfato de

    calcio son cada vez ms numerosas en la literatura, lo queexplica su inters y el papel que ocupan en la actualidaden el relleno y la reparacin de las prdidas de sustanciasea. Aunque es imposible ser exhaustivo, hay varias indi-caciones que reflejan el xito de las cermicas de fosfatode calcio.

    Sulfatos de calcioEste sustituto seo, ms conocido con el nombre de

    yeso, es uno de los que se usan desde hace ms tiempo para

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    rellenar las prdidas de sustancia. Dressman [41], en 1892,public la primera serie clnica de 8 casos de relleno seocon este material. Varios trabajos experimentales realiza-dos en conejos y perros, confirmados por muchas seriesclnicas, han demostrado despus el inters del sulfato decalcio en el relleno de las prdidas de sustancia sea.

    PreparacinEl yeso es un sustituto seo mineral, que consiste en

    un sulfato de calcio dihidratado cuya frmula qumica esCaSO4 2H2O. Se obtiene por sntesis qumica o bien porcalcinacin de la piedra de yeso que requiere una etapade purificacin para lograr una calidad mdica conformea la farmacopea europea. Suele presentarse en forma depastillas de 2-5 mm de dimetro que se obtienen por com-presin del polvo, por lo que no posee macroporosidad.Tambin est disponible como polvo, que permite unapreparacin intraoperatoria. Despus de la adicin de unasolucin salina, se obtiene una pasta que se puede modelarsegn modelos preformados. El sulfato de calcio es uno delos pocos sustitutos que se proponen en asociacin con unantibitico. Algunos se mezclan con polvo de aloinjertoseo, incluso con un aloinjerto seo desmineralizado.

    Reabsorcin y osteognesisEl sulfato de calcio se reabsorbe progresivamente de

    forma centrpeta, simultneamente a la regeneracinsea. El perodo de reabsorcin es variable y oscila deunas semanas a unos meses. El yeso no es osteoconductor,pues no posee macroporosidad, ni osteoinductor, pero nosupone un obstculo para la regeneracin del hueso cir-cundante. En un modelo experimental de defecto seometafisario tibial y femoral en corderos, Peters ha demos-trado, en comparacin con aloinjertos y autoinjertos,que el sulfato de calcio proporciona unos resultados his-tolgicos similares a los observados con aloinjertos [42].La regeneracin sea se realiza progresivamente desde laperiferia hacia el centro, a medida que tiene lugar la reab-sorcin, de un modo muy distinto al de los fosfatos decalcio. Sidqui y Forest han demostrado claramente quelos osteoblastos eran capaces de adherirse y de fijarse alsulfato de calcio, al igual que los osteoclastos que reab-sorben el sustituto formando lagunas de reabsorcin detamano y de forma variables [43]. Este sustituto seo nosoporta tensiones mecnicas, pues su resistencia es muybaja, en especial en un medio hmedo. Se tolera bien y noda lugar a ninguna reaccin de cuerpo extrano. El aportemasivo de calcio a nivel local aumenta la calcemia y lasfosfatasas alcalinas en animales. Estos hallazgos analticosson idnticos en el ser humano. Se ha descrito un casoexcepcional de coma con crisis comicial, relacionado conla elevacin de la concentracin de calcio en el lquidocefalorraqudeo tras el uso de sulfato de calcio en cirugaraqudea [44].

    Asociacin con antibiticosEl sulfato de calcio es uno de los nicos sustitutos

    asociados a un antibitico disponible en el mercado. Elinters de esta asociacin se ha estudiado en los mbi-tos experimental y clnico. Los antibiticos se liberanprogresivamente en concentraciones superiores a las con-centraciones inhibidoras de los microorganismos quesuelen ser los causantes de infecciones seas. La cinticade liberacin in vitro difiere en funcin de los antibiti-cos. Su difusin persiste 4-6 semanas. In vivo, la liberacinde antibiticos ha permitido la esterilizacin de focosinfecciosos en conejos y en perros sin causar toxicidadsecundaria [45, 46]. Se ha demostrado en un modelo expe-rimental de ostetis por Staphylococcus aureus en tibia decabra que el sulfato de calcio impregnado con tobrami-cina permita esterilizar el foco infeccioso [47]. No todoslos antibiticos sirven para una impregnacin del yeso. In

    vitro, el sulfato de calcio constituye un buen soporte parael cido fusdico, los aminoglucsidos y los glucopptidos.En cambio, para otras familias, Mousset ha observado unainestabilidad o una liberacin demasiado rpida [48].

    Aplicaciones clnicasEl sulfato de calcio, a semejanza de los fosfatos de cal-

    cio, se puede utilizar para rellenar las prdidas de sustanciasea de cualquier tipo, pero se ha propuesto a menudopara el relleno de cavidades despus del legrado de tumo-res seos benignos, aunque es menos popular entre loscirujanos que los fosfatos de calcio.

