UNIVERSITAT DE BARCELONA FACULTAT DE MEDICINA

DEPARTAMENT DE CIRURGIA I ESPECIALITATS QUIRRGIQUES

Tesi doctoral presentada per En/Na

Carlos VILALTA BOU

amb el ttol

"El adelantamiento de la tuberosidad tibial anterior en el tratamiento de la artrosis rotuliana"

per a l'obtenci del ttol de Doctor/a en

MEDICINA

Barcelona, 22 de febrer del 2001.

Universidad de Barcelona Facultad de Medicina

Instituto Clnico del Aparato Locomotor. Hospital Clnico

EL ADELANTAMIENTO DE LA TUBEROSIDAD TIBIAL ANTERIOR

EN EL TRATAMIENTO DE LA ARTROSIS ROTULIANA

Tesis Doctoral 2.001

EL ADELANTAMIENTO DE LA TUBEROSIDAD TIBIAL ANTERIOR

EN EL TRATAMIENTO DE LA ARTROSIS ROTULIANA

Doctorando: Carlos Vilalta Bou

Directores de la Tesis: Prof. R. Ramn Soler Prof. S. Suso Vergara

En recuerdo del Dr. Joaqun Cabot Boix y del Prof. Paul Ficat. Dos maestros que, con sus enseanzas,

despertaron mi inters por la ciruga de la rodilla.

A todos mis compaeros del Hospital Clnico, pasados y presentes, que han compartido conmigo el inters

por la patologa de la rodilla.

AGRADECIMIENTOS Al Prof. Roberto Ramn que ha tenido la gentileza de dirigir esta Tesis. Durante los aos de Jefe de Servicio de Ortopedia y Traumatologa del Hospital Clnico fue un ejemplo de seriedad y rigor en todas sus actuaciones. Vel continuamente por la disciplina en las sesiones clnicas, en las consultas externas, en la redaccin de las historias clnicas, en el trabajo en el quirfano y en la calidad de las publicaciones del Servicio. Confo en que esta Tesis, que constantemente me reclamaba, est a la altura de sus enseanzas.

Al Prof. Santiago Suso que amablemente ha querido codirigir esta Tesis. Hacerse cargo de la Direccin del Instituto Clnico del Aparato Locomotor del Hospital Clnico es una labor muy comprometida. No obstante siempre ha tenido un hueco para corregirme, aconsejarme y estimularme para la realizacin de esta Tesis. Al Dr. Jos M Arandes, amigo y verdadero reservorio bibliogrfico, cuya ayuda ha sido fundamental para la redaccin de esta Tesis. Al Dr. Antonio Llovera por su ayuda en la realizacin de la estadstica descriptiva. A la Srta. Elena Arandes por su ayuda en la realizacin de la estadstica analtica. A mis compaeros del Servicio que de un modo u otro me han prestado su colaboracin amistosa, en especial a mis compaeros ms directos de la Unidad de Rodilla, el Dr. Josep M Segur y el Dr. Francisco Macul.

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INDICE

Pag. 1. INTRODUCCION 5 1.1. La articulacin fmoro-patelar 7 1.1.1. La rtula y el aparato extensor de la rodilla 9 1.1.2. Anatoma y fisiologa de la articulacin fmoro-patelar 11 1.1.2.1. Factores seos de la estabilizacin rotuliana. 14 1.1.2.2. Factores ligamentosos de la estabilizacin rotuliana. 16 1.1.2.3. Factores musculares de la estabilizacin rotuliana. 16 1.1.3. Biomecnica 19 1.1.3.1. Areas de contacto y zonas de carga fmoro-patelares. 20 1.1.3.2. Valor del componente de reflexin. 24 1.2. Evolucin histrica de la ciruga rotuliana 33 1.2.1. Ciruga de las inestabilidades rotulianas 36 1.2.2. Las lesiones del cartlago y su tratamiento 38 1.2.3. Patelectoma 41 1.2.4. Intervenciones descompresivas 42 1.2.5. Alternativas actuales de substitucin rotuliana 43 1.2.6. Artroscopia y ciruga rotuliana 44 1.3. Concepto matemtico de la patologa rotuliana y sus aplicaciones teraputicas 47 1.3.1. Concepcin personal de Maquet 49 1.3.2. Avanzamiento del tendn rotuliano 52 1.3.2.1. Tcnicas quirrgicas de Maquet 54 1.3.2.2. Otras tcnicas propuestas 58 1.3.2.3. Valoracin experimental de las distintas opciones del efecto Maquet 60

