Evolución de los biomateriales utilizados en prótesis de cadera

Evolución de los biomateriales utilizados en prótesis de cadera

Autora principal: Sandra Abando Ruiz

Vol. XVIII; nº 3; 133

Evolution of biomaterials used in hip prostheses

Fecha de recepción: 25/12/2022

Fecha de aceptación: 30/01/2023

Incluido en Revista Electrónica de PortalesMedicos.com Volumen XVIII. Número 3 Primera quincena de Febrero de 2023 – Página inicial: Vol. XVIII; nº 3; 133

Autores: Sandra Abando Ruiz, María Durán Serrano, Luis Lerena Pérez-Aradros, Oier Abad Vélaz, Sara España Fernández de Valderrama, Roberto García Pérez, Carlos Espada Blasco.

Centro de Trabajo actual (nombre de la institución, ciudad y país) Hospital Universitario Miguel Servet, Zaragoza, España.

Resumen

La presente revisión bibliográfica analiza la evolución de los biomateriales utilizados desde que se implantó de forma exitosa la primera artroplastia total de cadera en 1962. Gracias a la investigación, se han mejorado las propiedades de todos los materiales utilizados en dichas prótesis: metales, polímeros y cerámicas; con el fin de aumentar   su vida útil dentro del cuerpo humano.

Uno de los grandes problemas que ha acechado siempre a este procedimiento ha sido el relacionado con las propiedades tribológicas de las superficies de roce del implante. Es decir, el desgaste de las partes de la prótesis que se hallan en contacto a lo largo del tiempo. Con el fin de dar solución a este problema, se han desarrollado una amplia variedad de estudios para dilucidar cuál es la combinación óptima para cada situación clínica y de este modo evitar las cirugías de revisión; consecuencia del aflojamiento mecánico de las prótesis.

Por consiguiente, dado que se observa un incremento de la esperanza de vida y los biomateriales presentan una vida útil limitada, se están estudiando nuevas tendencias, como el uso del tantalio o el empleo de la ingeniería tisular en el campo de la ortopedia para dotar a las superficies de los implantes de propiedades biológicas inalcanzables por sí mismos. Estas nuevas aplicaciones deberán estudiarse a largo plazo para conseguir resultados fiables con un nivel claro de evidencia.

Palabras clave: artroplastia de cadera, biomateriales, prótesis, ortopedia.

Abstract

This bibliographic review analyses the evolution of biomaterials used since the first total hip arthroplasty was successfully carried out in 1962. Thanks to investigation, the properties of materials: metals, polymers and ceramics, have been improved to augment their operating life within the human body.

One of the greatest problems which has always been related to this procedure, it has been that one concerning the tribological properties of the shell of the implant. In other words, the wearing of the parts of the implant which are in direct contact. In order to solve this problem, many studies have been developed with the aim of proposed the materials optimum combination adapted to every single clinical situation and, therefore, avoid revision surgeries as a consequence of the mechanical prostheses loosening.

Therefore, since it is known the continuous growth of life expectancy and, at the same time, biomaterials show a limited operating life, new tendencies are under investigation. New tendencies such, as the use of tantalum or tissue engineering in the orthopedic field have been studied to provide biological properties to the shells of the implants which would not be naturally attainable. These new applications must be studied in the long term so as to be proved in reliable terms.

Keywords: hip arthroplasty, biomaterials, hip joint, orthopedic, prosthesis.

Los autores de este manuscrito declaran que:

Todos ellos han participado en su elaboración y no tienen conflictos de intereses

La investigación se ha realizado siguiendo las Pautas éticas internacionales para la investigación relacionada con la salud con seres humanos elaboradas por el Consejo de Organizaciones Internacionales de las Ciencias Médicas (CIOMS) en colaboración con la Organización Mundial de la Salud (OMS).

El manuscrito es original y no contiene plagio.

El manuscrito no ha sido publicado en ningún medio y no está en proceso de revisión en otra revista.

Han obtenido los permisos necesarios para las imágenes y gráficos utilizados.

Han preservado las identidades de los pacientes.