    Sustitutos seos inyectablesLa aparicin de formas inyectables interviene en el des-

    arrollo de la ciruga mnimamente invasiva, e inclusopercutnea. Esta forma galnica permite evitar en cier-tas indicaciones una incisin convencional y minimizala agresin quirrgica [49]. Adems, permiten un rellenoms completo de una cavidad sea que los fosfatos decalcio en bloque, incluso granulados. En los que experi-mentan un endurecimiento y una reaccin de fraguado invivo, se puede asegurar su estabilidad y resistencia mec-nica. En cierta medida, en caso de fractura constituyen unmedio de unin de los fragmentos seos como comple-mento de la osteosntesis. Tienen propiedades comunesa las de los sustitutos seos slidos, aunque en algunoscasos dichas propiedades son radicalmente distintas. Estaspeculiaridades y propiedades deben conocerse para que suuso se adapte al entorno local, los objetivos del relleno y,de forma general, a la indicacin establecida.

    Fosfatos de calcio inyectablesEsta forma de sustituto poco difundida es una aso-

    ciacin de grnulos de fosfato de calcio bifsico (de untamano del orden de 120 m) con una fase vectora. Losgrnulos no tienen macroporosidad, pero s una micropo-rosidad del orden del 25%. Se mantienen en suspensinen un hidrogel, lo que les confiere su inyectabilidad. Elhidrogel es un polmero semisinttico de origen polisa-crido, la hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC), que actacomo mero vector cuya degradacin progresiva deja pasoa una macroporosidad que favorece la neoosteognesissecundaria. Estos sustitutos seos inyectables no se endu-recen in vivo. Los grnulos conservan las propiedadesgenerales de los fosfatos de calcio.

    Cementos fosfoclcicosPrincipios generales

    Los cementos fosfoclcicos, an denominadoscementos apatticos, inicos o hidrulicos, fueronintroducidos por Brown y Chow [50] y constituyen unaclase de sustitutos seos que ofrecen la posibilidad deinyectarlos en forma lquida o pastosa. Se distinguen conclaridad de las cermicas de fosfatos de calcio y se caracte-rizan por un fraguado y un endurecimiento secundariosin situ en un medio hmedo. Suelen obtenerse a partirde una reaccin de hidrlisis o de tipo cido-base, de laque se produce una sal fosfoclcica que precipita [32]. Elcemento se obtiene por la mezcla de un componenteslido en forma de polvo y de un componente lquido.El polvo est constituido por una combinacin de fos-fatos de calcio con o sin otros constituyentes clcicosy la fase lquida de cidos inorgnicos como el cidofosfrico o sulfrico, de cidos orgnicos como el cidolctico o incluso de una solucin de fosfato de sodio.Los fosfatos de calcio implicados pueden ser el fosfatodiclcico dihidratado, el fosfato diclcico anhidro, elfosfato monoclcico monohidratado, el fosfato triclcicoalfa y beta o el fosfato tetraclcico. Una vez mezclados,los fosfatos de calcio presentes se disuelven y precipitan

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    en un fosfato de calcio menos soluble. Durante la preci-pitacin, se forman cristales que aumentan de tamanoy pueden fusionarse entre s, lo que confiere solidez alcemento. La porosidad residual est constituida slopor microporos. La composicin qumica del materialtras el endurecimiento depende de la naturaleza de lasfases slidas y lquidas iniciales. Estas reacciones sonpoco exotrmicas. El producto puede presentarse enforma inyectable por jeringa o como una pasta que seintroduce con la mano [28]. El desarrollo de los cementosfosfoclcicos se debe a los trabajos de Constantz [51].

    Distintas familias de cementoDriessen ha demostrado que muchas formulaciones

    permiten obtener sales fosfoclcicas a una temperaturanormal [52]. Sin embargo, slo hay 15 con un tiempo defraguado menor de una hora, con una resistencia a la com-presin mayor de 2 MPa y que sean compatibles con unaaplicacin clnica.

    Segn la naturaleza de los cementos, se pueden distin-guir cuatro clases: cementos de apatita no estequiomtrica; cementos de fosfato octoclcico; cementos de fosfato diclcico dihidratado (cemento de

    brushita); cementos de fosfato de calcio y de magnesio.

    Sus caractersticas fisicoqumicas son diferentes. Deforma muy esquemtica, los cementos de fosfato de cal-cio y de magnesio son bsicos (pH cercano a 10), los defosfato diclcico son cidos (pH cercano a 5) y los que per-tenecen a las dos ltimas categoras estn muy cerca de laneutralidad (pH de 7-8). En la prctica, slo se dispone decementos apatticos y de brushita.

    Caractersticas de fraguadoLa reaccin de fraguado de los cementos es de tipo

    estequiomtrico, es decir, necesita un nmero preciso demolculas de agua en funcin de las molculas de slido.Cuando no se respeta la estequiometra, en un mediolquido, por ejemplo, se produce un fenmeno de dilu-cin que dificulta el fraguado y modifica las caractersticasmecnicas del material. Adems, la reaccin de fraguadoen la que interviene una reaccin de tipo cido-base modi-fica las caractersticas fisicoqumicas del medio en el quetiene lugar, como sucede en el lquido extracelular.