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1.3.3. Alternativas quirrgicas "descompresivas" 61 1.3.3.1. Seccin del alern rotuliano externo 62 1.3.3.2. Las osteotomas de la rtula 62 1.3.3.2.1. Osteotomas sagitales 62 1.3.3.2.2. Osteotomas coronales 64 2. HIPTESIS DE TRABAJO Y OBJETIVOS DE LA TESIS 67 3. MATERIAL Y METODO 71 3.1. Sistemtica de recogida de datos utilizado en este trabajo y valoracin 73 de los mismos 3.1.1. Sistemtica de recogida de datos 75 3.1.2. Criterios de valoracin de resultados 92 3.2. Casustica 97 3.3. Tcnica quirrgica 105 3.4. Anlisis estadstico de la serie 113 3.4.1. Estadstica descriptiva 115 3.4.2. Estadstica analtica 119 4. RESULTADOS 127 4.1. Hallazgos operatorios 129 4.1.1. Lesiones rotulianas 129 4.1.2. Otras lesiones articulares e intervenciones asociadas 131 4.2. Tipos de injerto. Accidentes. Parmetros tcnicos. Postoperatorio 133 4.3. Complicaciones postoperatorias. Repercusin en el aparato extensor 134 4.4. Resultados clnicos 136 4.4.1. Resultados globales 136 4.4.2. Resultados en lesiones aisladas 140

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4.4.3. Resultados en lesiones combinadas de ambas facetas 140 4.4.4. Resultados en lesiones de la "zona crtica" 141 4.4.5. Resultados segn la edad 142 4.4.6. Resultados radiolgicos 143 4.4.7. Correlacin clnicoradiolgica y anatmica 143 4.4.8. Resultados de la estadstica analtica 145 5. DISCUSIN 151 5.1. La presin fmoro-patelar y sus modificaciones 153 5.2. Caractersticas de la serie 157 5.3. Clnica de la patologa rotuliana 161 5.3.1. Sintomatologa y exploracin 163 5.3.2. Radiologa de la patologa rotuliana 166 5.4. Tcnica operatoria. Hallazgos 171 5.5. Complicaciones 179 5.5.1. Complicaciones peroperatorias 181 5.5.2. Complicaciones postoperatorias 181 5.5.3. Repercusin en el aparato extensor 182 5.6. Resultados 185 5.6.1. Justificacin de un baremo de valoracin 187 5.6.2. Resultados clnicos y radiolgicos 188 5.6.3. Otras estadsticas 189 5.7. Indicaciones y factores pronsticos 193 5.7.1. Indicaciones 195 5.7.2. Factores pronsticos 195 6. CONCLUSIONES 197 7. REFERENCIAS 201 8. ANEXO 223

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1. INTRODUCCION

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1.1. LA ARTICULACION FEMORO-PATELAR

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1.1. LA ARTICULACION FEMORO-PATELAR

La patela est situada en la cara anterior de los cndilos femorales y su papel es fundamental en la flexo-extensin de la rodilla porque:

a) refuerza el msculo cudriceps en la extensin activa de la rodilla, al aumentar el ngulo de ataque del tendn rotuliano sobre la tibia,

b) disminuye considerablemente la friccin del tendn cuadricipital, lo que facilita el deslizamiento del aparato extensor y

c) gua la contraccin del cudriceps, centrando las fuerzas divergentes de sus 4 grupos musculares. 1.1.1. LA ROTULA Y EL APARATO EXTENSOR DE LA RODILLA