1.     Introducción

Un biomaterial es cualquier elemento cuya función sea la interacción con los tejidos humanos y fluidos corporales para tratar, mejorar o sustituir elementos anatómicos del cuerpo humano. Los biomateriales que se utilizan en dispositivos médicos de aplicación ortopédica son comúnmente llamados implantes (1).

Estos biomateriales deberán cumplir una serie de propiedades y características muy específicas que los conviertan en buenos candidatos para poder ser implantados dentro del cuerpo humano y así desarrollar las funciones que de ellos se esperan, funciones que en su aplicación traumatológica no solo conllevarán metas en cuanto a movilidad sino también en cuanto a cargas mecánicas y resistencia a la corrosión en el medio biológico.

En primer lugar, los materiales deben ser biocompatibles, es decir, que el organismo no desarrolle ningún sistema de rechazo ante su presencia, además no deben ser tóxicos ni carcinogénicos.

Por otro lado, características ideales serían la osteointegración, es decir, que el hueso pudiese crecer entre la superficie del implante consiguiendo una fijación perfecta y la bioactividad o capacidad de los materiales expuestos a fluidos corporales de reaccionar químicamente dando lugar a la formación de un fuerte enlace interfacial entre el hueso y el implante (2).

Las propiedades físicas también son muy importantes dado que van a sustituir una articulación enartrosis la cual realiza todos los movimientos posibles, pero además tiene que soportar de manera cíclica la carga de todo el cuerpo, por ello las características de resistencia mecánica, densidad, peso y tiempo de fatiga deben de ser adecuadas.

Por último y no menos importante es la necesidad de que sean estables e inertes químicamente para evitar la degradación y el desgaste a lo largo del tiempo en el medio biológico a 37º de temperatura.

El procedimiento que se lleva a cabo en un reemplazo total de cadera consiste en la sustitución tanto del acetábulo como de la cabeza femoral. Éstas se sustituyen por un vástago de metal que se inserta en el fémur con una cabeza modular, hecha de metal o de cerámica la cual se articula con una copa artificial, el componente acetabular. El componente acetabular puede ser polietileno monobloque o un componente modular que consta de una carcasa metálica exterior con revestimiento interior de polietileno, cerámica o metal). Tanto el tallo femoral como el componente acetabular están conectados al hueso con o sin cemento (3).

Es importante explicar en esta revisión las propiedades tribológicas en la prótesis de cadera ya que la principal tasa de fracaso del implante ha sido el desgaste de la superficie de rodamiento entre la cabeza femoral y el componente acetabular provocando el aflojamiento mecánico de la misma.

Se define tribología por tanto como la ciencia de las superficies de roce. En otras palabras, la ciencia de la interacción de las superficies en movimiento relativo abarcando conceptos como fricción, desgaste y lubricación. Cuando las superficies interactuantes pertenecen al cuerpo humano o animal, incluyendo las articulaciones artificiales, se prefiere el término biotribología (4).

Como veremos en la presente revisión los biomateriales que han sido utilizados en este procedimiento han sufrido mejoras en su fabricación y en sus propiedades para conseguir prótesis con una longevidad adecuada a las exigencias requeridas, intentado evitar en la medida de lo posible las cirugías de revisión que conllevan un importante gasto hospitalario.

2.     Objetivos

Uno de los motivos de elección de esta revisión bibliográfica es la gran relevancia que en las últimas décadas está teniendo el reemplazo total de cadera en la práctica clínica debido a que las enfermedades inflamatorias y degenerativas de los huesos y articulaciones afectan a millones de personas en todo el mundo. De hecho, representan la mitad de todas las enfermedades crónicas en personas mayores de 50 años de edad en los países desarrollados (5) llegando a alcanzar cifras de 332000 reemplazos totales de cadera en Estados Unidos durante 2010 y de 98279 en Inglaterra, Gales y el Norte de Irlanda durante el año 2014 lo que convierte a este procedimiento en una de las operaciones del siglo, y uno de los procedimiento electivos más comunes realizados en todo el mundo (3).

Por otro lado, la necesidad clínica en todos estos ámbitos se prevé continuar creciendo en el futuro previsible, impulsado por el envejecimiento de la población a nivel local y mundial, así como el aumento de la prevalencia de estilos de vida físicamente activos y las mayores expectativas de calidad de vida en los grupos de más edad lo que está provocando que el sector de los implantes ortopédicos forme una parte importantísima y relevante de la industria biomédica (6).