    Las caractersticas de los precipitados de fosfatos de cal-cio que se obtienen tras el fraguado del cemento sondiferentes a las de las cermicas de fosfato de calcio. Noexperimentan ningn proceso trmico tras su fraguado.Tienen una microporosidad y una superficie especficamuy elevadas respecto a las cermicas. Esto significa que,aunque el fraguado sea perfecto y la composicin compa-rable, la degradacin de estos materiales es tericamentemayor que la de las cermicas, la superficie es ms inesta-ble y el tamano de las partculas liberadas es menor. Losintercambios inicos entre la superficie de los cristales yel medio extracelular son muy importantes. El tamanode los poros es del orden de la micra. La porosidad totaldebida a la microporosidad es del orden del 40-50%. Noexiste macroporosidad.

    La resistencia a la compresin de los cementos es baja yvara segn los productos de 10 a 60 MPa, pero las condi-ciones de realizacin de las pruebas no siempre se precisany es probable que varen entre los diversos productos. Ade-ms, estos valores tambin dependen de la porosidad. Loscementos deben asociarse a una osteosntesis en caso deriesgo biomecnico.

    Biodegradacin y osteognesisEn ausencia de macroporosidad, no existe osteocon-

    duccin en el seno del cemento. La neoosteognesis seproduce en la periferia de fuera hacia dentro, a medida dela biodegradacin del cemento. Tambin puede seguir lasfisuras existentes en el interior del cemento.

    Los mecanismos de osteointegracin de los cementosson diferentes a los de las cermicas. Este mecanismopuede ser idntico en los materiales que tengan caracte-rsticas parecidas a las de la fase mineral del tejido seo.Los osteoblastos se diferencian en contacto con el materialy la osificacin progresa de forma centrpeta. Cuando elmaterial es ms inestable y ms reabsorbible, como sucedecon los cementos de brushita, no existe diferenciacinosteoblstica en contacto con l. La progresin sea seproduce tambin a partir de la periferia. Los cementos debrushita se reabsorben en teora ms deprisa que los deapatita y hay muchos factores que pueden influir (com-posicin, cristalinidad, porosidad, densidad, volumen).Frayssinet, en un estudio en conejos, ha demostrado quealrededor de un 25% del cemento de brushita que relle-naba un volumen de 4 5 mm en una epfisis femoralse reabsorbe en 18 semanas [53]. En el ser humano, pareceque el tiempo de reabsorcin de estos cementos es mslargo y que se observa una interrupcin de la reabsorcin,quiz por transformacin en hidroxiapatita. El frente dereabsorcin se sigue inmediatamente por el frente de osi-ficacin. Existe una disolucin extracelular de la matrizde brushita con desintegracin del cemento y formacinde partculas que pueden fagocitarse [54]. Un mecanismoosteoclstico interviene en el caso de los cementos de apa-tita. Puede haber una discordancia entre la velocidad debiodegradacin y de mineralizacin, lo que da lugar a unaimagen radiolgica de ribete que se reabsorbe progresi-vamente. Esta imagen no debe ser motivo de inquietudy forma parte de la semiologa radiolgica que se debeconocer cuando se usan estos cementos.

    Condiciones de empleoLas reacciones qumicas que dan lugar a los cementos

    de brushita son muy sensibles a la temperatura ambiente,que puede modificar en gran medida el tiempo de fra-guado y de endurecimiento y, por lo tanto, el tiempode trabajo durante el que el cemento es inyectable. Porconsiguiente, conviene respetar los nomogramas dondese precisa para cada cemento el tiempo de mezcla, eltiempo de fraguado y el tiempo de manipulacin en fun-cin de la temperatura del quirfano. Si estos cementos seinyectan demasiado pronto, su pH puede ser inadecuadopara el ambiente tisular y dar lugar a reacciones inflama-torias locales. El tiempo de fraguado suele ser de unos10 minutos. En estos cementos se incluyen aditivos paracontrolar la velocidad de reaccin qumica, que es mslenta para los cementos apatticos y ms rpida para losde brushita. Si la inyeccin es demasiado tarda, puede queya haya comenzado el fraguado, lo que impide continuarla inyeccin. Por lo tanto, existe una autntica ventanade inyectabilidad.

    Los cementos fosfoclcicos son perfectamente bio-compatibles [54], pero se han descrito algunas reaccionesinflamatorias en la literatura [55, 56].

    Aplicaciones clnicasLos cementos fosfoclcicos pueden tener muchas apli-

    caciones, pero su popularidad se limita todava a laortopedia y la traumatologa.

    Nanocristales de fosfatos de calcioEstos productos de reciente aparicin constituyen una

    nueva clase de sustitutos seos. Consisten en la asocia-cin de un hidrogel y de nanocristales de hidroxiapatitade origen sinttico. Los nanocristales de forma aciculartienen un tamano medio de 18 nm. La forma y el tamanode los cristales corresponden a los de la apatita del huesohumano. La proporcin Ca/P es de 1,67, con un pH de 6,7.El hidrogel y la fase nanocristalina de HA forman unapasta viscosa inyectable, que no se endurece in situ. Porlo tanto, no proporcionan estrictamente ninguna resis-tencia mecnica. La proporcin de HA es del 25-35% paralos productos disponibles en la actualidad.