La rtula est slidamente amarrada a la cara anterior de la rodilla segn un dispositivo cruciforme. Distalmente por el tendn rotuliano que desde su porcin inferior se dirige a la tuberosidad tibial anterior (T.T.A.). Lateralmente por el refuerzo capsular del alern externo que se inserta en el epicndilo lateral y por la expansin rotuliana de la fascia lata. Medialmente por el refuerzo del alern interno que se dirige al epicndilo medial. Proximalmente por el tendn cuadricipital, resultado de la fusin de los cuatro elementos musculares del cudriceps: recto anterior, vasto medial, vasto lateral y crural (Fig. 1). Las fibras superficiales del tendn del msculo recto anterior forman una cincha longitudinal, pasando en puente sobre la rtula para formar la capa superficial del tendn rotuliano y representan la insercin tibial directa del cudriceps. Esto apoya la teora del origen sesamoideo de la rtula que se desarrolla en el interior del tendn cuadricipital (Vallois (1917), Sents (1976)) y tiene la particularidad de alejar el plano tendinoso de la troclea femoral, mejorando considerablemente la eficacia del brazo de palanca del cudriceps, como seala Ficat (1970).

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Fig. 1.- Esquema del amarre cruciforrne de la rtula

Este amarre cruciforme no es simtrico. Las fibras musculares que

convergen en el tendn cuadricipital, siguen la direccin oblicua que les impone la difisis femoral, que se separa de la linea media a medida que se acerca a la cadera, anatoma impuesta por la anchura mayor de la pelvis.

Esto hace que exista un valgo fmoro-tibial anatmico, valgo que seguir la disposicin del aparato extensor de la rodilla.

La ubicacin de la T.T.A. hace que el tendn rotuliano presente asimismo una discreta oblicuidad, que acenta el valgo anatmico, puesto que la T.T.A. queda ligeramente lateral en la extensin de la rodilla.

Esta disposicin anatmica conlleva la desalineacin del aparato extensor.

El denominado ngulo Q expresa dicha normal desalineacin. Su valor suele ser de 100 150 (Fig. 2).

Fig. 2.- Esquema del ngulo Q

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1.1.2. ANATOMIA Y FISIOLOGIA DE LA ARTICULACIN FEMORO-PATELAR

Los estudios fisiolgicos sobre la rodilla, que trascienden al comportamiento de la rtula, muestran que en la flexin se combinan los movimientos de rodamiento y de deslizamiento de los cndilos sobre la meseta tibial, en relacin con la longitud desigual de ambas superficies articulares.

La flexin originada exclusivamente por el rodamiento condleo se vera prontamente limitada al acabarse la superficie de la meseta tibial.

La proporcin entre rodadura y deslizamiento no es la misma a lo largo de

todo el movimiento de flexo-extensin. A partir de la extensin completa, los cndilos empiezan por rodar sin resbalar y ms tarde el deslizamiento se hace ms predominante sobre la rodadura, de tal manera que, al final de la flexin, el cndilo resbala, sin rodar.

Kapandji (1974) en relacin a este fenmeno, considera que la longitud del rodamiento puro desde la extensin de la rodilla es distinto segn se trate del cndilo medial o del lateral y da las cifras de l50 para el medial y 20 para el lateral, a partir de las cuales la flexin de la rodilla se consigue hasta 140 mediante el deslizamiento sobre los platillos tibiales (Fig. 3).

Fig.3.- La flexin de los cndilos sobre la tibia se realiza mediante rodamiento paro en los primeros grados y por deslizamiento, hasta finalizar el arco de movimiento de la rodilla.

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Las cifras de rodamiento puro corresponden a la amplitud habitual de los movimientos de flexo-extensin que se requieren para la marcha normal.

En su completo recorrido, la rtula recorre un trayecto sobre los cndilos femorales que se ha cifrado entre 5 y 8 cm, segn diversos autores (Fick (1910), Kapandji (1974)).

Proyectada sobre sobre un plano frontal, este trayecto dibuja una lnea que ha estudiado Bouillet (1961) sobre 100 casos, observando que en 36 casos es estrictamente vertical, en 49 ligeramente oblcua hacia arriba y hacia fuera (Fig. 4) y en 15 ocasiones es oblicua si bien al llegar a los ltimos grados de extensin activa se produce un brusco movimiento de traslacin lateral, probablemente debida a una insuficiencia del vasto medial. Fig. 4.- En el movimiento de flexin, la rtula se desplaza hacia abajo y hacia dentro sobre la troclea femoral.