Por lo tanto, el objetivo principal será analizar la evolución que han tenido los biomateriales utilizados en prótesis de cadera en las últimas décadas debido a que su tiempo de vida es limitado pero las demandas de la población están en continuo aumento.

Como objetivos secundarios tendremos:

• Estudiar de los cambios y mejoras de las propiedades de los biomateriales utilizados en el reemplazo total de cadera.
• Estudiar de la elección del par de fricción con menor tasa de desgaste protésico.
• Estudiar de las nuevas tendencias sobre el desarrollo de nuevos biomateriales

3.     Material y métodos

Para realizar la búsqueda bibliográfica del presente trabajo hemos consultado las principales fuentes y bases de datos biomédicas disponibles como Pubmed, Scopus, Web of Science, Medline y Scientific Electronic Library Online (SciELO).

Además, también hemos recurrido a la página web de la biblioteca de la Usal (https://bibliotecas.usal.es/) y de la Revista Española de Cirugía Ortopédica y Traumatológica (www.secot.es).

Las palabras clave que hemos empleado para afinar la búsqueda han sido: Hip arthroplasty, Biomaterials, Hip joint, Orthopedic, Prosthesis. Los criterios de búsqueda, filtros y operadores boleanos utilizados fueron All fields, AND y Review. Además, la búsqueda se ha acotado a aquellas publicaciones realizadas en los últimos 10 años.

De entre todos los artículos encontrados, excluimos aquellos sin acceso gratuito al texto completo o en idiomas distintos al inglés o al castellano. Nos apoyamos en el resumen y las conclusiones para la inclusión de los principales artículos estudiados en esta revisión, y tras la lectura de los mismos realizamos nuevas búsquedas acerca de las novedosas tendencias que se estaban investigando en la actualidad, ejemplos de ello fueron la búsqueda de artículos relacionados con el tantalio y con la ingeniería tisular en el mundo de la ortopedia.

4. Resultados

Fue hace 50 años cuando Sir John Charnley introdujo la era del reemplazo total de cadera. Sus innovaciones en la fijación de la prótesis con polimetilmetacrilato, el par de fricción de metal/ polietileno, la instrumentación estandarizada y los quirófanos con aire purificado, revolucionaron los intentos previos de reemplazar caderas con artrosis (7).

Éste fue el procedimiento realmente exitoso hasta el momento, y la prótesis utilizada fue cementada con vástago de acero inoxidable (5).

Es importante mencionar que el éxito en la aplicación de un implante ortopédico depende de la compleja interacción de varios factores. En términos generales, estos pueden agruparse en factores de cirujano, del paciente y propiedades de los implantes (6), es en este tercer grupo en el que vamos a centrar nuestra atención durante la revisión.

Tras la lectura de los artículos, los autores exponen una serie de requisitos o características esenciales que deben tener los biomateriales utilizados en prótesis para así desarrollar de manera adecuada su función. Las más relevantes, como se ha mencionado anteriormente son biocompatibilidad, osteointegración y resistencia mecánica ante las cargas cíclicas que deben soportar.

A lo largo de la revisión se ha visto una clara tendencia a utilizar en el reemplazo total de cadera, de entre todos los biomateriales posibles, los metales, los polímeros y las cerámicas, desarrollados a continuación.

4.1 Metales

Los metales fueron los primeros materiales utilizados en las prótesis de cadera. Ha habido un gran desarrollo de una cantidad enorme de aleaciones metálicas para intentar mejorar sus características mecánicas.

Los más relevantes de este grupo son el acero inoxidable, con el AISI 316L como principal acero utilizado. También encontramos la aleación cobalto-cromo (CoCr) cuyo principal problema es la escasa bioactividad que posee provocando una falta de fijación entre el hueso huésped y el implante y en consecuencia el fallo protésico precoz (5).

Por otro lado, el titanio fue una gran revolución ya que tiene una elevada biocompatibilidad, combina al mismo tiempo una alta dureza, resistencia y ligereza y además puede quedar perfectamente integrado en el hueso reduciendo el riesgo de fracaso. Los más comúnmente utilizados comercialmente son el puro y el Ti₆Al₄V (5).