    8 EMC - Aparato locomotor

  • Sustitutos seos E 14-076

    El tamano de los nanocristales ofrece una gran super-ficie de contacto que se estima en ms de 100 m2/g(mientras que es del orden de 2 m2/g para los sulfatoso fosfatos de calcio). Esta gran superficie especfica lesconfiere una biorreactividad especial que constituye todosu inters. Son totalmente biodegradables. La reabsor-cin del sustituto, en especial de los nanocristales, pareceimplicar tres procesos complementarios: integracin delos cristales en el hueso neoformado, eliminacin por losmacrfagos y los osteoclastos, disolucin por los lquidosbiolgicos. Parece que la fase de degradacin se acompanade una neovascularizacin especial [57]. En paralelo a lareabsorcin de la pasta, se produce una neoformacinsea.

    Huber et al [58] han demostrado que este tipo de sus-tituto permite una neoosteognesis rpida y homogneaen un modelo de lesin sea en conejos. Estos mismosautores han comparado este sustituto basado en nano-cristales con un cemento apattico en 38 ovejas en las quese provoc una lesin sea de 10 15 mm a nivel epifisa-rio femoral distal. La neoosteognesis es ms rpida conel sustituto de nanocristales y comenzaba en el primermes [58].

    El mismo equipo [59, 60] ha publicado dos series clnicas.Una era prospectiva y englobaba 22 fracturas conminutasdel extremo distal del radio estabilizadas mediante placa.Este estudio confirm la buena tolerancia del sustituto, laausencia de efectos secundarios y mostr unos resultadosradioclnicos excelentes. La segunda, tambin prospec-tiva, utiliz nanocristales asociados a una cermica deHA para rellenar la prdida de sustancia sea debidaa 24 fracturas de las mesetas tibiales tratadas medianteosteosntesis. La consolidacin se obtuvo en todos loscasos. En tres de ellos se observ un retraso de la cica-trizacin. Estos productos son muy prometedores, perorequieren una evaluacin clnica ms amplia [57, 60].

    Otros sustitutosEn el mercado existen muchos otros sustitutos, que no

    pertenecen a las familias precedentes, como sucede sobretodo en el caso del coral o los que asocian fosfatos de calcioy otros biomateriales.

    Carbonato de calcio (coral)Origen

    El coral es un producto de origen animal procedentedel exoesqueleto de invertebrados marinos denomina-dos plipos. Cada plipo interviene en la formacinde cristales clcicos, que permiten la construccin demacizos coralinos por la sucesin de ciclos de biomine-ralizacin. Existen muchas especies de corales. Algunasde ellas poseen una estructura porosa parecida a la delhueso esponjoso (Porites, Acropora), mientras que otras,por el contrario, tienen una estructura densa que recuerdaal hueso cortical (Favites, Lobophyllia). Esta similitud es laque justifica su empleo como sustituto seo.

    Caractersticas qumicas y propiedadesEl coral es un carbonato de calcio en forma de cristales

    de aragonito en ms del 98%. El coral natural se somete atratamientos mecnicos, fsicos y qumicos que permitenuna caracterizacin perfecta y su utilizacin quirrgica.En especial, la tasa residual de aminocidos puede consi-derarse inapreciable.

    Las caractersticas mecnicas dependen de la porosidady del tamano de los poros. A ttulo de ejemplo, para unaporosidad regular, abierta e interconectada del orden del50%, con una macroporosidad de 150 m de media, latensin de ruptura es de 25 MPa y el mdulo de Young esde 8 GPa. Para una porosidad del 20-30% con una macro-porosidad de 200 m de media, la tensin de ruptura es

    de 80 MPa y el mdulo de Young es de 25 GPa. El coral esmuy resistente a la compresin, pero sigue siendo frgildesde el punto de vista biomecnico.

    Los trabajos fundamentales y experimentales dedica-dos al coral ya son antiguos y han demostrado su totalbiocompatibilidad cuando se ha preparado de forma per-fecta [61].

    La reabsorcin se realiza gracias a los osteoclastos, quesegregan la enzima anhidrasa carbnica. La reabsorcincoralina y la neoformacin sea son bastante variables enel tiempo y dependen del lugar de implantacin, del tipode coral, de su porosidad, de su tamano y de la especieanimal. Adems del mecanismo celular, tambin existeuna disolucin de tipo fisicoqumico.

