cementos óseos dr. josafat y. arroyo aparicio
TRANSCRIPT
CEMENTOS OSEOSDR. JOSAFAT Y. ARROYO APARICIOR2. TYO
POLIMEROS Macromolécula de alto peso molecular sintéticos u orgánicos basados en carbono
Poli= muchos Meros = parte
CHON
Unidad básicas = monómero Homopolimero Copolimero
Alternantes Bloque Desordenado Injertado
POLIMEROS
Formación: Condensación
Monómero a la vez = agua Adición
Iniciador = reacción en cadena = calor
Estructura: Lineal Ramificada Reticular
HISTORIA
HISTORIA
Otto Röhm = descubre 1902 Plexiglas
Material endurecido similar al cristal
Röhm – Hass 1928 Patentaron el uso de PMMA como uso plástico
Compañía Kulzer 1936 Binomio preparado en un molde de piedra
1938 primer uso clínico Cerrar defectos craneales en monos
HISTORIA
1943 compañías Degussa y Kulzer: Polimerización en frio con empleo de aminas aromáticas terciarias
Judet y Judet década de los 1946 Introducción en artroplastias sin éxito
Dennis Smith y John Charnley 1958 “Cemento óseo sobre base acrílica”
GENERALIDADES
POLIMETILMETACRILATO
Sinónimo: Cemento acrílico PMMA
Zona mas débil en el trinomio Hueso-Cemento-Implante
NO ES PEGAMENTO No forma uniones químicas
POLIMETILMETACRILATO
Formula química
Deben ser polimerizados. Como condición preliminar, éstos deben estar provistos de un doble enlace
C=C FLUIDO NO NEWTONIANO
POLIMETILMETACRILATOGeneralidades
Función: Fijar los componentes Distribución de carga de manera uniforme
Disminuye presión
“La transferencia de las fuerzas hueso-implante e implante-hueso es la principal función del cemento óseo”.
Una adecuada interdigitación del cemento y el consecuente refuerzo del hueso esponjoso resultan de máxima importancia.
Solido frágil No uso de bordes afilados Poca resistencia a cizallamiento y presión
POLIMETILMETACRILATOComponentes
Tratamiento “en frio” Iniciador en el polvo (40gr)
PMMA (10-150 micras) Copolimero de metacrilato de metiloestireno Sulfato de bario (o dióxido de circonio) Peróxido de benzol (iniciador)
Activador en el liquido (20ml) Monómeros de metilmetacrilato Toluidina de dimetilftalato (activador) “Lentificador” (Hidroquinona)
POLIMETILMETACRILATOPreparación
4 tiempos: Mezclado: 2-3 minutos
Cemento liquido Se acorta al mezclar mas rápido Se disminuye con el aumento de temperatura
Reposo: Propagación de la polimerización
Tiempo de trabajo: 5-8 minutos Fácil manipulación Mayor viscosidad Exotérmica ADECUADA INTERDIGITACION MECANICA
Fraguado: 8-10 minutos Endurecido y muy caliente
Se disminuye con el aumento de temperatura Aumento de humedad disminuye este tiempo
POLIMETILMETACRILATOReacción Exotérmica (Teoría del aflojamiento aséptico)
Reacción entre el iniciador y el activador (redox)
Aumenta 57 kJ (1.8 kcal) por cada mol
60 – 120°C
Picos de temperatura significativamente menores en la interfaz hueso-cemento (40-46°C).
El límite superior se supone que llega a ser alcanzado sólo en las capas de cemento puro de grosor superior a 3 mm, en las que no exista interdigitación de hueso esponjoso.
Necrosis ósea Crónica = 47°C Aguda = 70°C Desnaturalizacion de colágena: 57°C
POLIMETILMETACRILATOProgresión histológica
Daño de tejidos por 3 semanas del posoperatorio Necrosis en capa de 3mm en tejido blando y hueso esponjoso
Periodo de reparación de 3 semanas a dos años Tejido fibroso y capilares
Restablecimiento Membrana fina de tejido conjuntivo de 0.5 - 1.5 mm Respuesta a células gigantes sec a PMMA
POLIMETILMETACRILATOÍndice de polimerización
En la región cercana al hueso Alrededor del 84% Centro del 96%
“Este dato es importante, ya que se relaciona las zonas óseas donde se alcanzan temperaturas mayores con aquellas donde exista una mayor concentración de monómero no polimerizado”.