En el plano lateral, la rtula realiza una translacin circunferencial, girando sobre un eje transversal, ya que durante todo el movimiento de flexo-extensin permanece aplicada contra la trclea femoral y la escotadura intercondlea (Fig. 5). Debido al retroceso de los cndilos femorales por el rodamiento, al inicio de la flexin, la rtula retrocede en relacin con la tibia, para seguir aplicada contra aquellos, de manera que el tendn rotuliano se inclina 35 dorsalmente (Fig.6).

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Fig. 5.- Trayecto circunferencial de la rtula en la flexo-extensin.

Fig. 6.- La flexin de la rodilla hace inclinarse el tendn rotuliano hacia atrs unos 35 grados.

Debe tenerse en cuenta que, tanto por la morfologa articular fmoro-patelar

como por la colocacin de la rtula, no existe ninguna estabilidad intrnseca en esta articulacin. Para asegurar la cinemtica de la rodilla, la rtula precisa de sistemas estabilizadores extrnsecos.

Posicin rotuliana en extensin

Posicin rotuliana en flexin

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En el captulo de la fisiologa fmoro-patelar debemos considerar varios factores que contribuyen a proporcionar dicha estabilidad. Los agruparemos en: 1) factores seos 2) factores ligamentosos y 3) factores musculares 1.1.2.1 FACTORES OSEOS

El cauce troclear presenta dos vertientes convexas en todos los sentidos que convergen oblicuamente hacia atrs formando el sulcus que sirve de gua al desplazamiento rotuliano.

Ambas vertientes no son simtricas (Fig. 7). La vertiente lateral de la troclea es ms alta y ms larga que la vertiente medial. VERTIENTE EXTERNA VERTIENTE INTERNA

Fig. 7.- La vertiente troclear externa es ms alta que la interna.

La troclea femoral es el segmento ms funcional de la articulacin con la

rtula, pero no es el nico, ya que en la flexin superior a 90 el contacto articular se realiza con las rampas condleas que continuan directamente el cauce de la troclea, insinundose en la escotadura intercondlea.

El valor retentivo de la troclea crece a medida que se progresa en la flexin de la rodilla.

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En extensin completa la rtula se aloja en una depresin redondeada situada por encima del borde superior de la troclea lateral, que se encuentra tapizada por tejido fibroso y que parece prolongarla hacia arriba. Es una faceta de reposo para la rtula cuando la rodilla est en extensin completa (Fig. 8).

Fig. 8 .- En la parte lateral, por encima de la troclea, existe la fosita de reposo para la rtula.

La cara posterior de la rtula presenta una parte distal no articular, que

representa una cuarta parte de su altura, destinada a la insercin del tendn rotuliano y en relacin con el paquete adiposo de Hoffa y una parte proximal verdaderamente articular, que est dividida en dos facetas (medial y lateral) cuya inclinacin angulada forma una cresta media que las separa.

La forma y dimensiones de ambas facetas coincide con las vertientes y el cauce troclear, de manera que el ngulo que forman ambas suele ser de 130 (valores entre 120 y 140). La faceta externa es ms larga que la interna. Adosada a la faceta interna puede existir una tercera faceta ("odd facet" de los anglosajones) cuya nica misin es el apoyo a partir de los 120 de flexin de la rodilla (Fig. 9).

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Fig. 9.- Esquema de la superficie dorsal de la rtula. La superficie articular est formada por: la faceta externa (F.E.), la faceta interna (F.l.), separadas por la cresta media (C.M.) y la "odd facet" (O.F.).

1.1.2.2 FACTORES LIGAMENTOSOS

La cpsula articular en la rodilla no juega su habitual papel de estabilizacin como sucede en otras articulaciones. El volumen articular de la rodilla presenta una capacidad considerable por lo cual la cpsula es laxa para permitir la existencia de grandes fondos de saco que aseguren la movilidad.

Por el contrario, su aparato tndino-ligamentoso es altamente diferenciado

y eficaz.

