Análisis radiológico y biomecánico de la extremidad proximal del fémur en adolescentes con epifisiolisis de cadera. Estudio comparativo con controles sanos mediante técnicas de simulación con elementos finitos
- Autores: J.V. Amaya Valero
- Directores de la Tesis: Francisco Baixauli García (dir. tes.), Jesús Juan Burgos Flores (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad Católica de Valencia San Vicente Mártir ( España ) en 2014
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Carlos Barrios Pitarque (presid.), Daniel Hernández Vaquero (secret.), Ignacio Sanpera Trigueros (voc.)
- Materias:
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- Resumen
la epifisiolisis femoral superior, proximal o ¿slipped capital femoral epiphysis¿ de los anglosajones, se define como la separación de la epífisis femoral superior respecto del cuello del fémur.
El trastorno se observa durante la pubertad en la etapa de crecimiento rápido, afectando a los niños de mayor edad y los adolescentes. Se han descrito factores de riesgo con interés clínico, fisiopatológico y epidemiológico. Existen pues factores predisponentes, de tipo hormonal y antropométrico, entre ellos, la obesidad, es el factor clásicamente más reconocido.
La prevalencia de la epifisiolisis varia según las poblaciones analizadas. En varios estudios, ya clásicos la incidencia varia entre 0,2/100000 en Japón y 10/100000 en Estados Unidos.
Dentro de los factores etiológicos que se han estudiado al respecto, se han involucrado factores mecánicos y anatómicos.
Este estudio ha consistido en evaluar los aspectos geométricos de la extremidad proximal del fémur, su relación con las cargas a las que se somete la extremidad proximal del fémur en actividades de la vida diaria, y las diferencias que existen entre un grupo de pacientes que ha desarrollado epifisiolisis y un grupo control sano.
La hipótesis de trabajo ha sido la siguiente :¿Existen diferencias significativas entre la disposición angular del cartílago fisario de la cadera del adolescente sano y con epifisiolisis y estas diferencias están en relación directa con un aumento de las presiones, y por lo tanto son importantes desde el punto de vista fisiopatológico en el desarrollo de epifisiolisis de cadera¿ Para validar la hipótesis, se ha realizado un estudio basado en un modelo de elementos finitos sobre la extremidad superior del fémur de una población de 43 individuos adolescentes, 23 de ellos sanos (grupo control ) y 20 con antecedente de epifisiolisis proximal de fémur ( grupo estudio).
El proceso de estudio reflejado en el esquema anterior es el que se ha seguido para obtener un modelo de elementos finitos sobre el que similar unas situaciones de carga, en tres situaciones de la vida diaria. La marcha, la sedestación y subir escaleras. Todo ello con tres parámetros físicos, la tension de Von Mises, la de Tresca y la de Rankine.
Se han comparado las variables antropométricas de ambos grupos obteniendose una diferencia significativa en el ángulo axial fisario. Del mismo modo en este estudio se ha observado una diferencia significativa entre las cargas a las que se encuentra sometido el fémur en ambos grupos, pero no se ha podido comprobar que exista una relación significativa entre ambas variables.
En definitiva las conclusiones a las que se ha llegado son:
1. Con respecto a los parámetros antropométricos estudiados, los pacientes con epifisiolisis presentaban pesos significativamente mayores por debajo de los 14 años, periodo de edad que corresponde a la aparición de la enfermedad.
2. Existen diferencias morfométricas entre ambos grupos de estudio en la disposición del cartílago fisario, siendo el ángulo axial de la fisis mayor en los enfermos con epifisiolisis que en el grupo control. Este parámetro aún mostraba mayores diferencias estadísticamente significativas en los casos que desarrollaron epifisiolisis bilateral.
3. Los modelos de elementos finitos y su posterior estudio mecánico son un instrumento útil aplicable al estudio del comportamiento mecánico de la extremidad proximal del fémur y del cartílago fisario.
4. Las presiones a las que está sometido el cartílago fisario muestran claras diferencias entre el grupo control y el grupo de estudio. Se detectaron mayores áreas del cartílago fisario sometidas a presiones de Von Misses y Tresca superiores a 1 mPa en los pacientes con epifisiolisis.
5. También existen diferencias entre los sujetos que presentan epifisiolisis uní y bilateral con respecto a las presiones a las que está sometido el cartílago fisario.
6. Se confirma de forma experimental mediante análisis de elementos finitos que el cartílago fisario está sometido a mayores presiones en sedestación que en bipedestación e incluso que subiendo escaleras.
7. No hemos encontrado relación entre el aumento de las presiones a las que se ha sometido a la cadera en los sujetos con epifisiolisis y los parámetros morfométricos estudiados, especialmente el ángulo axial fisario. Sí existe, por el contario, una correlación directa entre el peso y el porcentaje de placa fisaria sometidas a altas presiones (>1.5 MPa) 8. El volumen de Tensión Principal máxima requiere momentos torsionales despreciables por lo que no ha sido un instrumento de medida útil en nuestro estudio. Este parámetro no discrimina las diferencias los incrementos de las áreas del cartílago fisario sometidas a distintas presiones en las situaciones analizadas en ambos grupos.