Además de estos metales surgió la combinación níquel-titanio (NiTi) (5) la cual presentaba la característica de memoria que consiste en la capacidad del material para recuperar su forma tras el calentamiento o deformación, pero se vieron problemas de toxicidad y alergia a las partículas de níquel, por lo que se desaconsejó su uso. Con los años se vio que la principal limitación de los metales es que ninguno era bioactivo per se (5) por lo que se intentó recubrir la superficie de estos implantes con cerámicas bioactivas.

Cada uno de ellos tiene unas características diferentes que han sido bien estudiadas para una buena indicación clínica. Las principales son el módulo de elasticidad, la máxima resistencia a la tracción y el límite de resistencia máxima que se define como el estrés en el que comienza la deformación plástica de un material. Algunos de los trabajos revisados han resumido en una tabla las propiedades mecánicas de los metales más frecuentemente utilizados en la elaboración de prótesis metálicas de cadera.

Dentro del campo de los metales, apareció una nueva alternativa, el tantalio. Es un metal perteneciente al grupo de vanadio y niobio que fue descubierto en 1802 por el sueco A.G. Ekeberg, para ser utilizado fundamentalmente en la industria de la electrónica para la fabricación de circuitos y condensadores (9). Con el paso del tiempo se empezó a ver que este material tenía propiedades perfectas para usar en el ámbito de la implantología y esto supuso una revolución en la industria biomédica ya que las principales limitaciones de los materiales hasta ahora comentados, bioactividad y osteointegración podrían ser suplidas por el tantalio.

La estructura básica de este metal tantalio poroso produce una alta porosidad volumétrica, un bajo módulo de elasticidad, y relativamente altas características de fricción lo cual hace que sea un candidato perfecto en cuanto a características mecánicas respecto al resto de metales utilizados hasta el momento.

Otras características de suma importancia probadas de este nuevo biomaterial han sido la biocompatibilidad, la bioactividad y la osteointegración además de la gran capacidad de flujo de fluidos entre sus poros (2).

Probablemente lo más llamativo del tantalio es que permite el crecimiento óseo en su estructura porosa y recientemente se ha visto también que podría haber crecimiento de estructuras fibrosas como ligamentos y tendones en las superficies de este nuevo metal lo que tendría mucha importancia para salvar estas estructuras en las grandes prótesis, como la de cadera (10).

Por todas estas características se empezó a utilizar el tantalio en la práctica clínica. El principal procedimiento ha sido el reemplazo total de cadera primaria donde se usan monobloques de tantalio.

Existen múltiples estudios tempranos con este monobloque acetabular de tantalio, recogidos en la tabla resumen del artículo de Levine et al (10), que van desde 2 a 5 años de seguimiento revelando tanto radiográficamente como en cortes histológicos hueso en crecimiento entre sus poros además de mejores resultados clínicos por ausencia de desgaste protésico. Las posibles desventajas de este diseño incluyen debido a su falta de modularidad, incapacidad para visualizar asiento completo del componente durante la intervención, sin opción de fijación suplementaria si fuese necesario.

Otro procedimiento donde se ha utilizado también el tantalio es en la reconstrucción acetabular de grandes defectos óseos en cirugías de revisión donde se ha observado que el tantalio poroso es una excelente alternativa respecto al injerto de hueso para rellenar grandes vacíos. Series clínicas recientes han proporcionado buenos niveles de evidencia respecto al éxito clínico de este procedimiento. Aunque es necesario aún el seguimiento largo plazo se ha demostrado que éste método se asocia a resultados más favorables que los obtenidos hasta el momento (11)(12).

4.2. Polímeros

Dentro de la gran variedad de polímeros utilizados como biomateriales, en su aplicación para las prótesis de cadera consiguió un gran protagonismo en 1959 la fabricación comercial de resina de polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE) el cual ha tenido avances y mejoras significativas con el paso del tiempo (8).