    Condiciones de utilizacinEl coral es uno de los sustitutos seos para los que las

    condiciones de utilizacin deben ser las ms estrictas. Enla medida de lo posible, se debe colocar en un entornobien vascularizado, en contacto estrecho con el hueso cir-cundante. Es obligatorio que el sustituto seo est bienestabilizado e inmovilizado, porque cualquier micromo-vilidad puede causar una encapsulacin fibrosa y, portanto, una ausencia de incorporacin y de colonizacinsea. Algunos autores han descrito, con una frecuenciavariable, un fenmeno de enquistamiento y la ausenciade incorporacin, que dieron lugar al final a la retiradadel sustituto, sin comprometer por lo general el resultadode la intervencin. Algunos han propuesto la hiptesisde una reaccin a la friccin en ausencia de estabilidad,debido a una superficie abrasiva, que provoca una reac-cin de cuerpo extrano, e incluso inflamacin. Por otraparte, parece que tambin se debe evitar el contacto conlos lquidos fisiolgicos, en especial sinoviales.

    Aplicaciones clnicasEl coral tiene numerosas aplicaciones clnicas para indi-

    caciones muy variadas.

    Fosfato o sulfato de calcio asociado aotros biomateriales

    Los grnulos de fosfato de calcio pueden asociarse alcolgeno. Se presentan en forma de bloque de compresaso de membranas. Suelen ser maleables y no presentan nin-guna resistencia mecnica. El colgeno suele ser de origenbovino. Algunos tienen un supuesto poder hemostticopor un efecto mecnico. El fosfato triclcico tambinpuede asociarse a carboximetilcelulosa, que acta de aglu-tinante y permite obtener una pasta de grnulos. Porltimo, el sulfato de calcio se puede asociar a hidroxietilal-midn, que confiere al producto una cierta maleabilidad.

    BiovidriosLos vidrios bioactivos pertenecen a la familia de los

    biomateriales cermicos y, ms precisamente, a las cer-micas bioactivas como la HA y otros fosfatos de calcio [62].Los vidrios bioactivos se componen sobre todo de xi-dos de silicio (SiO2), de sodio (Na2O), de calcio (CaO) yde fsforo (P2O5). L. L. Hench desarroll el primer vidriobioactivo 45S5 en 1971, el Bioglass (compuesto en por-centaje msico por un 45% de SiO2, un 24,5% de Na2O,un 24,5% de CaO y un 6% de P2O5). Con posterioridad,se han desarrollado distintas variedades de vidrios bioac-tivos o de vitrocermicas (vidrios con cristales de HA y/ode wollastonita) con propiedades diferentes [63].

    Estos vidrios bioactivos tienen en la actualidad indica-ciones en los mbitos ortopdico, dental, craneal y enla ciruga de la columna. En ortopedia, pueden relle-nar prdidas seas o servir como revestimiento protsico.

    EMC - Aparato locomotor 9

  • E 14-076 Sustitutos seos

    Poseen una biocompatibilidad excelente y pueden crear,en contacto con los tejidos biolgicos circundantes, unenlace qumico en la interfase implante/tejido del hus-ped. Estos biomateriales no dan lugar a la formacin decpsulas fibrosas en la interfase implante/tejido, lo quefacilita la unin directa entre el implante y el tejido seola superficie de los vidrios bioactivos sirve de soportepara la neoosteognesis. Las propiedades de bioactividadde los vidrios dependen de su composicin qumica, enespecial de las proporciones de silicio (SiO2), de xidode sodio (Na2O), de pentxido de fsforo (P2O5) y dexido de calcio (CaO). El vidrio bioactivo 45S5 puedeconsiderarse perfectamente reabsorbible, pues se disuelvepor completo para formar hidroxiapatita carbonatada. Suvelocidad de degradacin depende de su composicin.

    Conclusiones y perspectivasLos cirujanos ortopdicos disponen de muchas solucio-

    nes para hacer frente a una prdida de sustancia sea,porque existen mltiples posibilidades de relleno seo yse siguen desarrollando ms [63]. La gama de productosdisponibles no cesa de aumentar y no siempre es fcilorientarse [1]. Aparecen nuevos productos y nuevas tc-nicas que no siempre aportan pruebas de su validacinclnica. Algunos todava pertenecen al mbito de la inves-tigacin y experimental, y su aplicacin clnica todavano est establecida. Se debe senalar que todos estos nue-vos mtodos sobrepasan las capacidades clnicas de unaevaluacin prospectiva. Los ms sofisticados que se basan,por ejemplo, en la terapia celular, requieren un entornobiotecnolgico especializado, lo que limita su acceso acentros concretos. Por otra parte, no se debe olvidar quealgunos productos de sustitucin son muy caros y, porconsiguiente, es probable que su difusin se vea limitadapor este factor econmico.

    Las indicaciones respectivas de las distintas alternati-vas de sustitucin sea propuestas no estn claramentedefinidas. En algunas indicaciones pueden usarse variasposibilidades de relleno. El cirujano es el responsable deevaluar las ventajas e inconvenientes de cada una de ellas.Para una prdida de sustancia concreta segn el anlisisclnico y el contexto patolgico y fisiolgico consideradosno siempre hay que optar por las soluciones de reemplazoseo ms sofisticadas.

