Diseño experimental para el análisis de la estabilidad del sistema de fijación de la OTPAI
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Resumen
La osteotomía tibial proximal de adición interna (OTPAI) es una cirugía para corregir la desalineación del eje longitudinal de la pierna mediante la apertura en la metáfisis tibial fijada mediante un sistema de tornillos y placa para mantener la apertura hasta la cicatrización del hueso. El sistema TomoFix® destaca por la estabilidad que ofrece a la apertura, habiéndose convertido en el patrón oro. Sin embargo, resulta incómodo por su voluminosidad y su disponibilidad es más limitada. El sistema de bloqueo de fracturas óseas AxSOS® presenta mayor aprovisionamiento, menor coste y produce menor protrusión por su reducida dimensión, pero no se ha comprobado la estabilidad y resistencia que ofrece su aplicación para la OTPAI. Por ello, se diseña un estudio comparativo de la aplicación del sistema AxSOS frente al de referencia, TomoFix.
El montaje experimental incluye la alineación del eje de la tibia, previamente identificado mediante exploración radiológica previa con TAC, utilizando utillaje específicamente diseñado y fabricado por impresión 3D. El ensayo trata de replicar las cargas típicas del período de rehabilitación. Concretamente, los especímenes se sometieron a 3 etapas de compresión cíclica a 1 Hz: S1: 500 ciclos, [150,900]N; S2: 1000 ciclos, [150,1200]N; S3: 2000 ciclos, [150,1400]N. Para monitorizar los desplazamientos del extremo óseo proximal respecto al distal se emplean tres sensores láseres. Con estos desplazamientos medidos se computa la evolución la apertura de la cuña y del ángulo girado entre los extremos óseos en los planos sagital y frontal. En cada subciclo se calcula la variación de amplitud del movimiento y el valor residual acumulado
El objetivo del presente trabajo es la comprobación del diseño experimental en especímenes cadavéricos y la determinación del tamaño muestral mínimo necesario para establecer diferencias entre los dos sistemas de fijación de OTPAI. Para ello, se realizó un estudio piloto con 8 especímenes de tibia cadavérica a las que se les realizó una OTPAI biplanar de 7mm. Posteriormente, se asignaron de forma aleatoria a un grupo de estudio (N=4) en función del sistema de fijación: AxSOS® (Stryker Iberia) o TomoFix® (DePuy Synthes). Todos los sistemas se fijaron al hueso con 6 tornillos de bloqueo con apoyo bicortical. Se consideró como fallo el colapso del fulcro de la cuña o una pérdida de corrección superior a 2º en cualquier plano.
El tamaño muestral mínimo se estableció como el necesario para detectar una variación de inclinación residual en los planos anatómicos de 1º. Los valores medios de todos los parámetros calculados fueron muy similares en ambos grupos. El cálculo a partir de los valores estadísticos de las variables de interés obtenidas en este estudio pilota, arrojó un valor de N=7.
El colapso de la cortical lateral fue el fallo predominante. Ningún espécimen superó S3. En el grupo AxSOS, 4 superaron S1 y 2 S2; en el grupo TomoFix, 3 S1 y 2 S2.
De confirmarse estos resultados, la estabilidad de la corrección, en términos de amplitud cíclica y de pérdida permanente de la alineación, son similares cuando se fija la osteotomía con el sistema AxSOS o con el sistema de referencia TomoFix, antes de la cicatrización tras la cirugía de OTPAI.
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Citas
Dawson MJ, Ollivier M, Menetrey · Jacques, Beaufils P. Osteotomy around the painful degenerative varus knee: a 2022 ESSKA formal consensus. Sports Traumatology, Arthroscopy 2023;31:3041–3. https://doi.org/10.1007/s00167-022-07024-0.
Loia MC, Vanni S, Rosso F, Bonasia DE, Bruzzone M, Dettoni F, et al. High tibial osteotomy in varus knees: indications and limits. Joints 2016;4:98. https://doi.org/10.11138/JTS/2016.4.2.098.
Diffo Kaze A, Maas S, Belsey J, Hoffmann A, Seil R, van Heerwaarden R, et al. Mechanical strength of a new plate compared to six previously tested opening wedge high tibial osteotomy implants. J Exp Orthop 2019;6:1–15. https://doi.org/10.1186/s40634-019-0209-1.
Koh YG, Lee JA, Lee HY, Chun HJ, Kim HJ, Kang KT. Design optimization of high tibial osteotomy plates using finite element analysis for improved biomechanical effect. J Orthop Surg Res 2019;14:1–10. https://doi.org/10.1186/S13018-019-1269-8/FIGURES/8.
Zhim F, Laflamme GY, Viens H, Laflamme GH, Yahia L. Biomechanical stability of a retrotubercle opening-wedge high tibial osteotomy. J Knee Surg 2006;19:28–32. https://doi.org/10.1055/s-0030-1248073.