Es bien conocido que las partículas de desgaste producidas por los polietilenos de alta o ultra alta densidad son las que limitan la duración de los implantes. La respuesta de la industria a este problema ha sido el desarrollo de polietilenos con elevado entrecruzamiento de enlaces (HXLPE)(4), pues se ha demostrado que la resistencia al desgaste se mejora significativamente (8). Este elevado entrecruzamiento se obtiene mediante la creación de enlaces covalentes que interconectan los radicales libres de los polímeros originales.

La técnica más utilizada es la aplicación en primer lugar de radiaciones ionizantes electromagnéticas tipo gamma o con haces de electrones a dosis de entre 5 y 10 Mrads. El segundo paso es estabilizarlo calentando el polietileno y por último esterilizarlo, bien con óxido de etileno o con gas plasma. Con el empleo de estos novedosos procesos para la fabricación de polietilenos, se ha podido demostrar una disminución considerable en las tasas de desgaste cuando se compara el polietileno con elevado entrecruzamiento de enlaces y los polietilenos estándar de ultra alto peso molecular (8).

La incorporación más reciente para prevenir el riesgo de oxidación tras la irradiación en los polietilenos altamente cruzados es la resina de vitamina E (13), sin embargo, no existen aún suficientes estudios prospectivos acerca de esta nueva innovación.

4.3. Cerámicas

A lo largo de la revisión hemos observado cómo se distinguen dos tipos principales de este material, por un lado, los que tienen como base alúmina (Al₂O₃) cuya principal característica es la estabilidad fisicoquímica, aunque presenta una pobre dureza. Y por otro lado tenemos la circona (ZiO₂) que es más dura pero menos estable.

Por todo ello surgió la idea de crear una nueva cerámica, combinando las propiedades de alúmina y las características mecánicas de circona, a la que se llamó Biolox delta, con buenas propiedades mecánicas y bioactivas para su uso en implantología (1). Muchos de los artículos leídos coinciden en que el principal problema de las cerámicas era su riesgo de fractura, el cual se ha reducido considerablemente desde un 13% a un 0.002% como consecuencia sobre todo de una reducción del tamaño de grano y de mejoras en el proceso de fabricación y diseño.

Una vez comentados los diferentes materiales y basándonos en las propiedades tribológicas mencionadas anteriormente, expondremos las posibles combinaciones de biomateriales en las superficies de roce, de las que habrá que valorar cuál es la más idónea para cada situación en la práctica clínica.

En primer lugar, múltiples estudios recientes bien documentados de metal o cerámica sobre polietileno altamente entrecruzado, muestran un promedio de duración de 10 años tras el implante con un desgaste menor y sin osteolisis, incluso en pacientes jóvenes altamente activos (7). Estas combinaciones son las que más se usan en la actualidad.

Respecto al par tribológico metal-metal hoy sabemos que genera iones y partículas directamente relacionados con el tipo de aleación metálica, el diseño de los componentes y el posicionamiento de los implantes. El Dr. Hans Georg Willert publicó en el 2005 un artículo en el que se correlacionaba las reacciones de hipersensibilidad con la liberación de iones en implantes metal-metal , ocasionando cambios indeseables en los tejidos periprotésicos (8). El fracaso temprano debido a una reacción adversa local de los tejidos ha sido recientemente atribuido a la corrosión del cono de la cabeza- cuello, especialmente con el uso de cabezas femorales modulares con un diámetro de 36 mm o más. Independiente de la etiología, fuente y patogénesis de esta metalosis, las agencias gubernamentales en Reino Unido y Estados Unidos han publicado advertencias sobre el uso de pares de fricción de metal sobre metal (7).

Entre los pares de fricción actuales, la cerámica-cerámica posee el menor coeficiente de desgaste de todas las tribologías existentes, ya que su pequeño tamaño de grano le permite tener una muy baja rugosidad en la superficie. Su muy elevada dureza ofrece una mayor resistencia al rayado y su alta capacidad hidrofílica permite una excelente lubricación. Estas características hacen que en el ambiente articular se produzcan simples reacciones fibrosas en vez de inflamatorias como las observadas con el polietileno; es decir, las cerámicas producen una escasa respuesta biológica indeseable (8).

Cabe mencionar que frente a todas estas ventajas las cerámicas actuales presentan tres problemas principales, que son la posible fractura, el ruido al caminar y el despostillado sin ruptura.