A nivel rotuliano ya hemos descrito su sistema de amarre cruciforme (alerones laterales e inclusin en el conjunto tendo-muscular cuadricipital) que la integran en el aparato extensor de la rodilla. 1.1.2.3 FACTORES MUSCULARES

Estn representados casi exclusivamente por el cudriceps y actan sobre el plano frontal y fundamentalmente en el plano sagital.

En el plano frontal la accin del cudriceps tracciona la rtula hacia arriba y hacia fuera en razn de la direccin de sus fibras musculares. El vasto lateral y el recto anterior suman sus acciones en tal sentido. El crural la tracciona

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directamente hacia arriba y solamente el vasto medial, a travs de sus fibras ms distales que tienen una direccin casi tranversal y toman insercin muy cercana al borde rotuliano spero-interno, la tracciona hacia arriba y medialmente.

Esta accin del vasto medial es esencial en los ltimos 15 de extensin, cuando se produce el atornillamiento de la rodilla y la T.T.A. se coloca ms externa, aumentando el valgo del aparato extensor.

En el plano lateral la estabilizacin muscular de la articulacin fmoro-patelar se logra mediante la aparicin del "componente de reflexin" (Bizou (1961)), que es un vector que representa la presin fmoro-patelar o sea la fuerza resultante de la contraccin del cudriceps y de la del tendn rotuliano (Fig. 10).

El componente de reflexin aplica fuertemente la rtula contra la trclea, dirigindose hacia el eje tranversal de flexo-extensin.

Esta presin de la articulacin fmoro-patelar es variable y depende de la fuerza del cudriceps, a la cual se opondr otra de la misma magnitud del tendn rotuliano y del grado de flexin de la rodilla.

Fig. 10.- El componente de reflexin origina la presin fmoro-patelar y es la resultante de la fuerza del cudriceps y la tensin del tendn rotuliano.

En una seccin sagital de la rodilla, los tendones cuadricipital y rotuliano

se insertan sobre la cara anterior de la rtula, lo cual hace que an en extensin

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y en reposo estos tendones forman un ngulo de vrtice anterior y que el simple tono muscular tiende a aplicar la rtula contra el fmur.

Esta fuerza fmoro-patelar aumenta de valor rpidamente con la flexin de la rodilla.

Ficat (1970) ha sistematizado claramente el concepto de "equilibrio inestable" de la rtula, que define con precisin su cualidad ms sobresaliente y a la vez la que origina gran parte de su patologa. La rtula est sometida a una solicitacin lateral por la accin del aparato extensor valguizado, por la mayor tonicidad del alern externo y por las expansiones de la fascia lata. Esta suma la denomina Ficat (1973) "ley del valgo" (Fig. 11). Son los factores desequlibradores de la rtula.

Fig. 11.- "Ley del valgo". Sus diferentes fuerzas determinantes.

A ellos se oponen: la mayor altura de la vertiente troclear lateral, la

resistencia del alern medial, la contraccin del vasto interno y la existencia del componente de reflexin, que representan los factores equilibradores de la rtula.

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En razn de la variabilidad del componente de reflexin y de la mayor

continencia anatmica de la trclea, los 200 primeros grados de flexin de la rodilla son los ms comprometidos para la articulacin fmoro-patelar ya que en ellos el valgo del aparato extensor es mximo y la continencia troclear y el valor de la presin fmoro-patelar mnimas. La inversin de estos factores aparece cuando la tibia realiza el movimiento de rotacin interna automtico, ligado a la flexin. La T.T.A. se coloca ms medial y el ngulo Q disminuye progresivamente su valor hasta anularse a 90, aumentando progresivamente la fuerza de presin rotuliana y la continencia troclear. 1.1.3. BIOMECANICA

Las distintas presiones que se ejercen sobre la articulacin fmoropatelar pasan a travs del cartlago articular, al cual se le exige una notable plasticidad y adaptacin constante a las diversas situaciones de incongruencia o desequilibrio.

E1 cartlago que recubre la rtula es el ms grueso del organismo; en la zona de la cresta media su espesor dobla al del cartlago troclear, pudiendo alcanzar los 6 mm, lo cual le otorga una notable capacidad de compensacin y amortiguacin de desigualdades pasajeras de presin.

Por ello, el clculo del valor del componente de reflexin ha sido ensayado por numerosos autores.