    Los trabajos experimentales permiten vislumbrar nue-vas posibilidades muy prometedoras que completarnun arsenal teraputico ya muy amplio. Es probable quepermitan hacer frente a situaciones en las que, por elmomento, los mtodos disponibles an son insuficientesy limitados en ocasiones. Su transposicin a la clnica debeplantearse a travs de una evaluacin prospectiva rigu-rosa en un contexto econmico y medicolegal que siguesiendo un factor especialmente limitante. Sin embargo,esta evaluacin clnica es una etapa fundamental en el usode los sustitutos seos procedentes sobre todo de la tera-pia celular y gentica. Hay tres grandes vas, en ocasionescomplementarias, que permitirn desarrollar sustitutosseos de nueva generacin: la terapia celular, el aportede factores de crecimiento y la terapia gnica. La posibi-lidad de reconstruir un sustituto seo parecido al huesonatural que asocie una trama fosfoclcica funcional capazde atraer a las clulas osteoblsticas, que podran estar asu vez modificadas genticamente para secretar factoresde crecimiento, no es una utopa y constituye un campoapasionante para la investigacin en ingeniera tisular.

    Bibliografa[1] Mainard D, Gouin F, Chauveaux D, Rosset P, Schwartz C. Les

    substituts de los, du cartilage et du mnisque en 2011. Paris:Romillat; 2011.

    [2] Mainard D. Les Greffes osseuses. En: Cahier denseignementde la SOFCOT. Paris: Elsevier; 2009297322.

    [3] Vastel L, Anract P, Tomeno B, Courpied JP. Utilisationdes allogreffes de banque en orthopdie. Aspects rgle-mentaires. EMC (Elsevier Masson SAS, Paris), TechniqueschirurgicalesOrthopdie-Traumatologie, 44-031, 1999: 4p.

    [4] Frayssinet P, Rouquet N, Mathon D, Autefage A, Fages J.Histological integration of allogenic cancellous bone tissuetreated by supercritical CO2 implanted in sheep bones. Bio-materials 1998;19:224753.

    [5] Albert A, Leemrijse T, Druez V, Delloye C, Cornu O. Are boneautografts still necessary in 2006? A three-year retrospectivestudy of bone grafting. Acta Othop Belg 2006;72:73440.

    [6] Mitton D, Rappaneau J, Bardonnet R. Effect of a supercriti-cal CO2 based treatment on mechanical properties of humancancelous bone. Eur J Orthop Surg Traumatol 2005;15:2649.

    [7] Vastel L, Masse C, Mesnil P, Crozier E, Padilla F, Laugier P,et al. Comparative ultrasound evaluation of human trabecularbone graft properties after treatment with different sterilisationprocedures. J Biomed Mater Res 2009;90:4307.

    [8] Dumas A, Gaudin-Audrain C, Mabilleau G, Massin P, HubertL, Basl MF, et al. The influence of processes for the puri-fication of human bone allografts on the matrix surface andcytocompatibility. Biomaterials 2006;27:420411.

    [9] Urist MR. Bone: formation by auto-induction. Science1965;150:8939.

    [10] Wang JC, Alanay A, Marck D, Kanim LE, Campbell PA,Dawson EG, et al. A comparison of commercially vailabledemineralized bone matrix for spinal fusion. Eur Spine J2007;16:123340.

    [11] Wang J, Kanim L, Nagakawa I, Yamane B, Vinters H, Daw-son E. Dose-dependent toxicity of a commercially availabledemineralized bone matrix material. Spine 2001;26:142935.

    [12] Bolander M, Ballian G. The use of demineralised bonematrix in the repair of segmental defects. J Bone Joint Surg1986;68:126474.

    [13] Feighan JE, Davy D, Prewett AB, Stevenson S. Induction osbone by a demineralised matrix gel. A study in a rat femoraldefect model. J Orthop Research 1995;13:88191.

    [14] Martin GJ, Boden SD, Titus L, Scarborough NL. New for-mulation of demeneralized bone matrix as a more effectivegraft alternative in experimental posterolateral lumbar spinearthrodesis. Spine 1999;24:63745.

    [15] Morone MA, Boden SD. Experimental posterolateral lumbarspinal fusion with a demineralized bone matrix gel. Spine1997;23:15967.

    [16] Nich C, Sedel L. Bone substitution in revision hip replacement.Int Orthop 2006;30:52531.

    [17] Peterson B, Whang PG, Iglesias R, Wang JC, LiebermanJR. Osteoinductivity of commercially available demineralizedbone matrix. J Bone Joint Surg Am 2004;86:224350.

    [18] Becerra J, Andrades JA, Erti DC, Sorgente N, Nimmi ME.An evaluation of human demineralized bone matrices in a ratfemoral defect model. J Bone Miner Res 1996;11:170314.

    [19] Wildeman B, Kadow A, Haas NP, Schmidmaier G. Quantifica-tion of various growth factors in different demineralized bonematrix preparation. J Biomed Mater Res A 2007;81:43742.

    [20] Bae HW, Kanim LE, Wong P, Delamarter RB, Dawson EG.Intervariability and intravariability of bone morphogeneticproteins in commercially available demineralised bone matrix.Spine 2006;31:1299306.