5.  Discusión

Una vez comentada la progresión de los biomateriales usados en prótesis de cadera, debemos preguntarnos qué combinación sería la más apropiada para cada situación clínica ya que, con el tiempo, algunas prótesis articulares pueden requerir una cirugía de revisión, principalmente a causa de la inestabilidad y el aflojamiento mecánico. Este hecho es de especial importancia para los pacientes más jóvenes debido a que supone un problema importante en la cirugía de revisión la pérdida de stock óseo y la consecuente dificultad para reconstruir un conjunto estable (14). También es importante destacar que el uso de la fijación acetabular cementada en la revisión se ha asociado con tasas de aflojamiento inaceptable (2) por lo que en la mayoría de centros se prefiere la utilización de prótesis no cementadas.

Con el éxito del reemplazo total de cadera se prevé que, en 2030, los pacientes de menos de 65 años constituirán el 52% de los procedimientos por lo que existe un debate permanente sobre cuál es la superficie de rodamiento óptimo en pacientes jóvenes ya que las prótesis deben soportar más cargas debido a la alta actividad de sus estilos de vida pudiendo ocasionar el fallo temprano de la misma (13). La solución a estos problemas es la utilización de superficies cerámica-cerámica para los pacientes de menor edad ya que las tasas de desgaste son cuantitativamente menores.

En los últimos tiempos se ha pensado en la repavimentación de cadera como una solución alternativa a la artroplastia total en los pacientes jóvenes. Ésta consiste en colocar una tapa metálica de cobalto-cromo, que es hueca sobre la cabeza del fémur, mientras que una copa metálica coincidente (similar a la que se usa en una artroplastia total) se coloca en el acetábulo reemplazando las superficies articulares de la articulación de la cadera del paciente y eliminando muy poco hueso (15).

Una de las preocupaciones principales acerca de la repavimentación de la cadera reside en una fractura del cuello femoral, lo cual puede ocurrir durante el período posoperatorio además de que en 2010 los resultados tras la implantación de esta nueva técnica no fueron buenos probablemente debido al diseño defectuoso de las superficies de metal (16). Otro dato importante es que las reintervenciones han sido más frecuentes y ocurren antes con la repavimentación de cadera que con el reemplazo total (17). Por todo esto, se deberá seguir investigando para conseguir mayores niveles de evidencia que permitan a esta nueva técnica convertirse en una nueva alternativa fiable para los pacientes frente a la artroplastia total.

Según el Registro Nacional conjunto de Inglaterra, Gales e Irlanda del Norte los implantes tradicionales, siguen siendo los más ampliamente utilizados, que abarcan aproximadamente el 60% de todos los procedimientos en 2012, siendo el metal más utilizado el CoCrMo (4). Esto es en parte debido a la introducción del polietileno con alto cruzamiento de enlaces (HXLPE)(4). El uso de los componentes de cerámica está aumentando, con un incremento del 22% del par cerámica-cerámica (4). También en este caso, las mejoras en las propiedades cerámicas alcanzadas con Biolox delta caracterizadas por una alta resistencia mecánica y alta resistencia al desgaste, han sido un factor determinante.

Como se mencionó anteriormente, el desgaste de los implantes de cerámica es irrelevante y una de las principales preocupaciones en su empleo es todavía el chirrido. Por el contrario, el uso de cojinetes de metal, tanto en artroplastia total como en repavimentación, ha disminuido en los últimos años. Tras alcanzar un pico entre 2006 y 2008, estos implantes han sido ampliamente abandonados con un uso, ahora reducido al 1,5% (4). Esta tendencia se debe en gran medida a las preocupaciones actuales sobre pseudotumores causada por iones metálicos tóxicos (4).

Estos datos descritos recogidos durante la revisión de los artículos se corresponden también con el tipo de utilización de prótesis de cadera en el servicio de Traumatología del Hospital Universitario de Salamanca, dónde el par que más se utiliza en pacientes mayores de 70 años es el metal-polietileno mientras que en pacientes jóvenes se prefiere usar cerámica-cerámica.