Durante el movimiento de flexin y extensin la presin fmoropatelar no se transmite por toda la superficie cartilaginosa de la rtula, sino que el apoyo es sectorizado, de tal manera que, en lneas generales, cuando la rtula se encaja en la trclea, al inicio de la flexin y hasta los 30, se apoya su 1/3 distal. Hacia los 60 la zona de apoyo asciende al 1/3 medio y a los 90 la zona de carga es su 1/3 superior.

En el captulo de la mecnica de la articulacin fmoro-patelar deberemos considerar, pues, dos apartados: a) las reas de contacto y zonas de carga y b) el valor del componente de reflexin o sea la presin fmoro-patelar.

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1.1.3.1 AREAS DE CONTACTO Y ZONAS DE CARGA FEMORO-PATELARES

Este captulo se basa fundamentalmente en la experimentacin sobre especmenes.

El primer autor que se interes por este problema fue Wiberg (1941)

haciendo secciones en rodillas de cadver congeladas en varios grados de flexin. Este trabajo inicial no valoraba la carga, ni la tensin cuadricipital, pero fue el que abri el camino a las ulteriores experimentaciones.

Goodfellow, Hungerford y Zindel (1976) describieron un mtodo de tincin con tinta china (mtodo de Woods), con un montaje que mantena el grado deseado de flexin articular mediante un peso en el vstago femoral y utilizando entre 2 y 10 kg. para la experimentacin.

Ficat y Hungerford (1977) se basaron en el mismo mtodo utilizando carga inferiores a las fisiolgicas pero que consideraron tiles para delimitar la sectorizacin del apoyo rotuliano.

De esta manera concluyeron afirmando que el primer contacto que realiza la rtula contra la trclea es a los 10-20 de flexin en caso de que no exista una patella alta, que el primer contacto sera entonces a 30 de flexin.

La imagen del primer contacto es transversal a nivel de la trclea femoral y discretamente bilobulada en el 1/3 distal de la rtula (Fig. 12).

Fig. 12.- Esquema del contacto fmoro patelar a 30 de flexi6n de la rodilla

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A medida que aumenta la flexin la zona de contacto se desplaza

proximalmente en la rtula y distalmente en el fmur y aumenta su superficie.

A 60 de flexin, la zona de contacto troclear ha descendido e inicia una figura bilobulada proximalmente y rectilnea distalmente que es una imagen en espejo de lo que sucede en el 1/3 medio de la rtula (Fig. 13).

Fig. 13- Esquema del contacto fmoro-patelar a 60 de flexin de la rodilla

A 90o de flexin el contacto troclear se ha perdido. Al comenzar el

contacto condleo, especialmente en el cndilo externo, apoya la totalidad del 1/3 proximal de la rtula y aumenta la superficie de la zona de apoyo (Fig. 14).

A 135 de flexin cambia el contacto. La faceta rotuliana medial est libre frente a la escotadura intercondlea y es la "odd facet" la que apoya en el borde externo del cndilo medial y el margen externo de la faceta lateral contacta con el cndilo externo (Fig. 15). A partir de los 90, el tendn cuadricipital contacta con la trclea femoral. Goymann y Mueller (1974) atribuyen a este hecho un intento de repartir la presin articular, que aumenta considerablemente a partir de estos grados de flexin, en dos zonas: la fmoro-condlea y la tendo-troclear.

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Fig. 14.- Esquema del contacto fmoro-patelar a 90 de flexin de la rodilla.

Fig. 15.- Esquema del contacto fmoro-patelar a 130 de flexi6n de la rodilla.

Huberti (1984) considera que el tendn rotuliano, a 120o de flexin de la rodilla, soporta 1/3 de la fuerza total fmoro-patelar.

Muchos otros experimentos se han realizado para la obtencin de imgenes fiables de las zonas de contacto fmoro-patelares.

Townsend (1977) utiliza una galga extensiomtrica para monitorizar el

tendn cuadricipital y safraina al 1%. Fernndez (1986) utiliza para determinar las reas de contacto una malla de hilo que forma una retcula de 1 mm2 impregnada con una solucin jabonosa de litio. Aglietti (1975) utiliza

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polmero, al igual que Seedhom (1977), Burnotte (1976) emplea poliuretano, Wagner (1982) emplea champ seco y Molina (1988) el papel barosensible Fuji Prescale.