    [21] Lee KJ, Roper JG, Wang JC. Demineralised bone matrix andspinal arthodesis. Spine 2005;5:21723.

    [22] Mainard D, Zanardo D, Galois L. Principes gnraux et classi-fication des substituts de los. Rev Chir Orthop 1998;84(Suppl.1):3563.

    [23] Chappard D, Fressonnet C, Genty C, Basle MF, Rebel A. Fatin bone xenograft. Importance of the purification procedureson cleanliness, wettability and biocompatibility. Biomaterials1993;14:50712.

    [24] Hoofendoorn HA, Renooij W, Addermans LM, Visser W, Wit-tibol P. Long term study of large ceramic implants in dogfemora. Clin Orthop 1984;187:2818.

    [25] Winter M, Griss P, De Groot K, Taga H, Heimke G, VonDigh HJ, et al. Comparative histocompatibility testing of svencalcium phosphate ceramics and ist preliminary clinical appli-cation. Biomaterials 1981;2:15961.

    10 EMC - Aparato locomotor

  • Sustitutos seos E 14-076

    [26] Heymann D, Delecrin J, Deschamps C, Gouin F, PadrinesM, Passuti N. tude in vitro de lassociation de cellulesostognes avec une cramique en phosphate de calciummacroporeuse. Rev Chir Orthop 2001;87:817.

    [27] LeGeros RZ. Properties of osteoconductive biomaterials: cal-cium phosphates. Clin Orthop 2002;395:8198.

    [28] Mastrogiacomo M, scaglione S, Martnetti R, Dolcini L, Bel-trame F, Cancedda R, et al. Role of scaffold internal structureon in vivo bone formation in macroporous calcium phosphatebioceramics. Biomaterials 2006;27:32307.

    [29] Leclerc E, David B, Griscom L, Lepioufle B, Fujii T, LayrolleP. Study of osteoblastic cells in a microfluidic environnement.Biomaterials 2006;27:58695.

    [30] Chouteau J, Bignon A, Chavassieux P, Chevalier J, Melin M,Fantozzi G, et al. Culture cellulaire dostoblastes et de fibro-blastes sur substituts osseux poreux en phosphate de calcium.Rev Chir Orthop 2003;89:4452.

    [31] Galois L, Mainard D. Bone ingrowth into 2 porous ceramicswith different pore sizes: an experimental study. Acta OrthopBelgica 2004;70:598603.

    [32] Bohner M. Calcium orthophosphates in medicine: fromceramics to calcium phosphate cements. Injury 2000;31:3747.

    [33] Hing KA, Revelll PA, Smith N, Buckland T. Effect of siliconelevel on rate quality and progression of bone healing withinsilicate substitute porous hydroxyapatite scaffolds. Biomate-rials 2006;27:501426.

    [34] Le Nihouannen D, Daculsi G, Saffarzadeh A, Gauthier O,Delplace S, Pilet P. Ectopic bone formation by microporouscalcium phosphate ceramic particles in sheep muscles. Bone2005;36:108693.

    [35] Kasten P, Beyen I, Niemeyer P, Luginbuhl R, Bohner M, Rich-ter W. Porosity and pore size of beta tricalcium phosphatescaffold can influence protein production and osteogenic dif-ferenciation of human mesenchymal stem cells. An in vitroand in vivo study. Acta Biomater 2008;4:190415.

    [36] Daculsi G, Legeros RZ, Heughebert M, Barbieux. Forma-tion of carbonate-apatite crystals after implantation of calciumphosphate ceramics. Calcif Tissue Int 1990;46:207.

    [37] Basle MF, Chappard D, Grizon F, Filmon R, Delecrin J, RebelJ. Osteoclastic resorption of Ca-P materials implanted in rabbitbone. Calcif Tissue Int 1993;53:34856.

    [38] Yamada S, Heyman D, Bouler JM, Daculsi G. Osteo-clastic resorption of calcium phosphate ceramics withdifferent hydroxyapatite/tricalcium phosphate ratios. Bioma-terials 1997;18:103741.

    [39] Galois L, Mainard D, Delagoutte JP. Beta tricalcium phosphateceramic as a bone substitute in orthopaedic surgery. Int Orthop2002;26:10915.

    [40] Trcant M, Delecrin J, Royer J, Goyenvalle E, DaculsiG. Mechanical changes in macroporous calcium phosphateceramics after implantation in bone. Clin Mat 1994;15:23340.

    [41] Dressman H. Veber Knochenplomberng. Betr Klin Chir1892;9:80410.

    [42] Peters CL, Hines JL, Bachus KN, Craiq MA, BloebaumRD. Biological effects of calcium sulfate as a bone graftsubstitute in ovine metaphyseal defect. J Biomed Mater Res2006;76:45662.

    [43] Sidqui M, Collin P, Vitte C, Forest N. Osteoblast adherence andresoption activity of isolated osteoclasts on calcium sulphatehemihydrate. Biomaterials 1995;16:132732.