TERMODEPENDIENTE 1°c = disminuye 30 - 60 segundos de trabajo y manipulado
PROPIEDADES FISICAS
RESISTENCIA ESTATICA
Resistencia cizallamiento 42.2 MPa
Resistencia a la flexión 64.2 Mpa
RESISTENCIA A LA FATIGA
“EFECTOS DE CONSERVACION DEL PRODUCTO”
Holm: “Pospolimerizacion” a la semana
Rostoker: 12 – 24 meses reduce 9% resistencia a la flexión
Jaffe: Comienzo de cambios a 2 años en suero bovino a 37°C
Lee: Sin cambios a los 7.5 años
REDUCCION DE LA POROSIDAD
Bayne 1937: Importancia de disminuir la porosidad
Microporos: 500 micras Macroporos: >500 micras
Generada por: Atrapamiento de aire en el mezclado Aire entre las esferulas de polímero Espacios vacíos por ebullición o evaporación del monómero Vacíos por cavitación
REDUCCION DE LA POROSIDAD
Porosidad 9 al 27% por mezcla manual (Linden 46%)
Poros = amplificadores de presión
REDUCCION DE LA POROSIDAD
Hospital General de Massachussets: centrifugación 3000 – 4000 RPM Baja efectividad para microporos
Universidad de Northwestern: mezclado al vacío 400 a 750 mmHg por debajo de la presión
atmosférica (550 mmHg lo ideal)
*Agitación ultrasónica* (?????????)
CONTRACCION Disminución de volumen:
Contracción a la polimerización
Densidades: Monómeros: 0.94 g/cm3 PMMA: 1.18gr/cm3
21% de MA a PMMA Únicamente se contrae un 7% la mezcla total
Expansión térmica de burbujas
Contracción térmica de cemento endurecido Capa 2mm = 4.5 micras
POLIMETILMETACRILATOAgregados
Antibiótico 0.5 – 2 gr x cada 40 gr Pulverizados Gentamicina, tobramicina, eritromicina, vancomicina, cefalosporinas, colistica, etc
Medio radioopaco Dificulta la interpretación de artrografías Aumenta por 10 la duración bajo fatiga Bario = osteolitico Circonio = abrasivo
Agentes colorantes Azul de metileno (1 ml) Clorofila
EFECTOS DE ADITIVOS
Son convenientes de manera clínica, mas no son en resistencia
Hasta 2 gr de antibiótico en 40 gr de PMMA no tiene significancia Lautenschlager: resistencia compresión disminuye No se deben usar antibióticos líquidos
Freita y Cannon: Bario ocasiona fatiga en Zimmer mas no en Simplex
POLIMETILMETACRILATOFactores que afectan la resistencia
CLASIFICACION
CLASIFICACION POR VISCOCIDAD
La progresión de la viscosidad depende de: Composición del cemento. El ratio polvo/líquido. La humedad relativa. La temperatura Se determinada por la velocidad a la que se disuelve el monómero,
CLASIFICACION POR VISCOCIDAD
Alta viscosidad (Palacos R®, CMW-1®, Simplex P®) “Pastoso” (1950) Cuentan 8-10% de metilmetacrilato Aplicación manual pues presentan una alta
viscosidad inicial Pre-enfriar a temperaturas de 15º a 18ºC
para disminuir la viscosidad y permitir la aplicación inyectados mediante jeringa.
CLASIFICACION POR VISCOCIDAD
Baja viscosidad (Palacos LV®, CMW-3®) 1980 < 5% de metilmetacrilato Facilitar su aplicación con jeringa o pistola. Imposible trabajarlos manualmente en las fases iniciales Se caracterizan por tener una viscosidad que se incrementa de forma
exponencial, siendo mucho más rápida al final del proceso
POLIMETILMETACRILATOEfectos fisiológicos
Hipotensión Vasodilatación periférica
Déficit en el volumen sanguíneo Depresión miocárdica directa – IAM Embolia pulmonar Embolia gaseosa Monómero absorbido se elimina por pulmones Niveles máximos en sangre se encuentran a los 3
min
• Coagulación de proteínas (67°C)
• Oclusión de arterias metafisarias nutrientes
• Efectos citotóxicos y lipoliticos del monómero no polimerizado
AFLOJAMIENTO
Aflojamiento
Cuadro clínico Dolor Discapacidad creciente
Rx Líneas radiolucidas en aumento Movimiento de la prótesis Fractura de la capa de cemento
Qx Cemento flojo en cavidad Manto fracturado
FACTORES MECANICOS
• Actividad del paciente• Peso del paciente• Posición de colocación de la
prótesis
MECANIMOS
MULTIFACTORIAL POR FACTORES INTERDEPENDIENTES
Cadena mecánica: Interfase hueso-cemento Masa del cemento Interfase cemento - protesis
INTERFASE CEMENTO - HUESO
1970 Necrosis térmica del hueso Reacciones toxicas
“Traumatismo químico” por MA Contracción del cemento
Miller “Higienizar” la superficie del hueso
ACTUALIDAD: Lograr una penetración en la interfase de 2 a 4 mm.
INTERFASE CEMENTO - PROTESIS
1980 Zona radiolucida en cara proximolateral
Falllo en interface Fractura de cemento
Resistencia mecánica depende de: Trabado mecánico
Textura de la prótesis Intrusión del cemento Aire en interface
Adherencia especifica Interacción molecular