En relacin a la extensin de la superficie del apoyo sectorizado de la articulacin fmoro-patelar no existe un acuerdo unnime entre los autores que han experimentado en este sentido.

Aglietti (1975) obtiene, mediante el empleo de PMMA, 2'59 cm2 a 30, 4'72 cm2 a 60 y 5 cm2 a 90, donde se muestra que no solamente se desplaza la zona de contacto sino que con la flexin aumenta la superficie de carga para contrarestar el aumento absoluto de presin a 90.

La Tabla I, modificada de Molina (1988), resume gran parte de la experimentacin en este terreno. En ella constan el mtodo usado para determinar las reas de contacto, el ngulo de flexin de la rodilla que se considera (en este caso se han tomado las determinaciones a 60), la presin en Newtons y la superficie de apoyo hallada.

TABLA I RELACION ENTRE PRESION FEMORO-PATELAR Y SUPERFICIE DE CARGA

En esta Tabla se observa como exiten notables variaciones, segn los

autores, el mtodo empleado y la tensin del cudriceps.

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1.1.3.2 VALOR DEL COMPONENTE DE REFLEXION

El componente de reflexin traduce la presin que se ejerce sobre el cartlago rotuliano y troclear y el clculo del mismo ha despertado el inters de numerosos investigadores de la articulacin fmoro-patelar que ha dado cifras absolutas de presin, partiendo de experimentaciones y clculos matemticos.

Furmaier (1952) considera que a 45 de flexin el valor de la fuerza fmoro-patelar es de 1.032 kg. y de 592 kg. a 90 de flexin.

French (1959) da igualmente unas cifras muy altas del orden de 20 veces el peso corporal.

Lacreuse (1961) obtiene tras su experimentacin una presin de 400 kg. a 45 de flexin y de 900 kg. a 90.

Bouillet (1961) considera que a 50 de flexin, para un sujeto de 80 kg. de peso, el valor de la componente de reflexin es de 150 kg.

Para realizar el clculo matemtico de la componente de reflexin debe equipararse la rodilla a una polea sin rozamientos.

Este ha sido el modelo matemtico utilizado por Rey (1961) y Bandi (1972).

Rey da un valor de 6 cm. al radio de dicha polea, que representa el valor medio entre 5 y 7 cm. que representan las variaciones mximas en el curso del movimiento de la rodilla (Fig. 16).

Eig. 16.- Esquema bsico sobre el que se hace el clculo matemtico del valor de la fuerza del cudriceps, segn Rey.

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La longitud real del segmento femoral para una flexin de 90 es 30 cm. y el peso lo considera de 60 kg. en un sujeto normal. El clculo tiene dos partes: a) determinacin de la fuerza del cudriceps, que debe mantener el equilibrio de la articulacin y b) clculo de la presin fmoro-patelar

Vamos a describir el clculo a continuacin (Fig 17).

a) cuando el sistema est equilibrado, el peso del cuerpo (P) est equilibrado por la tensin del cudriceps (T). Por lo tanto: P F.p'= T F.0 estando F p' en funcin del ngulo de flexin de la rodilla: F p' = f cos As pus:

P f cos = T F.0 despejando T: T= P f cos / F.0

Si es igual a 45 (lo que supone una flexin de la rodilla de 90), el clculo de la tensin cuadricipital (T) es de 212 kg. b) en el sistema de polea sin rozamientos ideal, empleado para este clculo, interviene la fuerza R, que representa la reaccin de tensin de igual magnitud a la solicitacin del cudriceps (T), creando un paralelogramo de fuerzas cuya resultante dar la fuerza de aplicacin del sistema extensor y en especial de la rtula, sobre la trclea femoral. De esta manera el valor de la resultante A es: A = (T + R) cos

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Como T es igual a R: A = 2T cos = 2 (10 f cos ) cos

Para 45 de flexin, la fuerza del componente de reflexin es de 300 kg. segn los clculos de Rey, corroborados por Ficat (1970).