    [44] Smith I. Convulsion and coma associated with iatrogenica-lly elevated CSF calcium level post spinal surgery. Crit CarResusc 2005;7:1736.

    [45] Varlet A, Dauchy C. Billes de pltre de Paris aux antibiotiquesdans le traitement de linfection osseuse. Nouvelles associa-tion pltre-antibiotiques. Rev Chir Orthop 1983;69:23944.

    [46] Varlet A, Dauchy C, Hingrez M. Ostogense induite parladdition de matrice osseuse dminralis des billes depltre aux antibiotiques. Rev Chir Orthop 1983;69:23944.

    [47] Thomas DB, Brooks DE, Bice TG, Dejong ES, LonerganKT, Wenke JL. Tobramycin impregnated calcium sulphateprevents infection in contaminated wounds. Clin Orthop2005;441:36671.

    [48] Mousset B, Benoit MA, Delloye C, Bouillet R, Gillard J. Bio-degradable implants for potential use in bone infection. Anin vitro study of antibiotic loaded calcium sulfate. Int Orthop1995;19:15761.

    [49] Mainard D, Galois L. Treatment of a solitary calcaneal cystwith endoscopic curettage and percutaneous injection of cal-cium phosphate cement. Am J Foot Surg 2006;45:43640.

    [50] Brown W, Chow L. Dental restorative cement pastes. USPatent no. 4518430, 1985.

    [51] Constantz BR, Ison IC, Fulmer MT, Poser RD, Smith ST, VanWagoner R, et al. Skeletal repair by in situ formation of themineral phase of bone. Science 1995;267:17969.

    [52] Driessen FC, Boltong MG, Bermudez O, Planell JA. Formula-tion and setting times of some calcium orthophosphate cement.J Mater Sci Mater Med 1993;4:5038.

    [53] Frayssinet P, Gineste L, Conte P, Fages J, Rouquet N. Shortterm results of a DCPD based calcium phosphate cement.Biomaterials 1998;11:9717.

    [54] Theiss F, Apelt D, Brand B, Kutter A, Zlinsky K, Bohner M,et al. Biocompatibility and resorption of a brushite calciumphosphate cement. Biomaterials 2005;26:438394.

    [55] Hardouin P, Delecourt C, Blary M, Van Landuyt P, Lemaitre J.Volume effect on biological properties of a calcium phosphatehydraulic cement. Bone 1999;25:359.

    [56] Miyamoto Y, Ishikawa Y, Takechi M. Histological and com-positional evaluation of three types of calcium phosphatecements when implanted in subcutaneous tissue immediatelyafter mixing. J Biomed Mater Res 1999;48:3642.

    [57] Laschke MW, Witt K, Pohlemann T, Menger MD. Injecta-ble nanocrystalline hydroxyapatite paste for bone substitution.In vivo analysis of biocompatibility and vascularization. JBiomed Mater Res B Appl Biomater 2007;82:494505.

    [58] Huber FX, MacArthur N, Hermann L, Dingeldein E, Cavey H,Palazzi X, et al. Evaluation of a novel nanoctystalline hydrox-yapaptite paste ostim in comparison with alpha BSM. BMCMusculoskelet Disord 2009;10:164.

    [59] Huber FX, Hillmeier J, Herzog L, Mac Arthur N, Kock HJ,Meeder PJ. Open reduction and palmar plate osteosynthesisin combination with a nanocrystalline hydroxyapatite spacerin the treatment of comminuted fracture of the distal radius. JHand Surg 2006;31:298303.

    [60] Guillemin G. Les Matriaux madrporaires en chirurgie ort-hopdique. En: Cahier denseignement de la SOFCOT. Paris:Expansion Scientifique Publication; 1986.

    [61] Hench LL. Bioceramics. J Am Ceram Soc 1998;81:170528.[62] Hench LL. The story of bioglasses. J Mat Sci Mater Med

    2006;17:96778.[63] Mainard D. Les Substituts de los. En: Confrence

    denseignement de la SOFCOT. Paris: Elsevier; 2007297305.

    D. Mainard, Professeur des Universits, praticien hospitalier ([email protected]).Service de chirurgie orthopdique, traumatologique et arthroscopique, Hpital Central, 29, avenue De-Lattre-de-Tassigny, 54000 Nancy,France.

    Cualquier referencia a este artculo debe incluir la mencin del artculo: Mainard D. Sustitutos seos. EMC - Aparato locomotor2014;47(2):1-11 [Artculo E 14-076].

    Disponibles en www.em-consulte.com/es

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    Aspectoslegales

    Informacinal paciente

    Informacionescomplementarias

    Auto-evaluacin

    Casoclinico

    EMC - Aparato locomotor 11

    Sustitutos seosIntroduccinResena histricaVentajas e inconvenientes de estetratamientoMatrices seas desmineralizadasSustitutos seos sintticos(y similares)Aplicaciones clnicasPreparacinOtros sustitutosBiovidriosConclusiones y perspectivasBibliografa