Spahn G, Mückley T, Kahl E, Hofmann GO. Biomechanical investigation of different internal fixations in medial opening-wedge high tibial osteotomy. Clinical Biomechanics 2006;21:272–8. https://doi.org/10.1016/j.clinbiomech.2005.10.010.
Yang JCS, Lobenhoffer P, Chang CM, Chen CF, Lin HC, Ma HH, et al. A supplemental screw enhances the biomechanical stability in medial open-wedge high tibial osteotomy. PLoS One 2020;15:1–11. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0244557.
Chen P, Zhan Y, Zhan S, Li R, Luo C, Xie X. Biomechanical evaluation of different types of lateral hinge fractures in medial opening wedge high tibial osteotomy. Clinical Biomechanics 2021;83:105295. https://doi.org/10.1016/j.clinbiomech.2021.105295.
Pape D, Lorbach O, Schmitz C, Busch LC, van Giffen N, Seil R, et al. Effect of a biplanar osteotomy on primary stability following high tibial osteotomy: A biomechanical cadaver study. Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy 2010;18:204–11. https://doi.org/10.1007/s00167-009-0929-3.
Belsey J, Kaze AD, Jobson S, Faulkner J, Maas S, Khakha R, et al. The biomechanical effects of allograft wedges used for large corrections during medial opening wedge high tibial osteotomy. PLoS One 2019;14:1–14. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0216660.
Han SB, Bae JH, Lee SJ, Jung TG, Kim KH, Kwon JH, et al. Biomechanical properties of a new anatomical locking metal block plate for opening wedge high tibial osteotomy: Uniplane osteotomy. Knee Surg Relat Res 2014;26:155–61. https://doi.org/10.5792/ksrr.2014.26.3.155.
Stoffel K, Stachowiak G, Kuster M. Open wedge high tibial osteotomy: Biomechanical investigation of the modified Arthrex Osteotomy Plate (Puddu Plate) and the TomoFix Plate. Clinical Biomechanics 2004;19:944–50. https://doi.org/10.1016/j.clinbiomech.2004.06.007.
Maas S, Diffo Kaze A, Dueck K, Pape D. Static and Dynamic Differences in Fixation Stability between a Spacer Plate and a Small Stature Plate Fixator Used for High Tibial Osteotomies: A Biomechanical Bone Composite Study. ISRN Orthop 2013;2013:1–10. https://doi.org/10.1155/2013/387620.
Diffo Kaze A, Maas S, Belsey J, Hoffmann A, Pape D. Static and fatigue strength of a novel anatomically contoured implant compared to five current open-wedge high tibial osteotomy plates. J Exp Orthop 2017;4. https://doi.org/10.1186/s40634-017-0115-3.
Belsey J, Diffo Kaze A, Jobson S, Faulkner J, Maas S, Khakha R, et al. Graft materials provide greater static strength to medial opening wedge high tibial osteotomy than when no graft is included. J Exp Orthop 2019;6. https://doi.org/10.1186/s40634-019-0184-6.
Sherman TI. Editorial Commentary: Cadaveric Biomechanical Orthopaedic Research Is Essential and Requires Quality and Validity Metrics. Arthroscopy 2024;40:2273–5. https://doi.org/10.1016/J.ARTHRO.2024.02.014.
Castro Composites n.d. https://www.castrocompositesshop.com/es/22-resinas-epoxi (accessed February 7, 2025).
Valkering KP, Tuinebreijer WE, Sunnassee Y, van Geenen RCI. Multiple reference axes should be used to improve tibial component rotational alignment: a meta-analysis. Journal of ISAKOS 2018;3:337–44. https://doi.org/10.1136/JISAKOS-2018-000214.
D’Lima DD, Patil S, Steklov N, Slamin JE, Colwell CW. In vivo knee forces after total knee arthroplasty. Clin Orthop Relat Res 2005;440:45–9. https://doi.org/10.1097/01.BLO.0000186559.62942.8C.
Frigo CA, Donno L, Lattanzi W, Parente M. The Effects of External Loads and Muscle Forces on the Knee Joint Ligaments during Walking: A Musculoskeletal Model Study. Applied Sciences 2021, Vol 11, Page 2356 2021;11:2356. https://doi.org/10.3390/APP11052356.
Pape D, Lorbach O, Schmitz C, Busch LC, van Giffen N, Seil R, et al. Effect of a biplanar osteotomy on primary stability following high tibial osteotomy: A biomechanical cadaver study. Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy 2010;18:204–11. https://doi.org/10.1007/S00167-009-0929-3/TABLES/2.
Diffo Kaze A, Maas S, Waldmann D, Zilian A. Biomechanical properties of five different currently used implants for open-wedge high tibial osteotomy. J Exp Orthop 2015;2:1–17. https://doi.org/10.1186/S40634-015-0030-4.