Adquiere vital interés mencionar las nuevas tendencias futuras que están en desarrollo en el campo de la artroplastia total de cadera de las que se necesita todavía seguimiento a largo plazo.

En la actualidad un amplio grupo de científicos y biotecnólogos sigue gastando sus mejores esfuerzos en la búsqueda de reparación (en lugar de la sustitución con biomateriales artificiales) del cartílago dañado. Aunque este enfoque representa un verdadero y anhelado objetivo, aún está lejos de una realización plena, especialmente en las articulaciones de la cadera ya que los éxitos logrados hasta la fecha a través de estrategias de reparación del cartílago biológico, a pesar de ofrecer alivio sintomático y mejora la función articular, se limita a lesiones locales y sólo puede aplicarse en cirugías de rodilla (16).

Por otro lado, ha aparecido como posible componente de cabezas femorales un nuevo material llamado Oxinum. Está compuesto en su mayor parte por metal, pero con la característica de que se recubre con una capa de cerámica sólida para conseguir las ventajas tribológicas de las mismas en la superficie articular incluyendo una mayor lubricidad y una excelente resistencia al desgaste abrasivo (16).

Otra novedad que está ganando popularidad es la intención de modificar la superficie de los implantes con factores de crecimiento y péptidos favoreciéndose así la actividad osteoblástica y la integración ósea. Los más comúnmente utilizados son el factor de crecimiento transformante beta (TGF-β) y la familia de proteínas morfogenéticas del hueso (BMP), especialmente BMP7 y BMP2 (6), ambos con capacidad de inducir fuertemente la formación de hueso nuevo, cartílago y tejido conjuntivo. También se ha especulado colocar en la superficie de las prótesis antimicrobianos, ya que las infecciones son complicaciones catastróficas en cualquier reemplazamiento articular (6).

Por último, se está innovando con la aplicación de células madre, terapias génicas, y nuevos fármacos biológicos en el campo de ortopedia donde la ingeniería tisular ósea podría tener un impacto clave en la mejora de las opciones de clínica actual (18).

Es muy importante tener en cuenta que en las futuras líneas de investigación la utilización en clínica de un nuevo biomaterial debe ir precedida de un profundo y minucioso estudio experimental del mismo, y sólo debe implantarse cuando las supuestas ventajas superen los posibles inconvenientes, y éstos no supongan riesgo para el paciente, pues a corto plazo casi todo funciona, no así con el transcurso del tiempo. Los buenos resultados de hoy pueden ser los recambios del mañana, para lo cual se requiere un seguimiento prolongado (19).

Por todo ello, se ha demostrado una tendencia hacia un mayor nivel de evidencia en cirugía de cadera a lo largo de la última década por lo que el aumento constante de la demanda de la población combinada con una tendencia global hacia la austeridad financiera hace necesario un mayor énfasis en tratamientos sustentados por una sólida base de pruebas. Esto permitirá a los médicos optimizar los resultados de los pacientes por lo que es necesario que ante la interminable variedad de nuevas y emergentes tecnologías e innovaciones quirúrgicas la comunidad de ortopedia asuma la responsabilidad de presentar evidencia para apoyar las mejores prácticas en su campo (20)

Conclusiones

1. Los principales biomateriales de aplicación en prótesis de cadera son los metales, polímeros y cerámicas; cuyas propiedades se han ido mejorando en las últimas décadas.
2. La principal causa de fracaso del implante es el desgaste de las superficies de rozamiento entre cabeza femoral y acetábulo.
3. En la actualidad el par más utilizado en las superficies de fricción es el metal- polietileno altamente cruzado en pacientes de avanzada edad y en pacientes jóvenes se utilizan los pares cerámica-cerámica dada su baja tasa de desgaste.
4. El tantalio ha revolucionado el mundo de la industria biomédica debido a su estructura porosa, bioactividad y capacidad de osteointegración.
5. La tendencia de la evolución de los biomateriales ha hecho que la durabilidad de la prótesis sea mucho mayor y que la artroplastia de cadera pueda ser una solución posible en los pacientes jóvenes.
6. De cara al futuro será necesario seguir innovando con nuevas líneas de aplicación como la repavimentación de cadera o la ingeniería tisular en el mundo de la ortopedia.

7.       Bibliografía

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