Fig. 17.- Esquema del clculo del valor del componente de reflexi6n, segn Rey

El componente de reflexin es exclusivamente el resultado de la fuerza del

cudriceps y de la tensin del tendn rotuliano y que acta perpendicular a la superficie de apoyo, aumentando con la flexin de la rodilla por dos motivos: a) el ngulo de aplicacin de ambas fuerzas disminuye su valor, se torna ms

agudo y b) al aumentar los brazos de palanca del fmur y la tibia se requiere ms fuerza

del cudriceps para resistir el momento de flexin del peso del cuerpo. Bandi realiza el siguiente razonamiento (Fig. 18):

E1 cudriceps dersarrolla suficiente tensin en M1 para resistir el momento de flexin de la rodilla que se realiza en el eje de rotacin O.

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Fig. 18.- La flexin de la rodilla se acompaa de una flexin de la cadera que traslada el centro de gravedad hacia atrs, acortando el brazo de palanca femoral.

El momento flexor se genera por el peso del cuerpo (Q) menos el peso de

la pierna considerada, actuando a travs del fmur, que se contraresta con la reaccin del suelo, que acta a travs de la tibia, al mismo tiempo que traslada el centro de gravedad hacia atrs.

Ambas fuerzas actan a travs del brazo de palanca H (Fig. 19) con lo que H = F sen F = T sen T

La ecuacin se simplifica ignorando el peso de la pierna. El momento flexor que se produce a travs del fmur es: q F sen F que es igual al que se produce a travs de la tibia. O sea que: q F sen F = q T sen T Este momento debe ser contrarestado por M1 y M2, actuando a travs del brazo de palanca r.

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M 1 r = M 2 r M l r = q T sen T y M 2 r = q F sen F Con lo cual: M 1 = q T sen T / ry M 2 = q F sen F / r

Fig. 19.- Diagrama de Bandi para el clculo matemtico de Ml y M2, conociendo el peso del sujeto y el ngulo de flexin de la rodilla.

La fuerza de compresin de la rtula contra la troclea se calcula como un paralelogramo de fuerzas entre M1 y M2 (Fig. 20).

M1 es igual a M2 por lo cual el paralelogramo es un romboide AOBC que est formado por dos tringulos iguales AOC y BOC.

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El ngulo y est dividido por la mitad por la bisectriz X y la perpendicular h divide a X en dos partes iguales z e y.

y = M1 cos y/2 y z = M2 cos y/2

T q sen T cos y/2 y = r

Fig. 20.- Paralelogramo de fuerzas para el clculo de la componente de reflexin, segn Bandi.

F q sen F

z = cos y/2 r

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Ya que X es igual a y + z: T q sen T F q sen F X = cos y/2 + cos y/2 r r

A travs de esta frmula matemtica, Bandi calcula el valor del

componente de reflexin.

No obstante, a pesar de la complejidad de tales modelos estticos matemticos, el clculo de la presin fmoro-patelar realizado con estos mtodos, no tiene en cuenta las tensiones ligamentosas y capsulares, ni la aceleracin y desaceleracin.

Reilly (1972) realiz un clculo de presin fmoro-patelar, llegando a la conclusin que dicha fuerza es 0'5 veces el peso del cuerpo al caminar y 3'3 veces al bajar escaleras.

El mtodo matemtico del clculo de la presin rotuliana presenta todas las limitaciones enumeradas anteriormente, por ello la experimentacin ha tomado el relevo para poder aclarar la incgnita de la presin fmoro-patelar.

Perry (1977) coloc captadores extensiomtricos en la faceta externa e interna de la rtula y lleg a la conclusin que a 150 de flexin, la presin era 0'3 veces el peso corporal, a 30 era 0'8 veces, a 45 era 1'2 veces y a 60 era 2'1 veces el peso del individuo. Con la misma experimentacin, Fernndez (1986) obtuvo los resultados en valores de presin absolutos, que figuran en la Tabla II.

Estos valores estn ms acordes con la capacidad del cartlago de deformarse bajo la presin articular y servir de amortiguador para la transmisin de la carga en la articulacin.

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TABLA II PRESION FEMORO-PATELAR EN RELACION AL ANGULO DE FLEXION

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